动手实践开发一个智慧路灯控制器

Posted 2023-03-24 华为云开发者社区

本实验基于NB-IoT和WIFI实现智慧路灯案例，实现实时数据的采集，实现命令下发的响应，实现端云互通。

本文分享自华为云社区《智慧路灯实验手册(MQTT+Wi-Fi)-完善版》，作者：华为云社区精选。

版本说明

本示例代码工程基于IoT LINK 2.1.0版本构建。

简介

智慧路灯是城市智能化道路上重要一环，智慧路灯的实施具有节约公共照明能耗、较少因照明引起的交通事故等多种社会意义。路灯也是大家在日常生活中可以强烈感知到的公共设施，更易理解其智能化的场景。

本实验基于NB-IoT和WIFI实现智慧路灯案例，实现实时数据的采集，实现命令下发的响应，实现端云互通。

E53_SC1扩展板采用了E53标准接口，包含了一个路灯灯珠，一个BH1750光照强度传感器，其中路灯灯珠使用普通GPIO控制，BH1750使用IIC接口通信。

开发前准备

环境准备

• 已注册华为云官方帐号。未注册可点击注册页面 完成注册。

• 已完成实名制认证。未完成可在华为云上点击实名认证 完成认证，否则无法使用设备接入功能。

• 已开通设备接入服务。未开通则访问设备接入服务 ，点击“免费试用”后开通该服务。

• 已下载IDE：Huawei LiteOS Studio 1.45+（含扩展插件）

• 已下载编译烧录工具包 ：包含arm-none-eabi、build、openocd-0.10.0。

• 已下载ST-Link驱动包：ST-Link.zip

硬件准备

• 开发板：小熊派开发板（含WIFI通信扩展板、E53_SC1案例扩展板）

环境配置

1. 硬件连接

连接好E53_SC1案例扩展板和Wi-Fi通信扩展板。将串口选择开关拨到AT-MCU模式，并用USB线将开发板与电脑连接，如图所示。

2. IDE安装配置

1) 下载并解压HUAWEI-LiteOS-Studio.zip 。

2) 双击运行HUAWEI-LiteOS-Studio-Setup-x64-1.45.9.exe，根据提示步骤完成默认安装。

3) 启动运行HUAWEI-LiteOS-Studio，在IDE活动栏中，打开扩展视图，点击更多操作...，在弹出的菜单中选择从VSIX安装，然后指定中文语言包MS-CEINTL.vscode-language-pack-zh-hans-1.45.1.vsix文件路径，即可完成安装。

4) 根据提示重启IDE，即可切换为中文界面。

3. 编译烧录工具配置

下载并解压Tools.zip ，将解压后的arm-none-eabi、build、openocd-0.10.0全部拷贝到C:\\Users\\xxx\\.huawei-liteos-studio\\tools目录下。

注：xxx为本地PC用户名，请根据实际路径进行配置。

4. 驱动安装

下载并解压ST-Link.zip ，根据操作系统类型，双击配套的执行文件进行安装。

开始使用

1. 创建产品

对于设备上报至物联网平台的数据，云端物联网平台要能够解析设备上报的数据。故需要在设备接入服务侧完成产品模型定义，编解码插件开发部署等。

产品模型是用来描述设备能力的文件，通过JSON的格式定义了设备的基本属性、上报数据和下发命令的消息格式。定义产品模型，即在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备支持的属性信息。

步骤1 进入设备接入服务控制台，选择左侧导航栏“产品”进入页面。

步骤2 单击右上角的“创建产品”，按照页面提示填写信息。

• 所属资源空间：选择默认资源空间

• 产品名称：自定义，如MQTT_streetlight

• 协议类型：MQTT

• 数据格式：JSON

• 设备类型选择：自定义类型

• 设备类型：自定义，如MQTT_ streetlight

步骤3 单击“确定”，创建产品成功。

步骤4 单击“查看详情”，进入产品详情页面。在“模型定义”页签下，单击“上传模型文件”。

步骤5 添加产品模型文件“Smart_Light_profile.zip ”，并单击“确定”完成上传。

模型文件下载链接：Smart_Light_profile.zip

查看服务列表，属性和命令信息如下：

2. 注册设备

步骤1 进入设备接入服务控制台，选择左侧导航栏“设备”进入设备列表页面。

步骤2 单击右上角的“注册设备”，按照页面提示填写相关参数。

• 所属资源空间：选择上一步创建产品时选择的资源空间

• 所示产品：选择刚创建的产品，如MQTT_streetlight

• 设备标识码：自定义，如streetlight012345

• 设备名称：自定义，如streetlight_01

• 设备认证类型：选择“密钥”

• 密钥/确认密钥：自定义，如12345678

步骤3 单击“确定”，添加设备成功，请保存好设备ID和密钥，用于设备接入平台认证。

3. 导入代码工程

步骤1 获取项目工程代码包 并解压（注：路径不要包含中文、空格）。

获取项目工程：MQTT_StreetLight_Demo.rar

步骤2 启动HUAWEI LiteOS Studio工具，单击“Open Project”，打开项目工程。

项目工程预览如下：

4. 配置项目工程

步骤3 单击打开工程配置，目标板选择STM32L431RC，并“确认”。

步骤4 填写编译器配置选项后，单击“确认”。

• 编译器类型：arm-none-eabi

• 编译器目录：请根据实际路径配置，例如 c:\\Users\\xxx\\.huawei-liteos-studio\\tools\\arm-none-eabi\\bin

• Make构建器：请根据实际路径配置，例如c:\\Users\\xxx\\.huawei-liteos-studio\\tools\\build\\bin\\make.exe

• Make脚本：请根据打开的项目工程进行配置，例如targets\\STM32L431_BearPi\\GCC\\Makefile

步骤5 填写烧录器配置选项后，单击“确认”。

• 烧录方式：选择OpenOCD

• 端口：选择USB

• 烧录器配置：请根据实际路径配置，例如.\\tools\\openocd-0.10.0\\bin-x64

• Interface文件：默认值

• Target文件：默认值

• 烧录文件：无需配置，待项目工程编译成功后会自动填充，例如.\\targets\\STM32L431_BearPi\\GCC\\build\\Huawei_LiteOS.bin

5. 修改配置参数

步骤1 在代码中修改设备信息。

1） 打开文件：*\\targets\\STM32L431_BearPi\\iot_config.h

2） 修改CN_EP_DEVICEID为在物联网平台注册设备时生成的设备ID，修改CN_EP_PASSWD为在物联网平台注册设备时填写的密钥。

3） 修改完成，请按Ctrl+S保存修改。

步骤2 配置WIFI用户名和密码。

此处只能使用用户名密码加密方式认证的WIFI，不能使用其他加密方式的WIFI。（可以使用手机开启WIFI热点，数据量不大不会占用太多个人流量）

开发板Wifi模块仅支持2.4GHz频段的热点，暂不支持5GHz频段。

1） 打开文件：*\\targets\\STM32L431_BearPi\\.config

2） 修改CONFIG_ESP8266_SSID为热点设备名称，修改WIFI_ESP8266_PWD为热点密码。

3） 修改完成，请按Ctrl+S保存修改。

4） 打开文件：*\\targets\\STM32L431_BearPi\\iot_config.h

5） 修改CONFIG_ESP8266_SSID为热点设备名称，修改WIFI_ESP8266_PWD为热点密码。

6） 修改完成，请按Ctrl+S保存修改。

6. 编译烧录

步骤1 单击进行编译，单击进行烧录。

如果修改了.config文件和iot_config.h文件，请单击全量重新编译，否则修改点可能不会生效。

步骤 2 单击打开串口终端，选择端口，设置波特率115200，开启串口，可以在接收区查看到打印的日志信息。

步骤3 在LCD屏上，可以看到实时数据显示。

7. 调试运行

步骤1 在物联网平台中，可以看到设备实时上报属性数据。

步骤2 在物联网平台中下发控制命令（开启路灯），查看命令下发结果及开发板的响应。

注：当前MQTT设备仅支持同步命令下发，NB设备仅支持异步命令下发。

示例代码

案例程序文件：

"targets\\STM32L431_BearPi\\Demos\\oc_streetlight_template\\oc_streetlight_template.c"

参考

详细了解IoT设备接入服务，请参考IoTD A 帮助文档 。

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