基于Domoticz智能家居系统（十八）移植MySensors终端框架代码到Keil-MDK并用STM32+NRF24L01作个简单无线继电器

移植MySensors终端框架代码到Keil-MDK并用STM32+NRF24L01作个简单无线继电器

前面一篇博文介绍了用Arduino IDE上如何用ESP8266和NRF24L01+模块作为MySensors系统的终端，Arduino IDE有它的特点和好处，比如可以安装第三方提供的各种库，或者第三方提供的各种开发板的板级支持包（BSP），可以通过某些工具，比如串口等等自动烧录固件，但是它也有很大的缺点，比如说它的IDE严重占用系统资源，因为它是用java开发的，运行一个软件实例已经导致系统很卡，如果开多个实例，同时看代码，那会导致系统死机；还有它似乎也不支持文件同步修改，也就是说如果我用source Insight等代码编辑器写的代码，不能同步过来，每次都需要重新打开这个IDE加载整个工程才行；还有一个最严重的缺点，那就是：它编译速度实在令人难以忍受。。。作为项目开发，如果有其他的编译器，请果断抛弃Arduino IDE！

本文将在MySensors 2.3.1 版本源代码基础之上，做些修改，直接用在STM32的开发板上，并用 Keil-MDK作为IDE进行编译。
Keil-MDK(Keil uVision5)版本号: MDK-ARM Plus Version 5.23

本人使用的STM32开发板是比较老旧的一个金牛板，芯片是STM32F107VC.

RF模块：NRF24L01+ 无线模块 功率加强版 2.4G 无线收发通信模块。

还有一个5V1路继电器模块 小体积 （高电平触发吸合）

一、硬件连接：

1、开发板与无线模块的连接(使用了STM32F107VC的SPI1接口)

STM32F107VC	NRF24L01+ 模块
3V3	VCC (NRF24L01+须3.3V供电)
GND	GND
PA3	CE
PA4 (SPI1_NSS)	CSN (CS)
PA5 (SPI1_SCK)	SCK
PA6 (SPI1_MISO)	MISO
PA7 (SPI1_MOSI)	MOSI

注意：本文不使用NRF24L01+的中断控制功能，故它的IRQ脚不接

2、开发板与继电器的连接

STM32F107VC	继电器
3V3	VCC (改继电器模块可以接受3v到5v或者更宽的范围)
GND	GND
PB0	S （或IN）（信号控制端）

注意：本人使用的是比较便宜的继电器模块，没有光耦，直接跟STM32芯片的IO连接有安全上的风险，建议使用带光耦的模块。

二、关于MySensors代码移植

具体的移植比较麻烦，就不一点点写上来了。
挑几个重要的地方说吧。

1、本次移植做了很多精简

具体来说，去掉了做网关部分的代码，去掉了OTA（固件在线升级）部分的代码，去掉了加密、签名，只留最基本的通讯协议。留下的这部分，我们可以学习和熟悉MySensors的整个框架。有兴趣的朋友可以自己移植加密等部分。

2、代码中未实现的部分

本来MySensors框架需要用到存储芯片，用来存取节点ID和父节点ID等信息。但是我们在这次移植中为了简便，就省略了这部分代码，但在应用程序部分直接给定节点ID和父节点ID（默认为MY_PARENT_NODE_ID，默认初始值是255，表示尚未连接到父节点）.。只要在正常任务运行之前，指定这两个ID，就不影响整体的运行。

3、主要的移植部分简介

首先说明一点：本次移植基于开发板使用FreeRTOS操作系统。但是，整个MySensors框架本质上是独立于操作系统的，移植过程大部分跟操作系统无关。如无操作系统（No OS），只要实现hwMillis、hwSleep、delay(ms)、delayMicroseconds(ms)函数，并写好NRF24模块的底层驱动，能够顺利收发数据就可以正常使用MySensors框架。

移植的文件	位置	功能
MyHwSTM32F1.cpp	MySensors/hal/architecture/STM32F1/	实现STM32芯片上的几个最基本的函数，例如hwMillis(获取系统运行毫秒节拍数)、hwSleep（任务睡眠函数）、hwDebugPrint(打印调试信息函数)。
RF24.cpp	MySensors/hal/transport/RF24/driver/	实现NRF24L01+ 无线模块和STM32芯片的底层驱动（板子使用的是25Mhz晶振，运行主频是72Mhz）。
RF24.cpp	MySensors/hal/transport/RF24/	这部分属于进一步封装无线模块收发数据接口的适配层（这部分主要是是因为MySensors系统不只是针对NRF24模块控制，而是面向更多的无线模块，利用这层封装来适配这些模块）。
MyMessage.cpp	MySensors/core/	定义节点消息数据包结构，以及对数据值的读取处理等。每个数据包最长32字节（Byte），最短7字节。其中包括最基本的7字节消息头。payload（有效载荷）部分长度是0～25字节，最长25字节。具体请参考（Serial Protocol - 2.x 协议）：https://www.mysensors.org/download/serial_api_20
MyTransport.cpp	MySensors/core/	传输层的实现，MySensors框架核心部分之一，主要按照通信协议对消息进行解析，实现一个控制通信状态的状态机机制，并通过解析后的消息来控制状态机。它有六个状态：stInit（初始化，获取节点ID、父节点ID等信息）、 stParent（寻找父节点）、 stID(确认终端ID合法性或请求向MySensors网关请求注册一个ID)、stUplink（把本节点连接到MySensors网关进行级联）、stReady（连接到MySensors网关成功，为更进一步无线数据传输功能准备就绪）、stFailure（连接MySensors网关失败）。另外，实现了节点之间发送消息、节点向网关或路由（即MySensors中继器）发送消息的函数，以及控制无线模块（例如但不限于NRF24无线模块）发送消息数据的底层实现。
MySensorsCore.cpp	MySensors/core/	MySensors框架核心部分之二，主要是管理MySensors系统的整体运行，并封装常用的API函数。

4、MySensors框架运行的基本流程

注意：下面的流程主要是对指定的动态ID进行注册的过程。
如果是指定静态ID，注册的过程则稍有不同。

(1)、初始化和对其他节点建立连接的大概流程