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智能路灯的电路方案,展示于RT-Thread作品秀中。

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简介:
【RT-Thread作品秀】智能路灯项目:杨满意概述了当前路灯系统普遍采用基于定时功能的控制策略。然而,由于季节变化以及日出日落时间的差异,单纯依靠统一时间定时开关灯会导致电力资源的浪费。因此,通过采用无线网络控制和利用日出日落时间自动控制相结合的方式,可以实现对路灯的灵活管理,从而有效降低能耗,这构成了一个极具实用价值的设计与开发环境。 硬件方面,项目采用了art-pi作为核心硬件平台,并基于RT-Thread V 4.0.3进行开发。开发工具则使用了MDK 5.27。 RT-Thread的使用情况主要体现在以下几个方面: 内核部分:RT-Thread内核包含了调度器、信号量和消息队列等关键组件。调度器负责创建和管理多个线程,以实现不同工作任务的并发执行;信号量则用于线程间的同步机制,确保资源访问的安全性;消息队列则用于线程之间传递数据,实现高效的数据交换。 组件部分:项目还充分利用了RT-Thread提供的组件库。SPI框架被用于驱动温度传感器,通过该框架可以显著提高代码的可重用性;Sensor框架则为上层应用程序提供了统一的操作接口,简化了底层驱动开发的难度;只要实现简单的操作命令(ops),即可将传感器注册到系统中。此外,SAL套接字抽象层提供了对不同网络协议栈的抽象接口,并提供了一组标准的BSD Socket API,极大地提高了系统的兼容性并简化了网络相关的开发工作。 软件包部分:项目还依赖于一系列RT-Thread软件包:Webclient提供设备与HTTP服务器之间的通信基础功能;pahomqtt是基于Eclipse paho-mqtt源码包设计的MQTT客户端程序;Onenet则用于RT-Thread针对OneNET平台进行的适配,能够方便地将设备连接到OneNET平台并完成数据的发送、接收、设备注册和控制等功能;cJSON是一个C语言实现的极简的JSON解析软件包;at_device包含了针对不同AT设备的移植文件和示例代码,目前支持ESP8266、M26、MC20、RW007、MW31、SIM800C以及SIM76XX系列设备等;wifi软件包则提供了wifi模块的驱动硬件和软件框架说明。 软件模块说明:onenet_mqtt_init_entry模块负责初始化onenet_mqtt组件及其相关资源, MQTT初始化成功后释放信号量以通知onenet_upload_data_thread线程可以上传数据, 并进行周期性的状态检查, 以便在断线时能够及时重新连接; onenet_upload_data_entry模块通过获取邮箱中的内存池首地址来获取数据, 然后将数据发送到onenet云平台和PC端上位机; led_entry模块则读取实时时钟, 将其转换为时间戳, 判断工作模式以及是否需要开关灯. 演示效果的代码地址已包含在附件中。比赛感悟:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。陆游的这首诗深刻地诠释了我此次比赛中所获得的收获。首次接触RT-Thread时, 我之前主要使用freertos进行多线程编程, 涉及到的概念如多线程调度、信号量、邮箱、消息队列以及内存管理等与RT-Thread基本一致; 然而值得称赞的是, RT-Thread官方提供的生态系统非常完善, 各种插件已经集成好, 这使得开发者可以减少自身代码的编写量, 更容易上手. 我衷心感谢本次比赛的组织方给予我这次宝贵的机会, 让我在优秀的平台上进行了实践探索, 为未来的开发者提供了更广阔的选择和更多的可能性.

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客服
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  • RT-Thread设计
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    本项目基于RTOS RT-Thread开发,旨在设计一款高效智能路灯系统。通过优化电路设计,实现自动调节亮度、远程监控及故障预警等功能,提升城市照明管理水平和能源利用效率。 【RT-Thread作品秀】智能路灯 作者:杨满意 概述: 目前大多数的路灯采用定时功能控制开关灯时间,但四季更替导致日出日落的时间不同,若使用统一时间定时开闭灯,则会造成不必要的电力浪费。通过无线网络和根据日出日落时间来动态调节路灯开关状态的方式可以实现灵活、精准地节能管理。 开发环境: 硬件:art-pi RT-Thread版本:V 4.0.3 开发工具及版本:MDK 5.27 RT-Thread使用情况概述: 内核部分: 调度器,信号量,消息队列。 1. 调度器用于创建多个线程来实现不同的任务; 2. 信号量用来同步不同线程的执行过程; 3. 消息队列则实现了各线程间数据传递的功能。 组件部分:SPI框架、Sensor框架及SAL套接字抽象层。 1. SPI框架被用以驱动温度传感器,提高了代码可重用性; 2. Sensor框架为上层提供统一的操作接口,简化了底层驱动开发的难度; 3.SAL套接字抽象层完成对不同网络协议栈或实现接口的封装,并向开发者提供了标准的BSD Socket API。 软件包部分:Webclient、paho_mqtt、Onenet、cJSON及at_device等。 1. Webclient提供设备与HTTP Server的基本通讯功能; 2.pahomqtt基于Eclipse paho-mqtt源码设计,实现MQTT客户端程序; 3.Onenet使RT-Thread设备能够方便地连接OneNet平台,并完成数据的发送接收、注册控制等功能; 4.cJSON是C语言实现的轻量级解析JSON格式软件包; 5.at_device支持多种AT指令集设备。 硬件框架与软件框架说明: 首先初始化硬件,通过WiFi模块接入路由器并连接到OneNET服务器。根据工作模式(手动或自动)来决定路灯开关状态:如果是手动控制,则接收来自OneNet平台的远程命令;在自动模式下则依据预设地理坐标数据计算日出/落时间,并结合实时钟信息进行判断。 软件模块说明: 1. onenet_mqtt_init_entry负责初始化onenet_mqtt,成功后释放信号量通知其他线程可以开始上传数据; 2.onenet_upload_data_entry通过获取到的信号量和邮箱中的内存地址来发送数据至OneNET云平台及上位机; 3. led_entry从实时时钟读取时间并转换为时间戳,判断工作模式是否需要开关灯。 演示效果代码已在附件中提供。比赛感悟: 陆游曾言:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”此诗句完美地表达了我在此次比赛中获得的收获与体会。 首次接触RT-Thread平台,在此前已熟悉FreeRTOS的情况下,发现两者在多线程调度、信号量管理等方面存在相似之处。值得一提的是rtthread官方生态系统的完善性令人印象深刻,各种插件集成度高,使得开发者能够更加专注于核心功能开发而无需过多关注底层细节。 感谢主办方提供这样一个机会让我接触并学习RT-Thread这一优秀平台,这为未来的项目提供了更多可能性与选择空间。
  • RT-Thread】基RT-Thread家居物联网设计
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    本项目介绍了一种基于RT-Thread操作系统的智能家居物联网电路设计方案,结合传感器和云端服务,实现家居设备智能互联与远程控制。 【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的智能家居-物联网 作者:葫芦侠 概述: 智能家居是互联网影响下的一种物联化应用,通过物联网技术将家中的各种设备连接起来,提供家电控制、照明控制等多种功能和服务。与传统家居相比,它不仅具备居住的基本功能,还结合了建筑、网络通信、信息家电和设备自动化等多方面的能力。 硬件设计: 本智能家居项目采用STM32F407作为主控芯片,并搭配ESP8266进行无线连接。此外,还包括S17021传感器、DS18B20温度感应器以及LED灯和电机等组件来实现具体的功能需求。 开发环境与RT-Thread使用: 项目基于MDK 5.31, VS CODE 和其他工具完成编码工作,并采用rt-thread-3.1.4版本的实时操作系统。在内核方面,利用调度器创建TCP连接线程并用消息队列进行数据传递;在网络框架部分,则通过tcpip建立服务端来支持设备节点和上层控制软件接入;此外还使用了Cjson软件包。 硬件架构: 整个智能家居系统由主控平台、节点平台以及应用软件三大部分构成。其中,主控负责与各节点通信并收集状态信息,而用户界面则用于监控这些数据及执行相应的操作指令。 软件设计: 该项目采用STM32作为服务器端来显示传感器的读数,并通过TCP/IP协议实现设备间的通讯和控制功能。具体来说,上位机应用发送命令到主控器,后者再将其转发给对应节点;与此同时,各个子系统也会将收集的数据反馈回中央处理单元。 软件模块: 包括了TFTLCD屏幕驱动、SteamWin界面设计以及以太网通信等核心部分的开发工作。 比赛心得: 在此次比赛中遇到了时间紧张的问题,需要同时完成多个平台上的代码编写任务。由于出差频繁,进度受到了影响;初次接触RT-Thread时也花费了很多精力调试多线程和网络功能,并且LCD显示效果调整同样耗时较多。尽管最终没有实现触摸屏的应用目标,但整个过程还是让我对智能家居系统的构建有了更深入的理解和技术提升。
  • RT-Thread】基RT-Thread家居应用平台-设计
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    本项目致力于构建一个高效的智能家居应用平台,采用RT-Thread操作系统进行开发。详细介绍该系统的硬件电路设计及其在实际生活中的应用场景与优势。 智能家居是目前最热门的应用领域之一。基于对物联网和智能家居的热爱与兴趣,我以自己的小屋为实际应用模板,将智能家居的理念变为现实。 本项目中的智能家居平台主要使用STM32H750XB(ART-PI开发板)作为主控平台,并采用STM32F407VGT6为核心的网关平台。其中,主控平台负责查询网关的数据信息、设置参数和与云服务器进行交互;而网关则专注于采集数据并分析处理这些数据,同时根据从主控接收到的指令控制终端设备。 目前,该系统可以收集四路温湿度传感器的信息、一路电量读数、一路甲醛检测值、一路PM2.5浓度测量结果以及两路烟雾报警信号和水浸报警。此外,它还可以监测到两个门锁的状态,并能够通过CAN总线通信来控制加热或散热设备。 未来计划扩展此系统中的CAN网络以增加更多的智能模块(如窗帘控制系统、温湿度传感器、继电器等),从而进一步增强对终端产品的监控与管理能力。 开发环境包括ART-PI及其拓展板,RT-Thread版本为4.0.3。内核方面使用了调度器来创建多个线程实现不同功能,并利用信号量进行同步操作以及通过消息队列传递数据;外设驱动则涵盖了CAN和UART接口的定制化支持。 在软件包部分,则部署了cJSON用于解析JSON格式的数据、WebNet提供HTTP协议下的网络服务,还有针对OneNET平台连接优化过的Onenet适配层等工具。 硬件框架方面,主控平台由ART-PI开发板及与其相配套扩展版组成;网关则以STM32F407为核心。通过这些组件的配合使用,共同构建了一个可以灵活配置且易于维护的家庭自动化解决方案。
  • RT-Thread】STM32F407结合RT-Thread水培系统设计
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    本项目介绍基于STM32F407微控制器和RT-Thread操作系统开发的智能水培系统,涵盖硬件电路与软件架构的设计思路。 【RT-Thread作品秀】基于STM32F407与RT-thread的智能水培系统 本产品面向城市家用市场,在现代家庭园艺领域具有广泛应用。随着生活水平提升和对绿色健康生活方式的关注增加,越来越多的人开始关注家庭园艺,并希望通过在家种植花卉、多肉植物或蔬菜来享受这一过程,尤其是在疫情期间出行不便的情况下,更多人倾向于尝试在家中进行种植以收获纯天然无污染的蔬菜。 我们设计的一款智能水培机是物联网终端设备。通过云平台辅助降低家用水培门槛,兼顾灵活性和自动化特点,并提供方便省时的方式让用户体验家庭水培的乐趣。用户可以通过APP端一键自动完成植物种植并全程监测,同时支持硬件按钮或APP手动控制设备操作以探索个人化的种植习惯与方式;此外还能够利用云平台存储及分享自己的种植规程数据。 开发环境 - 硬件:STM32F407ZGT6; - RT-Thread版本:RTT Nano; - 开发工具及版本: KEIL 5. 在本项目中,采用RT-thread nano版组件将各任务(如传感器读取、LORA通信、WIFI模块与云平台交互等)封装成独立线程。使用事件集和信号量实现这些线程间的同步协调以及信息传递功能。 硬件框架 - 主控芯片:STM32F407ZGT6,基于HAL库编写程序,并搭载RT-thread nano操作系统; - 传感器层包括水温监测(DS18B20)、空气温度湿度检测(DHT11)、EC值及pH值测量、光敏模块和浊度计等; - 控制部分涉及光照控制(LED灯带),加湿与打氧操作,以及营养液处理; 通信方面则通过ESP8266-01模块结合MQTT协议实现设备端向云端上传传感器数据及接收来自APP的指令。
  • RT-Thread】CAN-Monitor-设计解决
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    本项目是基于RTOS RT-Thread开发的CAN总线监控系统,提供了一套完整的硬件电路设计方案,旨在简化CAN网络的设计与维护。 随着科技的进步,数字仪表在各个领域得到广泛应用,并逐渐取代了传统的机械式仪表。本应用基于ART-Pi开发板并使用RT-Thread操作系统设计而成,专为工程机械行业提供服务。该应用程序通过CAN总线收集发动机及控制器的数据信息,展示包括发动机转速、冷却液温度以及燃油水平等关键参数。 在硬件方面,项目采用了ART-Pi主板加上定制的扩展板和显示屏。软件开发环境使用了RT-Thread Studio 1.1.5版本,并基于模板工程创建了一个BSP(Board Support Package)为1.0.1版本的应用程序。整个系统包括UART设备驱动、CAN设备驱动、I2C设备驱动等组件,还整合了touchgfx库和gt9147软件包来实现图形用户界面。 硬件设计方面,核心是ART-Pi开发板,并集成了SPI闪存(Flash)、SDRAM以及RGB888接口。显示屏通过RGB888接口连接到LCD屏上以显示数据;系统运行时LED会闪烁指示其状态;CAN模块则利用TJA1050 CAN收发器与扩展板相连,以便和其他设备进行通信。 软件架构方面,程序从ADC读取数值并发送转速控制指令给发动机。当外部CAN设备收到这些命令后调整引擎的运转速度,并将此信息反馈回系统;与此同时,它还会传递水温和燃油水平等参数到LCD数据传输模块中,在那里处理完之后再传送给显示界面。 具体来说,软件架构包括ADC采集进程(每100毫秒读取一次电位计AD值)、CAN通信的接收和发送子程序、以及将信息转换成屏幕可见形式的数据处理层。Touchgfx采用MVP模式实现与硬件之间的双向互动:Model提供数据源;View负责展示内容;Presenter则进行逻辑运算。 在演示视频中,左边显示的是一个CAN分析仪用于对比LCD上的数据显示情况,右边是一个串口转CAN的上位机模拟器来发送和接收ART-Pi的数据。整个系统启动后LED开始闪烁,并通过电位计调整档位设置发动机控制指令;同时也能从外部设备获取水温和燃油水平信息显示在屏幕上。 此次参赛让我首次接触到了RT-Thread操作系统,经过一段时间的学习之后逐渐掌握了它的使用方法并了解了其运行机制。借助于文档中心和社区论坛的支持,在项目开发过程中遇到了很多有用的资源和技术指导,这对于初学者来说是非常宝贵的。
  • RT-Thread】——温湿度监测设计
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    本项目基于RT-Thread操作系统,设计了一款智能温湿度监测电路。该系统能够实时采集环境中的温度和湿度数据,并通过显示屏进行直观显示,为智能家居、气象站等应用场景提供了精准的环境参数监测解决方案。 本段落介绍了一个基于STM32H75XB芯片的温湿度数据采集系统,并通过MQTT协议将数据传输到服务器,在网页端进行显示的同时也在OLED显示器上实时展示当前的时间与温度、湿度信息,可以作为一个智能小显示器使用。 开发环境如下: - 硬件:ARTPi(stm32h750xb) - RT-Thread版本:v4.03 - 开发工具及版本:RT-Thread Studio v1.15 在项目中,我们主要利用了RTOS的线程调度功能来实现不同的工作,并使用I2C框架和Sensor框架等组件。具体来说: - `main.c`文件用于初始化系统并开启各个线程。 - `dht11_sample.c`处理DHT11传感器的相关内容,包括温湿度数据读取及创建相应的线程。 - `MQTT_sample.c`负责通过MQTT协议将采集到的温湿度信息发送至云端服务器。 - `ssd_1306...cpp`用于OLED显示相关功能开发。 在此次比赛中,我不仅接触到了操作系统相关的知识,并且实际应用了RT-Thread系统。起初觉得操作较为复杂,但随着对官方文档的学习和理解逐渐深入后发现其实并不难掌握。此外,在使用RT Studio这一IDE过程中也感到非常方便快捷,能够快速添加所需的功能模块。 感谢电路城提供的这次比赛机会让我有机会学习更多知识,并希望有共同兴趣的人们一起努力向前!
  • RT-Thread】温湿度监测设计
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    本项目提供了一套基于RT-Thread操作系统的温湿度监测电路设计方案,包括硬件选型、软件架构及代码实现等内容。 【RT-Thread作品秀】温湿度监测设计 作者:Star.Water 概述产生背景: 当前的温湿度监控设备大多只能显示实时环境参数,并不能查看历史记录或曲线图,无法直观地展示温度和湿度的变化情况。因此本次设计旨在开发一款可以同时显示当前数据及历史变化趋势的产品。 实现功能: 仪表盘上会实时更新并显示当前的温度与湿度;此外还提供一个图表界面用于展示过去的数据信息。 硬件环境: 使用ART-Pi平台,搭载RT-Thread操作系统版本为rt-thread-v4.0.2。开发工具采用MDK5.21。 移植了RT-Thread到STM32H50,并设置系统滴答时钟以产生每毫秒一次的中断来驱动RTOS。 #define RT_HEAP_SIZE (1024*40) // 定义堆大小为 40KB #define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE 1024 // 主线程栈空间大小设为 1K 字节 其他配置沿用默认硬件框架,其中ART-Pi与STM32L4开发板均运行RT-Thread操作系统。通过串口通信实现数据传输。 传感器参数采集由阿里云的stm32L4开发板负责,并将收集到的数据记录写入SD卡中。 屏幕部分采用10*10以内的转接板,参考正点原子和野火的设计方案自行绘制电路图并通过嘉立创打样完成。考虑到显示屏尺寸为 180mm * 100mm ,因此使用了三块小板拼接而成。 软件框架说明: RT-Thread通过系统滴答定时器产生每毫秒一次的中断来驱动;LVGL则利用定时器3实现相同功能。 各个线程资源分配如下:机智云WIFI远程遥控和传感器参数采集在STM32L496板子上完成。 软件模块说明: ART-Pi与STM32L496之间的通信采用了自定义协议,该协议要求包头及尾部均需进行双字节验证以减少传输错误的概率;同时每一帧数据的结尾都会附加16位校验值来确保在受到干扰时仍能正确发送参数。 使用过程中发现RT-Thread中的printf和sprintf函数功能不全,无法支持类似%0.2这样的格式化选项用于指定小数点后的精度。 调试阶段主要依赖于VS2017环境进行LVGL的初步设置,在完成电脑端测试后迅速移植到单片机上运行。 比赛感悟: 一直以来都有计划自己编写一个LVGL项目,但由于白天工作晚上还要照顾孩子而没有足够的时间。借助这次比赛的机会给自己施加了一定压力,并且通过每天加班努力学习掌握了基本操作。 RT-Thread是一款非常容易进行移植的实时操作系统,仅需一个中断即可驱动整个系统运行;同时其软件包也非常实用,在未来的学习过程中一定要加以利用。尽管此次因为时间紧迫仍然使用MDK开发环境并手动移植了RTT,但还是决定以后要多尝试其他工具和方法。 虽然在功能实现方面还有一些设想未能完成,但是会继续努力改进和完善现有设计。 非常感谢RT-Thread提供的参赛机会,在这次比赛中不仅学到了很多知识也更加深入地了解了该操作系统。尽管比赛即将结束但在技术学习的道路上永远不会停下脚步!
  • RT-Thread】心率测试仪设计
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    本项目旨在设计一款基于RTOS RT-Thread的心率测试仪电路方案,结合硬件与软件优化,实现高效、低功耗的心率监测功能。 本段落概述了基于STM32H750芯片开发的心率测试仪项目。该设备能够测量人的心率,并通过心率传感器采集数据并在屏幕上显示结果。用户可以在家中使用此仪器,无需前往医院进行心率检测,其体积小巧且易于操作。 在硬件方面,该项目采用ART-Pi作为主板并配备了一个心率传感器和HMI串口屏。所使用的RT-Thread版本为4.0.3,并通过RT-Thread Studio与USART HMI开发工具完成项目开发工作。 内核部分使用了调度器来创建多个线程以实现不同功能,而组件方面则包括ADC框架和UART框架:前者用于采集引脚电压值,后者用来向串口屏发送指令显示心电图数据。在硬件层面上,MCU定时读取心率传感器的电压,并通过串口将信息传递给屏幕。 软件架构分为两部分: 第一部分是心率采集,在设备启动后会自动初始化板级外设和ADC采样引脚以开始采集。 第二部分负责展示结果:当系统上电时,HMI屏也会随之开启并等待MCU发送的数据进行更新显示。 在整个项目开发过程中,通过查阅RT-Thread官网文档中心的学习资源,掌握了线程创建、内存管理和定时器等内核组件的应用,并将理论知识与实践相结合。感谢RT-Thread社区中同伴们的积极帮助和支持,让我能够顺利完成该项目。最后要特别感谢主办方提供了这样一个优秀的平台,使我有机会学习到更多关于物联网设备开发的知识和技术,在未来我将继续深入研究并为RT-Thread开源社区贡献自己的力量。
  • RT-Thread】基STM32盖章设备-设计
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    本项目为一款基于STM32微控制器的智能盖章设备电路设计方案,旨在通过嵌入式系统实现印章管理自动化和智能化。 传统的印章管理存在诸多问题:包括印章数量多、使用分散且混乱;有时需要将公章带出办公地点,在这种情况下管理者无法追踪到某一时刻的用章位置及具体操作人,也无法记录盖印文件或次数,导致监管缺失和追查困难。此外,在重要业务场合中由于缺乏最高权限审批而使印章不能及时投入使用的情况时有发生,从而影响了工作效率甚至错失商机。 公章管理从刻制、使用到销毁的整个过程中都伴随着风险,目前大多数情况下依赖人工进行监控与记录,无法确保有效监管,并且在处理关键事务需要盖章的时候也难以追溯其具体操作过程。这使得一些不法分子利用职务之便或其他隐蔽手段盗用或越权使用印章并实施经济犯罪行为的机会大大增加,从而给企业带来严重的经济损失。 智能印章技术打破了传统的人工管理方式,在实现自动化的盖印机制的同时还能够通过蓝牙指令进行远程操控,并且在发现异常情况如偷盖时可立即向后台发送警报和记录日志。这种创新的管理模式极大提升了对公章使用的透明度与安全性,有助于防止非法行为的发生并保护企业的合法权益不受侵害。
  • RT-Thread】OLED显-设计解决
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    本项目展示了基于RT-Thread操作系统的OLED显示技术应用,并提供了详细的电路设计方案和实现方法。适合嵌入式开发者参考学习。 【RT-Thread作品秀】OLED显示演示 作者:谢博翔 概述:初步体验 RT-Thread 出的 ART-Pi 平台,并使用 U8g2 图形库在 OLED 屏幕上进行开发。 硬件平台:ART-Pi RT-Thread 版本:4.0.3 开发工具及版本:RT-Thread Studio 2.0 软件包使用情况概述: 选用的软件包为 u8g2。U8g2 是一个针对嵌入式设备设计的单色图形库,支持 SSD1305、SSD1306 等控制器,并且 RT-Thread 已经提供了对应的软件包。 选择 U8g2 的原因: 该库平台适应性好,几乎适用于所有开发板;显示控制器兼容性强,市面上大部分 OLED 屏幕都能完美适配;API 函数丰富,支持多种字体和中文显示功能。 硬件框架与软件框架说明: 添加 u8g2 软件包,并修改 I2C 接口配置以及显示内容。完成编译及烧录后运行程序,在监视串口中输入 shell 命令:u8g2_ssd1306_12864_sw_i2c_example。 软件模块说明: 通过修改 I2C 接口参数,定义 RT_USINF_PIN 以实现自定义显示内容的功能。 演示效果视频地址未提供(原链接已省略)。 比赛感悟:多学习、勤思考和积极实践是关键;不应满足于基础操作的掌握,应更多地进行编码练习,并合理安排时间。未来操作系统领域将更加依赖 RTOS 和 Linux,RT-Thread 作为开源项目具有良好的生态系统及实用性,在众多国产实时操作系统中脱颖而出。感谢电路城平台提供的机会和支持,希望今后能够在此平台上分享和学习更多的知识和技术。 加油!