前言

隨著物聯網的發展，未來的嵌入式產品必然朝著更加智能化、場景多樣化、實時性更高等趨勢發展，要處理好這些任務時，一個好的RTOS少不了。對于嵌入式開發者來說，了解和學習一個RTOS也是必要項之一，上手簡單、及時性和可靠性高的FreeRTOS是最佳選擇，和對開發者友好、物聯網開發平臺機智云配合，剛好滿足了我對智能化開發的需求。 下面，我將從基礎入手，來講講使用機智云+STM32F407+ESP8266+freeRTOS的設計，分別定義了GPIO輸入輸出，PWM輸入輸出。(本文由機智云開發者發表于CSDN，ID號：霽雪寒霄）

01 WiFi模塊燒錄GAgent 1.1 在機智云官網上下載固件，下載好的固件如圖1-1所示。

1.2 在樂鑫官網下載ESP8266的燒寫工具。其中第一欄選擇燒寫的固件文件（32位含有combine的文件），并勾選前面的方框，起始地址填0，CrystalFreq選擇26M，SPI SPEED選擇40MHz，SPI MODE選擇DOUT,FLASH SIZE選擇32Mbit-C1。如圖1-2所示。

1.3 按照圖1-3連接電路。點擊燒寫軟件的START，會出現“等待上電同步”字樣，點擊KEY1觸發后，會顯示下載中，知道出現“Finish”字樣，表示固件燒寫成功。

02 創建產品及數據點 2.1 進入機智云官網，注冊登錄后進入開發者中心，可以看到如圖2-1所示界面。

2.2 點擊創建產品，在創建界面設定好產品名稱，選擇WIFI/移動網絡方案。選擇通訊方式為WIFI，數據傳輸方式為定長。如圖2-2所示。

2.3 創建完成后，點擊“數據點”，可以新建不同類型的數據點，如圖2-3所示，該處新建了16個不同的數據點。

03 使用機智云串口工具配置WiFi模塊 3.1 下載機智云串口調試助手并解壓，將WIFI模塊與USB轉TTL相連（WIFI模塊的TX連TTL的RX，RX連TTL的TX，VCC一定得接3.3V），插上計算機USB接口后，打開機智云串口調試助手，選擇“模擬V4MCU”，如圖3-1所示。

3.2 進入剛創建機智云產品中，點擊“基本信息”后，獲取到Product Key和Product Secret，如圖3-2-1所示。將Product Key和Product Secret輸入機智云串口調試助手，并點擊保存，會彈出如圖3-2-2的窗口，且右側會顯示我們定義的數據點列表。

3.3 選擇好USB轉TTL的串口，并點擊“打開串口”，WIFI模塊會自動詢問，如圖3-3所示。

3.4 打開“指令界面”，點擊AirLink后，接收界面會出現如圖3-4類似的數據，代表WIFI模塊完好。

3.5 進入機智云手機App,注冊登錄后，點擊右上角“+”號，選擇“一鍵配置”，輸入手機連接的WIFI的SSID和密碼（此時須保證調試的計算機與手機連接的是同一WIFI，且最好使用路由器），點擊“下一步”，選擇“樂鑫”，點擊 “確定”，再次點擊機智云串口調試助手指令界面的“AirLink”，再點擊手機App上的“我已完成上述操作”，進入“搜索并連接設備”，具體流程如圖3-5-1,3-5-2所示。

3.6 點擊搜索到的設備，在手機App上控制數據點，可以看到機智云串口調試助手數據點的值跟隨變化（如圖3-6-1,3-6-2所示），則代表WIFI模塊配置完成。

04 配置MCU代碼 實現WIFI與MCU的通信協議（可使用機智云MCU代碼生成），配置Cube mx并生成代碼。
4.1 進入機智云網站產品頁面，點擊MCU開發，硬件方案選擇“獨立MCU方案”，硬件平臺選擇“STM32F407x”，并在Product Secret處輸入該產品的Product Secret，點擊生成代碼包，如圖4-1所示。

4.2 稍等片刻待代碼包生成，下載并解壓，如圖4-2所示。

4.3 由于在該實驗中我們使用的是STM32F407VGT6，而機智云生成代碼的MCU為STM32F407ZGT6，故我們需要移植一下，首先打開Cube mx新建一個項目，選擇STM32F407VG（如圖4-3所示）,雙擊創建項目。

4.4 點擊File->Import Project,點擊“…”并選擇剛才機智云生成的項目文件中的ioc文件（如圖4-4-1所示），點擊“OK”后，直到出現圖4-4-2所示窗口，點擊“Close”，表示導入成功，導入后的引腳配置如圖4-4-3所示。

4.5 首先配置SYS，Timebase Source選擇TIM14，如圖4-5-1所示。然后配置除了KEY1,KEY2的GPIO（KEY1,KEY2已經自動生成），如圖4-5-2所示。

4.6 配置Timers，TIM2是項目生成時自動配置，所以不用配置，配置TIM4時，將Clock Source選擇為Internal Clock。TIM4的Channel 1-Channel 4為PWM輸出（如圖4-6-1），該實驗中配置的引腳為PB6-PB9，在下方的Configuration中的Parameter Settings中配置如圖4-6-2所示，其他地方使用默認即可。

4.7 再配置ADC，勾選IN4-IN7（對應引腳為PA4-PA7），如圖4-7-1所示。然后在下方Configuration中DMA Setting，點擊“Add”，出現如圖4-7-2所示界面，選擇ADC1，并配置成如圖4-7-3所示, Parameter Settings中配置如圖4-7-4所示，其他不用配置，保持默認即可，值得注意的是，該處使用到了TIM8，TIM8的Mode中Clock Source選擇為Internal Clock，TIM8的Configuration配置如圖4-7-5所示。

4.8 點擊System Core中的NVIC，配置優先級如圖4-8-1所示，Code generation配置如圖4-8-2所示。

4.9 點擊Middleware中的FREERTOS，interface選擇CMSIS_V1（如圖4-9-1所示），在下方Tasks and Queues并創建以下6個Task，如圖4-9-2所示。

05 編寫外設驅動程序 編寫外設驅動程序，直至手機App能與MCU建立通信，并能控制傳感器外設。
5.1 打開keil5，在main.c中找到HAL_TIM_PeriodElapsedCallback函數，將整個函數注釋掉，然后在gizwits_product.c文件中同樣可以找到同名HAL_TIM_PeriodElapsedCallback函數，將剛才注釋函數的函數體內容放入其中，如圖5-1-1,5-1-2所示。

5.2 將main.c中while(1)中內容剪切放入創建的StartGizwitsHandleTask任務中，用于處理數據上行下發，如圖5-2-1，5-2-2所示。

5.3 將StartSysInitTask函數中for循環內容改為vTaskDelete(NULL),如圖5-3所示。

5.4 在gizwits_product.h文件中頭文件導入處添加（如圖5-4-1所示）“#include“smsis_os.h””，并添加如圖5-4-2所示內容。

5.5 在common.h中創建聯合體，如圖5-5-1所示，其中高8位用以區別GPIO和PWM，次高8位用來區別引腳，后16為存入數值。在函數gizwitsEventProcess中，for循環外聲明聯合體（如圖5-5-2所示），for循環中switch—case語句中，注釋掉if—else判斷，對聯合體變量賦值，并利用通知將該聯合體發送出去，如圖5-5-3所示（個例）。

5.6 在StartGPIO_OutputTask函數中，在for循環外添加如圖5-6-1的聲明代碼，在for循環內，刪除原先所有代碼，添加如圖5-6-2所示代碼，本圖只舉case為1的情況，添加后可對GPIO進行開關操作。

5.7 在StartPWM_OutputTask函數中，需要開啟PWM通道，并需要先將CCR置為0（在for循環外，如圖5-7-1所示），并就通知內容的不同，做不同的動作（在for循環內），添加代碼部分如圖5-7-2所示。

5.8 在StartGPIO_InputTask函數中，直接利用HAL_GPIO_ReadPin讀取GPIO狀態，并存入數據點結構體中，如圖5-8-1所示。在StartADC_inputTask函數中，需要先開啟DMA，其中adc_result_buf為定義的一個長度為4的數組，添加代碼如圖5-8-2所示。

5.9 將main.c中的如下代碼剪切（如圖5-9-1所示）到StartSysInitTask函數中（如圖5-9-2所示）。

06 檢測 至此，兩類輸入/輸出代碼完成，可以根據不同用途添加代碼，在這里我用到了一個LED檢測了一下。
6.1 手機上打開機智云App，控制舵機轉動和LED亮滅。如下圖所示。

責任編輯：PSY

原文標題：嵌入式開發必備項：用FreeRTOS+機智云開發智能設備

文章出處：【微信公眾號：機智云開發者】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。