两种意识: 1、分层意识 2、数据流
分层分析: ################## web网页端显示部分: 环境信息 === 实时刷新环境数据 摄像头采集图像 === 采集监控信息 硬件控制 === 下发要去控制的命令 A9数据处理部分 创建进程、线程 每条线程做自己的事情 涉及到进程间通信 数据处理===>分发(上行数据 or 下行数据) A9-ZigBee数据采集部分 A9采集部分 ZigBee采集部分 (STM32平台(可以自己扩展))
数据流分析: ################## 数据上传: 数据下发:
制定通信的协议(结构体):
数据要怎么上传,上传的目的是为了什么?
数据要怎么下发,下发的目的又是为了什么?
数据的上传: ====> 共享内存上传数据 ====> 显示并交给用户查看环境信息
数据的下发用于控制硬件:====> 消息队列下发数据 ===> 控制硬件改变环境
分层分析: web网页端显示部分: 环境信息: adc电压数据 mpu6050的六轴数据 温度 湿度 摄像头采集图像:
硬件控制: 风扇
LED灯
蜂鸣器
GPRS ==== 发短信或打电话
A9数据处理部分 数据流向分析: 1、ZigBee(采集终端)-->A9(处理平台) 2、A9(处理平台)-->网页(显示平台) 3、网页(显示平台)-->A9(处理平台) 4、A9(处理平台)--->ZigBee(采集终端)
A9-ZigBee采集部分 外设驱动 --------在应用层去获取外设的状态或数据
A9--------- 蜂鸣器 ------------------蜂鸣器报警 LED灯 ------------------卧室-厕所-楼道-公共照明 --------LED2-LED3-LED4-LED5 按键 ------------------按键触发中断---控制卧室和厕所灯-----LED2-LED3 ADC -----------------获取ADC的采样数据 mpu6050 ------------------获取MPU6050的六轴数据
zigbee------adc ------主---协调器 风扇 ------从---终端节点 下发命令控制风扇 温湿度 ------从---终端节点 上传温湿度数据 (光敏)
小结: | | | | | ZigBee | A9 | web | | | | | | adc | 蜂鸣器 | 环境信息:-----------------adc电压数据 | 风扇 | LED灯 | 摄像头采集:-----usb摄像头 mpu6050的六轴数据 | 温湿度 | 按键 | 硬件控制: |------风扇 温度 | (光敏) | ADC | | LED灯 湿度 mpu6050 蜂鸣器 四路led灯模拟数码管 GPRS 四路led灯模拟数码管
数据流分析: 数据上传: ZigBee | 温湿度数据 | A9 | ADC采集 |-----------上传这些数据 加速计数据 | 陀螺仪数据 | 摄像头 | 视频流图像 |
数据下发:
ZigBee: |
风扇 |
A9: |
蜂鸣器 |-----打开设备节点控制硬件
LED灯 |
四路LED灯模拟的数码管 |
GPRS: |
3G通信模块 |
#define GPRS_DEV "/dev/ttyUSB0"
#define ZIGBEE_DEV "/dev/ttyUSB1"
#define BEEPER_DEV "/dev/fsbeeper0"
#define LED_DEV "/dev/fsled0"
制定通信的结构体:
数据的上传:
数据类型定义:
typedef uint8_t unsigned char; =======参考:
typedef uint16_t unsigned short;
typedef uint32_t unsigned int;
//考虑到内存对齐的问题
struct makeru_zigbee_info{
uint8_t head[3]; //标识位: 'm' 's' 'm' makeru-security-monitor
uint8_t type; //数据类型 'z'---zigbee 'a'---a9
------------->crc ...加密算法 <--------------
float temperature; //温度
float humidity; //湿度
float tempMIN;//温度下限
float tempMAX;//温度上限
float humidityMIN; //湿度下限
float humidityMAX; //湿度上限
uint32_t reserved[2]; //保留扩展位,默认填充0
//void *data; 内核预留的扩展接口 参考版
};
struct makeru_a9_info{
uint8_t head[3]; //标识位: 'm' 's' 'm' makeru-security-monitor
uint8_t type; //数据类型 'z'---zigbee 'a'---a9
uint32_t adc;
short gyrox; //陀螺仪数据
short gyroy;
short gyroz;
short aacx; //加速计数据
short aacy;
short aacz;
uint32_t reserved[2]; //保留扩展位,默认填充0
//void *data; 内核预留的扩展接口 参考版
};
struct makeru_env_data{
struct makeru_a9_info a9_info;
struct makeru_zigbee_info zigbee_info;
};
//所有监控区域的信息结构体
struct env_info_client_addr
{
struct makeru_env_data monitor_no[MONITOR_NUM]; //数组 老家---新家
};
数据的下发:(采用消息队列的方式下发数据到下位机上)
数据的下发用于控制硬件:
man msgsnd
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
int msgflg);
消息队列用于通信的结构体: 包括数据类型和数据
将消息队列封装成函数,直接通过参数传递的方式来发送信息:
int send_msg_queue(long type,unsigned char text)
{
struct msg msgbuf;
msgbuf.type = 1L;
msgbuf.msgtype = type; //具体的消息类型
msgbuf.text[0] = text; //控制命令字
if(msgsnd(msgid,&msgbuf,sizeof(msgbuf) - sizeof(long),0) == -1){
perror("fail to msgsnd type2");
exit(1);
}
return 0;
}
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */
char mtext[1]; /* message data */
};
//消息队列结构体
#define QUEUE_MSG_LEN 32
struct msg
{
long type; //从消息队列接收消息时用于判断的消息类型 ==== 暂时不用 1L===home1 2L===home2 ...
long msgtype;//具体的消息类型 === 指代控制的设备,是什么类型的设备
unsigned char text[QUEUE_MSG_LEN];//消息正文 ====> CMD 控制指定的设备
};
long msgtype;//具体的消息类型
消息类型的分配:
1L: LED控制
2L: 蜂鸣器控制
3L: 四路LED灯模拟的数码管
4L: 风扇
5L: 温湿度最值设置
6L-7L-8L-9L, 用于个人的扩展
10L: 3 G通信模块-GPRS
switch(msgbuf.msgtype){
case 1L: ... break;
....
default .... break;
}
控制命令的制定:
消息队列接收消息:
msgrcv (msgid, &msgbuf, sizeof (msgbuf) - sizeof (long), 1L, 0);
解析buf中的数据:
printf ("Get %ldL msg\n", msgbuf.msgtype);
printf ("text[0] = %#x\n", msgbuf.text[0]);
A9-ZIGBEE通用指令
命令格式:一个字节,unsigned char 对应消息队列中正文的类型:
unsigned int
8位
----------------------------------------
7 6 | 5 4 | 3 2 1 0
平台编号| 设备编号 | 操作设备
----------------------------------------
0 0
0 1
1 0
1 1
平台编号
0x00 0号-ZigBee平台
0x40 1号-A9/A53平台
0x80 2号-STM32平台(可以自己扩展)
0xc0 3号-avr arduino....保留(如果平台继续增多的话可以采用2个字节或多个字节来对设备进行
唯一的编号,比如A9类下的1号平台,2号平台,先分类,然后再具体标识设备)
----------------------------------------
设备编号 操作掩码
0x00 LED 0x00 全部关闭
0x01 全部打开
0x02 打开LED2
0x03 打开LED3
0X04 打开LED4
0x05 打开LED5
0X10 打开流水灯
----------------------------------------
0x10 蜂鸣器 0x00 关闭
0x01 打开
0x02 自动报警关闭
0x03 自动报警打开
----------------------------------------
0x20 风扇 0x00 关闭风扇
0x01 打开风扇
----------------------------------------
0x30 数码管 0x0~0xF 显示0~F数字(四盏灯,对应0000-表示0,0001-表示1....1110-表示14)
0x0f 关闭数码管 led2-3-4-5
----------------------------------------
控制命令:
平台编号 + 设备编号 + 操作掩码 = 命令 (命令的封装)
例如:
0x00 + 0x20 + 0x01 = 0x21 风扇打开
0x40 + 0x10 + 0x01 = 0x51 蜂鸣器打开
0x40 + 0x30 + 0x08 = 0x78 数码管显示8
0x40 + 0x30 + 0x0f = 0x7f 关闭数码管
a 高位数据,b代表低位数据
short c
unsigned char a ,b;
c = a | b;
c = a + b;
上行:封装的结构体====共享内存和信号量 ===>交给CGI(C语言和HTML语言之间的转化接口)===>交给HTML
下行:封装的命令字====消息队列 ====>msgbuf msgsnd===>控制命令字封装在msgsnd的msgbuf中 ===>A9端解析==>向下控制硬件