解释stm32 OTA升级需要上报当前运行切区的原因

1.stm32在做OTA升级时,需要上报当前运行的切区,网关将另一切区的固件下发。

2.网关保存的两份固件是由同一份代码编译而来,唯一不同的是Scatter File文件中的装载地址不同。

3.下面解释生成的固件必须放在Flash中与装载地址相同的位置:

3.1 固件运行时,会首先进入startup,之后会跳转到 _main_;

3.2 注意 _main_ 并非main函数,而是MDK内置的宏,跳转时会先执行__scatterload(),__rt_entry():

__scatterload():负责把RW/RO输出段从装载域地址复制到运行域地址,并完成了ZI运行域的初始化工作。

__rt_entry():负责初始化堆栈,完成库函数的初始化,最后自动跳转向main()函数。【1】

3.3__scatterload()装载所用地址正是由Scatter File设置的装载地址决定。这些信息都保持在bin文件中。

4.以上,解释了stm32 OTA升级需要上报当前运行切区的原因,主要是MDK所限。假如能够做到装载地址可以由引导程序设定,应该可以解决需要上报运行切区的限制。NXP的JN5169就实现了此功能。

 

注:

【1】https://blog.youkuaiyun.com/lushoumin/article/details/78886141

 

 

<think>我们正在开发一个基于RT-Thread和STM32F103ZET6的智能路灯系统。系统需要: 1. 使用光敏电阻检测光照强度 2. 使用红外传感器监测车辆 3. 使用人体红外传感器监测行人 4. 通过ESP8266模块连接阿里云平台,实现数据上传和远程控制 5. 在阿里云平台上生成APP 步骤分解: ### 1. 硬件准备 - STM32F103ZET6开发板 - 光敏电阻模块(如GY-30) - 红外传感器(用于车辆检测,如红外对管) - 人体红外传感器(HC-SR501) - ESP8266模块(如ESP-01) - LED灯(作为路灯模拟) - 连接线等 ### 2. 软件准备 - RT-Thread Studio(集成开发环境) - RT-Thread操作系统(版本建议4.0+) - 阿里云物联网平台账号 - 串口调试工具 ### 3. RT-Thread系统配置 1. 在RT-Thread Studio中创建新工程,选择STM32F103ZET6芯片。 2. 配置RT-Thread系统,开启必要的组件: - 开启串口设备驱动(用于连接ESP8266) - 开启ADC设备驱动(用于光敏电阻) - 开启GPIO设备驱动(用于传感器和LED控制) - 开启SAL套接字抽象层(用于网络通信) - 开启MQTT协议(用于阿里云通信) 3. 配置FinSH控制台(用于调试)。 ### 4. 硬件接口连接 - 光敏电阻:连接至ADC引脚(如PA0) - 车辆红外传感器:连接至GPIO输入引脚(如PE0) - 人体红外传感器:连接至GPIO输入引脚(如PE1) - LED:连接至GPIO输出引脚(如PE2) - ESP8266:连接至串口(如USART3,注意交叉连接TX/RX,并连接EN和VCC) ### 5. 传感器驱动开发 #### 光敏电阻(ADC读取) 在RT-Thread中,ADC设备使用步骤: 1. 查找ADC设备 2. 使能设备 3. 读取ADC值 4. 转换为实际电压或光照强度 示例代码: ```c #define ADC_DEV_NAME "adc1" // ADC设备名称 #define ADC_DEV_CHANNEL 0 // 通道 static void read_light_sensor(void) { rt_adc_device_t adc_dev; rt_uint32_t value; adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME); if (adc_dev == RT_NULL) { rt_kprintf("adc device not found\n"); return; } rt_adc_enable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL); value = rt_adc_read(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL); rt_kprintf("light value: %d\n", value); rt_adc_disable(adc_dev, ADC_DEV_CHANNEL); } ``` #### 红外传感器(GPIO输入) 使用RT-Thread的PIN设备框架: ```c #define VEHICLE_SENSOR_PIN 0 // 假设PE0对应引脚号为0(需要根据实际板子映射) /* 初始化 */ rt_pin_mode(VEHICLE_SENSOR_PIN, PIN_MODE_INPUT); /* 读取 */ if (rt_pin_read(VEHICLE_SENSOR_PIN) == PIN_HIGH) { /* 有车辆 */ } ``` #### 人体红外传感器(同样GPIO输入) 类似车辆传感器,注意人体红外传感器输出高电平表示有人。 ### 6. ESP8266联网配置 使用RT-Thread的at_device软件包驱动ESP8266。 1. 在RT-Thread Settings中使能at_device软件包,选择ESP8266模块。 2. 配置ESP8266模块连接的串口(如uart3)和波特率(115200)。 3. 配置WiFi账号密码。 在代码中初始化网络: ```c #include <arpa/inet.h> #include <netdev.h> /* 等待网络就绪 */ struct netdev *net = netdev_get_by_name("esp0"); while (netdev_is_up(net) != RT_TRUE) { rt_thread_mdelay(100); } rt_kprintf("network ready!\n"); ``` ### 7. 连接阿里云物联网平台 1. 在阿里云物联网平台创建产品(如“智能路灯”),添加设备(三元组:ProductKey, DeviceName, DeviceSecret)。 2. 在产品中定义功能: - 属性:光照强度(light_intensity,整数)、车辆状态(vehicle_detected,布尔)、行人状态(pedestrian_detected,布尔)、LED状态(led_status,布尔) - 服务:LED控制(可设置开关) 3. 使用MQTT协议连接,RT-Thread有aliyun_iotkit软件包(需在RT-Thread Settings中启用)。 示例代码: ```c #include <rt_aliyun.h> /* 配置三元组 */ #define PRODUCT_KEY "your_product_key" #define DEVICE_NAME "your_device_name" #define DEVICE_SECRET "your_device_secret" static void aliyun_mqtt_init(void) { aliyun_mqtt_setup(PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET); aliyun_mqtt_start(); } /* 属性上报 */ void report_property(int light, rt_bool_t vehicle, rt_bool_t pedestrian, rt_bool_t led) { char json[128]; rt_snprintf(json, sizeof(json), "{\"light_intensity\":%d,\"vehicle_detected\":%s,\"pedestrian_detected\":%s,\"led_status\":%s}", light, vehicle?"true":"false", pedestrian?"true":"false", led?"true":"false"); aliyun_mqtt_publish("/sys/"PRODUCT_KEY"/"DEVICE_NAME"/thing/event/property/post", json); } ``` ### 8. 云端控制命令处理 在阿里云平台定义服务(如设置LED),设备端需订阅并处理命令。 在RT-Thread中注册回调函数: ```c static void set_led_cb(const char *json, rt_size_t len) { cJSON *root = cJSON_Parse(json); if (root == RT_NULL) return; cJSON *led_item = cJSON_GetObjectItem(root, "led_status"); if (led_item && cJSON_IsBool(led_item)) { rt_bool_t led_status = led_item->valueint; rt_pin_write(LED_PIN, led_status ? PIN_HIGH : PIN_LOW); } cJSON_Delete(root); } /* 在初始化注册回调 */ aliyun_mqtt_register_callback("thing/service/property/set", set_led_cb); ``` ### 9. 定任务与自动控制 在RT-Thread中创建定线程,周期采集传感器数据并上报,同实现自动控制逻辑(如根据光照自动开关灯)。 ### 10. 阿里云平台生成APP 1. 在阿里云物联网平台进入“应用开发”->“云智能APP”。 2. 创建新项目,选择“智能路灯”产品。 3. 使用可视化编辑界面,添加设备控制面板(如开关按钮)和数据显示(如光照强度、车辆行人状态)。 4. 生成APP并下载安装。 ### 11. 调试与部署 1. 使用串口调试输出日志。 2. 逐步测试传感器、网络连接、云平台通信。 3. 将程序烧录至STM32开发板。 ### 注意事项 - 电源稳定性:传感器和ESP8266模块的电源要稳定。 - 网络重连机制:当网络断开,需要自动重连。 - 错误处理:增加异常处理,确保系统稳定运行。 以上步骤实现了智能路灯系统的基本功能。在实际开发中,可能需要根据具体硬件和网络环境调整。 §§相关问题§§ 1. RT-Thread中如何配置ADC设备? 2. 阿里云物联网平台如何定义设备属性? 3. 如何优化ESP8266在RT-Thread中的连接稳定性? 4. 如何实现RT-Thread的多线程编程?</think>### 基于RT-Thread和STM32F103ZET6的智能路灯系统实现步骤 #### 1. **硬件准备与连接** - **主控芯片**:STM32F103ZET6(需支持RT-Thread) - **传感器**: - 光敏电阻(接ADC引脚,如PA0) - 红外车辆传感器(接GPIO输入,如PE0) - 人体红外传感器(HC-SR501,接GPIO输入,如PE1) - **执行器**:LED灯(接GPIO输出,如PE2) - **通信模块**:ESP8266(接串口,如USART3) - **电源模块**:5V稳压电源(需满足所有模块供电) #### 2. **RT-Thread系统配置** 1. 安装RT-Thread Studio([官网下载](https://www.rt-thread.io/)) 2. 创建新工程: - 选择STM32F103ZET6芯片 - 启用必要组件: - ADC驱动(光敏电阻) - GPIO驱动(传感器/LED) - UART驱动(ESP8266) - SAL套接字抽象层(网络通信) - MQTT协议(阿里云对接) 3. 配置FinSH控制台(调试用) #### 3. **传感器驱动开发** ```c /* 光敏电阻(ADC读取) */ #define ADC_DEV_NAME "adc1" rt_adc_device_t adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME); rt_adc_enable(adc_dev, 0); // 通道0 rt_uint32_t light_val = rt_adc_read(adc_dev, 0); /* 红外传感器(GPIO输入) */ #define VEHICLE_PIN 0 // PE0 rt_pin_mode(VEHICLE_PIN, PIN_MODE_INPUT); rt_bool_t vehicle_detected = rt_pin_read(VEHICLE_PIN); /* LED控制(GPIO输出) */ #define LED_PIN 2 // PE2 rt_pin_mode(LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH); // 开灯 ``` #### 4. **ESP8266网络配置** 1. 接线: - ESP8266 TX → USART3 RX (PB11) - ESP8266 RX → USART3 TX (PB10) - EN脚接3.3V 2. AT指令初始化: ```c at_client_init("uart3", 115200); // 波特率115200 netdev_set_default(esp8266); // 设置默认网卡 ``` #### 5. **阿里云物联网平台对接** 1. **平台配置**: - 创建产品(如"SmartStreetLight") - 定义物模型: - 属性:光照强度(int)、车辆状态(bool)、行人状态(bool)、LED状态(bool) - 服务:远程开关灯(输入参数:LED状态) - 创建设备(获取三元组:`ProductKey`、`DeviceName`、`DeviceSecret`) 2. **MQTT连接代码**: ```c #include <aliyun_mqtt.h> aliyun_mqtt_params_t params = { .product_key = "a1*********", .device_name = "Light001", .device_secret = "****************" }; aliyun_mqtt_init(&params); aliyun_mqtt_start(); ``` 3. **数据上报**: ```c char json[128]; rt_snprintf(json, sizeof(json), "{\"light\":%d,\"vehicle\":%s,\"pedestrian\":%s,\"led\":%s}", light_val, vehicle_detected ? "true" : "false", pedestrian_detected ? "true" : "false", led_status ? "true" : "false" ); aliyun_mqtt_publish("/sys/a1***/Light001/thing/event/property/post", json); ``` 4. **命令接收**: ```c static void led_control_cb(const char *json, rt_size_t len) { cJSON *root = cJSON_Parse(json); cJSON *led = cJSON_GetObjectItem(root, "led"); if (led) { rt_pin_write(LED_PIN, cJSON_IsTrue(led) ? PIN_HIGH : PIN_LOW); } cJSON_Delete(root); } aliyun_mqtt_register_callback("thing/service/property/set", led_control_cb); ``` #### 6. **云智能APP生成** 1. 进入阿里云平台 **IoT Studio** → **移动应用** 2. 创建新项目: - 选择"智能路灯"产品 - 拖拽组件: - 数值显示(光照强度) - 开关控件(LED控制) - 状态指示(车辆/行人检测) 3. 发布APP: - 生成Android/iOS安装包 - 扫码下载测试 #### 7. **系统整合与优化** 1. **多线程设计**: ```c void sensor_thread_entry(void *p) { while(1) { read_sensors(); // 采集数据 report_to_aliyun(); // 上报 rt_thread_mdelay(1000); // 1秒周期 } } void led_control_thread_entry(void *p) { // 自动模式:光照<阈值开灯 if(light_val < 50 && (vehicle_detected || pedestrian_detected)) { rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH); } } ``` 2. **低功耗处理**: - 启用STM32睡眠模式(`rt_thread_idle_sethook()`) - 传感器间歇唤醒(如人体红外设置检测间隔) #### 8. **调试与部署** - **调试工具**: - `rt_kprintf` 日志输出 - AliOS Things Trace工具(网络状态监控) - **烧录**: - ST-Link通过RT-Thread Studio烧录固件 - OTA远程升级(需配置阿里云OTA服务) ### 注意事项 1. 电源管理:ESP8266峰值电流需>500mA,建议独立供电 2. 网络重连:添加WiFi断开自动重连机制 3. 数据安全:启用阿里云设备认证(一机一密) ### 完整流程示意图 ``` 传感器采集 → STM32处理 → ESP8266传输 → 阿里云平台 → APP控制 ↑ ↓ └──────状态反馈◄───────┘ ``` ### 参考资源 1. [RT-Thread文档中心](https://www.rt-thread.io/document/site/) 2. [阿里云物联网平台操作指南](https://help.aliyun.com/product/30520.html) 3. [STM32F103ZE数据手册](https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f103ze.pdf) [^1]
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