如意控物联网项目（二）-ML307R模组软件调试之MQTT+硬件接口调试笔记

概要

1、操作系统----RTOS kernel

CMSIS-RTOS2

2、程序API文档

3、 MQTT调试记录-2024年10月9日

4、 ML307_APP_DEMO_SDK使用指南

5、 MQTT登录onenet平台成功

6、 ML307R链接onenet平台成功-接收数据成功

7、 timer定时器调试

8、操作系统--OS程序学习

1. 事件（Event）

2. 信号量（Semaphore）

3. 互斥锁（Mutex）

4. 消息队列（Message Queue）

总结

9、 UART调试

10、 CJSON调试

11、 file文件系统调试

12、中移物联-oneos定位lbs

13、获取模组运行状态信息

14、 gpio引脚配置及程序开发

概要

最近在升级以前用air724UG开发的如意控物联网demo开源项目，由于中移物联的openCPU采用C语言+RTOS实时操作系统开发，开发起来确实比较难，就在我的博客里做一个开发记录，为了日后再开发时查看，也分享给同样做ML307R--openCPU开发朋友们，希望对大家有所帮助。

前一个阶段的日记记录了我学习RTOS相关学习笔记，还有ML307R--openCPU开发环境搭建等笔记，这次笔记包含RTOS开发和硬件外围模块搭建和MQTT通讯等；由于没有时间发布博客，所以这些调试记录统一发出，具体内容详见目录，未来的预期是期望能够把如意控系统-Air724UG系统全面移植到这个平台上来，期望能够早日完工。

由于本篇博客为调试笔记，记录比较凌乱和无序，给大家造成的不便敬请谅解，有什么问题可以随时留言交流，我会尽快回复大家。

这是如意控air724UG老版本的博客、视频、微信小程序等的开源信息，未来小程序将兼容老版本的微信小程序；等硬件电路图搞完以后也会同步开源给大家。

未来开源资料（工程巨大，一个人搞确实难，期望能够早日完工，自己挖坑自己填￣□￣｜｜）：

a、硬件电路图--嘉立创开源

b、微信小程序原码开源---gitee

c、文档资料开源--csdn

我的博客《微信小程序+阿里物联平台+合宙Air724UG搭建无服务器物联系统（四）---微信小程序云开发（用于存储用户信息等）》, 一起来围观吧
https://blog.csdn.net/unforgettable2010/article/details/122993736?utm_source=app&app_version=5.4.0&code=app_1562916241&uLinkId=usr1mkqgl919blenhttps://blog.csdn.net/unforgettable2010/article/details/122993736?utm_source=app&app_version=5.4.0&code=app_1562916241&uLinkId=usr1mkqgl919blen

我做的物联网开源项目，大家支持一下！一键三连，希望能对有相关开发应用的朋友有帮助。
打扰大家了

硬件电路开源地址：

https://oshwhub.com/codefarmer/ryk_open_20220212https://oshwhub.com/codefarmer/ryk_open_20220212

软件开源地址：
https://gitee.com/TR_studio/WXtodvchttps://gitee.com/TR_studio/WXtodvc

B站视频演示
https://www.bilibili.com/video/BV1em4y1Z71o/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=800bd4bfe94152648b6e85bd265a9f0chttps://www.bilibili.com/video/BV1em4y1Z71o/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=800bd4bfe94152648b6e85bd265a9f0c

1、操作系统----RTOS kernel

CMSIS-RTOS2

CMSIS-RTOS2 定义了一组标准的 RTOS API，这些 API 可以由不同的 RTOS 实现。常见的支持 CMSIS-RTOS2 的 RTOS 包括：

FreeRTOS: 一个流行的开源实时操作系统。
Keil RTX5: ARM 自己提供的 RTOS。
Micrium μC/OS-II 和 μC/OS-III: 商业 RTOS。
Segger embOS: 商业 RTOS。
其他兼容的 RTOS。

2、程序API文档

程序SDK应用API接口文档查询软件位置

ML307R_OpenCPU_Standard_1.1.0.24053111_release\docs\ML307R_OpenCPU_API手册.chm

该软件可以搜寻API接口文档，打开后为如下图所示：

3、 MQTT调试记录-2024年10月9日

local ProductId = "XXXXXXXX"

local ProductSecret = "XXXXXXXXXXXXXXXXXXX"

4、 ML307_APP_DEMO_SDK使用指南

5、 MQTT登录onenet平台成功

onenet平台设备三元素等信息修改

/*测试变量区，请修改以下参数*/#define APP_DEMO_MQTT_HOST "mqttstudio.heclouds.com"                                       // MQTT测试服务器地址，支持域名，demo使用的是一个公有MQTT服务器，网址：https://www.emqx.com/zh/mqtt/public-mqtt5-broker#define APP_DEMO_MQTT_PORT 1883                                                   // MQTT测试服务器端口#define APP_DEMO_MQTT_CLIENTID "RYK1"                           // MQTT测试客户端ID,对于同一服务器，clientid需要唯一，否则会互相挤下线#define APP_DEMO_MQTT_USERNAME "XXXXXXXXXX"                           // MQTT测试用户名#define APP_DEMO_MQTT_PASSWORD "version=2018-10-31&res=products%2FXXXXXXXXX%2Fdevices%2FRYK1&et=4763565690&method=sha1&sign=XXXXXXXXXXXXXXXXXX%3D"                           // MQTT测试用户密码#define APP_DEMO_MQTT_KEEPALIVE 120                                               // MQTT测试长连接KEEPALIVE心跳间隔#define APP_DEMO_MQTT_SUB_TOPIC "/thing/property/set" // MQTT接收订阅topic demo仅订阅一个  可自行修改代码 订阅多个#define APP_DEMO_MQTT_SUB_TOPIC2 "/thing/property/post/reply" // MQTT接收订阅topic demo仅订阅一个  可自行修改代码 订阅多个#define APP_DEMO_MQTT_PUB_TOPIC "/thing/property/post" // MQTT推送topic#define APP_DEMO_MQTT_PUB_TOPIC2 "/thing/property/post" // MQTT推送topic/*测试变量区，请修改以上参数*/

6、 ML307R链接onenet平台成功-接收数据成功

下面为接收onenet平台数据的ML307R调试log日志：

[ cmlog ][OPENCPU]:[CM_OC][INFO][MQTT]recv:topic:$sys/XXXXXXXXX/RYK6/thing/property/set,datalen:55

[ cmlog ][OPENCPU]:[APP_DEMO][INFO]qujztest66,payloadlen:{"id":"20","version":"1.0","params":{"ctrlpin":"0010"}}

[ cmlog ][OPENCPU]:[APP_DEMO][INFO]qujztest66,payloadlen:{"id":"22","version":"1.0","params":{"ctrlpin":"0011"}}

7、 timer定时器调试

timer定时器参考下面历程，用于如意控项目定时刷新信号强度，定时刷新IO口状态，定时刷新ADC值、定时刷新模组基站经纬度位置等信息。

注意：千万注意！！！

如下图，定时器中不能添加串口log打印，会报错。

8、操作系统--OS程序学习

● osThreadId_t：线程ID，用于标识一个线程。

osThreadId_t 用于标识和引用 RTOS 中的一个线程。这个标识符可以在创建线程时获得，并且可以用于后续的操作，例如终止线程、获取线程状态等。

● osTimerId_t：定时器ID，用于标识一个定时器。

osTimerId_t 是实时操作系统（RTOS）中用于标识定时器的类型。sTimerId_t 用于标识和引用 RTOS 中的一个定时器。这个标识符可以在创建定时器时获得，并且可以用于后续的操作，例如启动、停止和删除定时器。

● osEventFlagsId_t：事件标志ID，用于标识一组事件标志。

osEventFlagsId_t 用于标识和引用 RTOS 中的一个事件标志组。这个标识符可以在创建事件标志组时获得，并且可以用于后续的操作，例如设置、清除、等待和读取事件标志。

● osMutexId_t：互斥锁ID，用于标识一个互斥锁。

osMutexId_t 用于标识和引用 RTOS 中的一个互斥锁。这个标识符可以在创建互斥锁时获得，并且可以用于后续的操作，例如获取、释放和删除互斥锁。

● osSemaphoreId_t：信号量ID，用于标识一个信号量。

osSemaphoreRelease 是实时操作系统（RTOS）中用于释放信号量的函数。信号量是一种同步机制，通常用于控制对共享资源的访问或协调多个线程/任务之间的操作。在许多 RTOS 中，例如 FreeRTOS 或者 CMSIS-RTOS，信号量可以用来实现互斥锁、计数信号量等功能。

● osMemoryPoolId_t：内存池ID，用于标识一个内存池。

● osMessageQueueId_t：消息队列ID，用于标识一个消息队列。

osMessageQueueId_t 用于标识和引用 RTOS 中的一个消息队列。这个标识符可以在创建消息队列时获得，并且可以用于后续的操作，例如发送、接收和删除消息队列。

● 实时操作系统（RTOS）中Event、 Semaphore、 Mutex 、 MessageQueue区别于用法？

在实时操作系统（RTOS）中，事件（Event）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Message Queue）是常见的同步和通信机制。它们各自有不同的用途和特性，适用于不同的场景。下面是这三种机制的区别和用法：

1. 事件（Event）

定义：事件是一种简单的同步机制，用于通知任务某些条件已经满足或某个操作已经完成。

特点：

● 轻量级：事件通常占用较少的系统资源。

● 标志位：可以设置多个标志位，每个标志位代表一个特定的事件。

● 等待/触发：任务可以等待一个或多个事件的发生，而其他任务或中断可以触发这些事件。

用法：

● 状态通知：当某个条件发生变化时，可以通过事件来通知相关的任务。

● 超时处理：任务可以等待事件，并设置超时时间，以避免无限期等待。

2. 信号量（Semaphore）

定义：信号量是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。它可以是二值信号量（0 或 1）或计数信号量（非负整数）。

特点：

● 资源计数：信号量维护一个计数值，表示可用资源的数量。

● 阻塞/非阻塞：如果信号量计数值为 0，尝试获取信号量的任务会被阻塞，直到有其他任务释放信号量。

● 多任务协调：可以用于协调多个任务之间的操作。

用法：

● 资源管理：确保一次只有一个任务可以访问某个资源。

● 任务同步：用于同步多个任务的操作，例如生产者-消费者问题。

3. 互斥锁（Mutex）

定义：互斥锁是一种同步机制，用于保护共享资源，确保同一时间只有一个任务可以访问该资源。

特点：

● 独占性：互斥锁确保对共享资源的独占访问。

● 递归性：某些互斥锁支持递归锁定，即同一个任务可以多次获取同一个互斥锁。

● 优先级继承：互斥锁可以配置为支持优先级继承，以防止优先级反转问题。

用法：

● 保护共享资源：当多个任务需要访问同一个资源时，使用互斥锁来确保一次只有一个任务可以访问该资源。

● 避免竞争条件：通过互斥锁来避免多任务并发访问导致的数据不一致问题。

4. 消息队列（Message Queue）

定义：消息队列是一种通信机制，用于在任务之间传递数据块（消息）。

特点：

● 数据传递：任务可以通过消息队列传递结构化的数据。

● 缓冲区：消息队列通常有一个缓冲区，可以存储多个消息。

● 阻塞/非阻塞：发送和接收消息的操作可以是阻塞的或非阻塞的。

用法：

● 任务间通信：当任务需要交换数据时，使用消息队列来传递消息。

● 解耦合：通过消息队列，任务之间的耦合度降低，提高了系统的可维护性和扩展性。

总结

● 事件：用于简单地通知任务某个条件已经满足或某个操作已经完成。

● 信号量：用于控制对共享资源的访问，确保一次只有一个任务可以访问某个资源。

● 互斥锁：用于保护共享资源，确保同一时间只有一个任务可以访问该资源。

● 消息队列：用于在任务之间传递结构化的数据，实现任务间的通信。

选择哪种机制取决于你的具体需求。如果你只需要简单的状态通知，事件可能就足够了；如果你需要控制对共享资源的访问，信号量是一个很好的选择；如果你需要保护共享资源并避免竞争条件，互斥锁会更合适；如果你需要在任务之间传递数据，那么消息队列会更合适。

9、 UART调试

uart0测试成功！！采用uart0，用于接收和发送串口数据数据。

测试成功：

[20:35:19.721]发→◇{"name":"RYK1"}

□

[20:35:19.852]收←◆[ cmlog ][OPENCPU]:[APP_DEMO][INFO]qujztest

[ cmlog ][OPENCPU]:[APP_DEMO][INFO]qujztest-cjson--device_name:RYK1

[ cmlog ][OPENCPU]:[CM_OC][INFO]cm_mqtt_client_subscribe result:{"name":"RYK1"}

10、 CJSON调试

参考历程：

采用下面程序把CJSON转化为字符串，用于打印。

 // 将 JSON 对象转换为字符串
    char *jsonString = cJSON_Print(jsonArray);

测试成功：

uart_json=cJSON_Parse(data);uart_json = cJSON_GetObjectItem(uart_json, "token");strcpy(device_password,uart_json->valuestring);app_info_log("qujztest-cjson--device_password:%s",device_password);

11、 file文件系统调试

该文件系统用于存储设备的name和password等需要断电长期保存的设备信息等。

注意：每次文件中读取对应的KEY存储的字段，都是整体读出数据，然后再通过CJSON解析出相应的字段，因此每个文件尽量少存储不相关的数据，或者每个数据单独存储文件。

用一下程序文件存储成功

hal_configfile_set_str(RYKCONFIG_FILE_TEST,"token",device_password);app_info_log("qujztest-cjson--device_password:%s",device_password);

用一下程序文件读取成功

hal_configfile_get_str(RYKCONFIG_FILE_TEST,"name",device_name,sizeof(device_name));app_info_log("qujztest-cjson--device_name22:%s",device_name);hal_configfile_get_str(RYKCONFIG_FILE_TEST,"token",device_password,sizeof(device_password));app_info_log("qujztest-cjson--device_token22:%s",device_password);

12、中移物联-oneos定位lbs

参照demo中的lbs定位程序，用oneos定位平台，实现模组基站等位功能。

参考demo中的程序调试成功：

//中移物联-oneos定位lbs

app_oneos_lbs_demo_func();

[ cmlog ]cm_lbs_http_callback:3,2114767144

[ cmlog ]cm_lbs_oneospos_callback event:0

[ cmlog ][OPENCPU]:[CM_OC][INFO]get oneos lbs data success22,longitude:126.502017,latitude:45.812373

13、获取模组运行状态信息

注意：app_info_log，打印日志时，如果分多次打印时，模组重启，查看后发现为WDT，看门狗定时器超时，汇合到一个app_info_log 日志打印以后就不重启了。

        // app_oneos_lbs_demo_func();app_info_log("qujztest-cjson--device_name:check:%d",timer_counter);app_info_log("qujztest-s_oneos_lbs_longitude:%s",s_oneos_lbs_longitude);app_info_log("qujztest-s_oneos_lbs_latitude:%s",s_oneos_lbs_latitude);ret = cm_sys_get_sn(SN);ret = cm_sys_get_imei(IMEI);ret = cm_sim_get_imsi(IMSI);ret = hal_modem_get_iccid(ICCID, sizeof(ICCID));/* 查询信号强度 */hal_modem_get_csq(&issi, &ber);ret = cm_adc_vbat_read(&voltage_vbat);app_info_log("Q#Z vbat:%ld(mv)!!timer:%d,longitude:%s,latitude:%s,SN:%s,IMEI:%s,IMSI:%s,ICCID:%s,issi:%ld\n",voltage_vbat,timer_counter,s_oneos_lbs_longitude,s_oneos_lbs_latitude,SN,IMEI,IMSI,ICCID,issi);

调试成功：

输出结果（以下设备信息我就不打马赛克了，希望朋友们手下留情！！）

[ cmlog ][OPENCPU]:[APP_DEMO][INFO]Q#Z vbat:3550(mv)!!timer:21,longitude:126.498037,latitude:45.815884,SN:20214M0001543L057943,IMEI:864979076391036,IMSI:460087436816288,ICCID:898604F4152391196288,issi:21

14、 gpio引脚配置及程序开发

引脚复用功能资料：

/*IOMUX FUNC  definition */typedef enum{CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION0 ,         /*!<不支持*/CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION1,          /*!<功能1*/CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION2,          /*!<功能2*/CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION3,          /*!<功能3*/CM_IOMUX_FUNC_FUNCTIONNUM_END,} cm_iomux_func_e;

void app_gpio_init(void){//引脚控制  CM_GPIO_NUM_0// CM_GPIO_NUM_0 // gpio 0// cm_gpio_set_level(UPDATER_LCD_BL_GPIO, CM_GPIO_LEVEL_HIGH);cm_gpio_cfg_t cfg = {.direction = CM_GPIO_DIRECTION_OUTPUT,.pull = CM_GPIO_PULL_UP};// /* 初始化gpio */// cm_gpio_init(UPDATER_LCD_BL_GPIO, &cfg);// cfg.direction = CM_GPIO_DIRECTION_INPUT;cm_iomux_set_pin_func(CM_IOMUX_PIN_0, CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION1);cm_iomux_set_pin_func(CM_IOMUX_PIN_2, CM_IOMUX_FUNC_FUNCTION1);/* 初始化gpio */cm_gpio_init(CM_IOMUX_PIN_0, &cfg);cm_gpio_init(CM_IOMUX_PIN_2, &cfg);// cm_gpio_set_level(CM_IOMUX_PIN_0, CM_GPIO_LEVEL_HIGH);// cm_gpio_set_level(CM_IOMUX_PIN_2, CM_GPIO_LEVEL_HIGH);cm_gpio_set_level(CM_IOMUX_PIN_0, CM_GPIO_LEVEL_LOW);cm_gpio_set_level(CM_IOMUX_PIN_2, CM_GPIO_LEVEL_LOW);}

gpio初始化成功！！

程序中引脚置低，或者置高，用万用表测量引脚输出正常。