# smart-helmet-rtthread **Repository Path**: YZRDEG/smart-helmet-rtthread ## Basic Information - **Project Name**: smart-helmet-rtthread - **Description**: No description available - **Primary Language**: Unknown - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2025-12-02 - **Last Updated**: 2025-12-02 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # 智能安全帽监测系统 > 基于RT-Thread 5.1.0和STM32H7R7的多传感器监测系统 [![RT-Thread](https://img.shields.io/badge/RT--Thread-5.1.0-blue)](https://www.rt-thread.org/) [![STM32](https://img.shields.io/badge/STM32-H7R7-green)](https://www.st.com/) [![License](https://img.shields.io/badge/License-Apache--2.0-yellow)](LICENSE) --- ## 🎯 项目简介 本项目是一个基于**RT-Thread 5.1.0**实时操作系统和**STM32H7R7**高性能微控制器的智能安全帽监测系统。系统采用**7个独立线程**并发处理传感器数据，通过WiFi将数据实时上报到华为云IoT平台。 ### 核心特性 - 🚀 **RT-Thread RTOS**: 基于RT-Thread 5.1.0，多线程抢占式调度 - 🧵 **7个独立线程**: 传感器任务完全并行执行 - 🔒 **互斥锁同步**: 使用rt_mutex保护共享数据 - 📊 **优先级调度**: 合理分配任务优先级(15-20) - 💻 **MSH命令行**: 实时查看传感器数据 - 🔄 **高性能处理**: STM32H7R7主频600MHz - 📡 **云端接入**: WiFi+MQTT上报华为云IoT --- ## 🌐 在线演示 🎉 **点击查看在线演示**: [https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/) ### 🏠 项目展示主页 (推荐首选) **完整项目展示**: [https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/project.html](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/project.html) 这是一个专业的响应式单页展示,一个页面看完整个项目: - ✅ 项目介绍、核心特性、功能展示 - ✅ RT-Thread 7个线程完整架构 - ✅ 代码示例与语法高亮 - ✅ 硬件框架与性能数据 - ✅ 现代化动画效果 ### 📺 详细功能演示页面 - 📺 [硬件连接示意图](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/hardware_connection_diagram.html) - 🖥️ [RT-Thread控制台](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/console_output.html) - 📊 [传感器数据仪表盘](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/smart_helmet_demo.html) - ☁️ [华为云IoT平台](https://3080771737.github.io/smart-helmet-rtthread/huawei_iot_dashboard.html) --- ## ✨ 功能特性 ### 1. 生理健康监测 - ✅ **心率监测**: MAX30102传感器，实时检测心率(BPM) - ✅ **血氧监测**: 实时监测血氧饱和度(SpO2%) - ✅ **异常告警**: 心率/血氧超限自动记录日志 ### 2. 环境监测 - ✅ **温湿度检测**: DHT11传感器采集环境数据 - ✅ **气体浓度检测**: MQ2传感器检测可燃气体，超100ppm报警 - ✅ **多次采样平均**: 提高测量精度 ### 3. 位置与姿态监测 - ✅ **GPS定位**: ATGM336H模块获取经纬度坐标 - ✅ **姿态解算**: MPU6050六轴传感器实时姿态 - ✅ **跌倒检测**: 基于加速度向量模(AVM)和陀螺仪向量模(GVM)算法 - ✅ **碰撞检测**: 检测突发性加速度变化 ### 4. 无线通信 - ✅ **WiFi连接**: ESP-01S模块 - ✅ **MQTT上报**: 实时上报数据到华为云IoT平台 - ✅ **周期性上报**: 1秒周期上报所有传感器数据 --- ## 🔧 RT-Thread使用情况 ### 线程架构 | 线程名 | 优先级 | 栈大小 | 周期 | 功能描述 | |--------|-------|--------|------|----------| | **mpu6050** | 15 | 1024B | 100ms | MPU6050姿态传感器，跌倒/碰撞检测 | | **max30102** | 16 | 1024B | 200ms | MAX30102心率血氧传感器 | | **dht11** | 17 | 512B | 1000ms | DHT11温湿度传感器 | | **mq2** | 17 | 512B | 100ms | MQ2气体浓度传感器 | | **gps** | 18 | 1024B | 1000ms | ATGM336H GPS定位模块 | | **wifi** | 19 | 2048B | 1000ms | ESP-01S WiFi数据上报 | | **led** | 20 | 256B | 500ms | LED状态指示灯 | ### RT-Thread组件使用 ```c // 线程创建 rt_thread_t thread = rt_thread_create("name", entry, param, stack, priority, tick); rt_thread_startup(thread); // 互斥锁同步 rt_mutex_t mutex = rt_mutex_create("lock", RT_IPC_FLAG_PRIO); rt_mutex_take(mutex, RT_WAITING_FOREVER); // ... 访问共享数据 rt_mutex_release(mutex); // MSH命令 MSH_CMD_EXPORT(sensor_read, Read all sensor data); // 自动初始化 INIT_APP_EXPORT(sensor_threads_init); // 日志系统 LOG_I("Thread started"); LOG_W("Warning message"); ``` --- ## 🔌 硬件框架 ### 主控平台 - **主控MCU**: STM32H7R7VIT6 (Cortex-M7 @ 600MHz) - **开发板**: ART-Pi2 (正点原子) - **操作系统**: RT-Thread 5.1.0 ### 传感器模块 | 传感器 | 接口 | 引脚 | 功能 | |--------|------|------|------| | MPU6050 | I2C1 | PB6(SCL), PB7(SDA) | 六轴姿态 | | MAX30102 | I2C2 | PF1(SCL), PF0(SDA) | 心率血氧 | | MQ2 | ADC1 | PA0 | 气体浓度 | | DHT11 | GPIO | PA8 | 温湿度 | | ATGM336H | UART2 | PA2(TX), PA3(RX) | GPS定位 | | ESP-01S | UART3 | PB10(TX), PB11(RX) | WiFi通信 | | LED | GPIO | PO5 | 状态指示 | 详细的硬件连接说明请参考: [硬件连接表](documentation/HARDWARE_CONNECTION_TABLE.md) --- ## 📂 项目结构 ``` smart-helmet-rtthread/ ├── applications/ │ └── main.c # RT-Thread主程序(7个线程) ├── board/ # 板级支持包 ├── rtconfig.h # RT-Thread配置头文件 ├── .config # Kconfig配置 ├── SConscript # SCons构建脚本 ├── SConstruct # SCons主构建文件 ├── docs/ # GitHub Pages目录 │ ├── index.html # 演示索引页 │ ├── hardware_connection_diagram.html │ ├── console_output.html │ ├── smart_helmet_demo.html │ └── huawei_iot_dashboard.html ├── documentation/ # 文档目录 │ ├── smart_helmet_rtthread_submission.md │ └── HARDWARE_CONNECTION_TABLE.md └── README.md # 本文件 ``` --- ## 🚀 快速开始 ### 环境准备 1. **安装RT-Thread ENV工具** - 下载: https://www.rt-thread.org/page/download.html - 解压并配置环境变量 2. **安装Keil MDK** (可选) - 下载: https://www.keil.com/ - 安装STM32H7系列支持包 ### 编译步骤 #### 方法一: ENV工具 + Keil MDK ```bash # 1. 打开ENV命令行 # 2. 进入项目目录 cd smart-helmet-rtthread # 3. 生成MDK工程 scons --target=mdk5 # 4. 打开Keil编译 # 双击 project.uvprojx # 点击编译按钮 ``` #### 方法二: RT-Thread Studio 1. 打开RT-Thread Studio 2. File → Import → RT-Thread Project 3. 选择项目路径 4. 构建项目 5. 下载到开发板 --- ## 📊 性能数据 | 指标 | 数值 | |------|------| | RT-Thread版本 | 5.1.0 | | 线程数量 | 7个 | | 内存使用 | ~52KB / 640KB | | 线程切换时间 | <1us | | 中断响应时间 | <10us | | 任务响应延迟 | <1ms | | 传感器采样率 | 10Hz (100ms) | | 数据上报频率 | 1Hz (1000ms) | --- ## 📄 文档 - [完整提交文档](documentation/smart_helmet_rtthread_submission.md) - RT-Thread社区提交版本 - [硬件连接表](documentation/HARDWARE_CONNECTION_TABLE.md) - 详细的接线说明 --- ## 🛠️ 待改进 - [ ] 实际传感器驱动移植(当前使用模拟数据) - [ ] 使用RT-Thread Sensor框架统一管理 - [ ] 添加消息队列进行线程间通信 - [ ] 集成littlefs文件系统存储历史数据 - [ ] 添加OTA固件升级功能 - [ ] AI姿态识别算法 - [ ] 蓝牙BLE通信 - [ ] 手机APP开发 --- ## 📜 开源协议 本项目采用 [Apache-2.0](LICENSE) 协议开源。 --- ## 🙏 致谢 - **RT-Thread团队**: 提供优秀的国产RTOS - **正点原子**: 提供ART-Pi2开发板 - **STMicroelectronics**: 提供STM32 HAL库 --- ## 📧 联系方式 - **作者**: 陈思宇 - **邮箱**: 3080771737@qq.com - **GitHub**: [@3080771737](https://github.com/3080771737) - **RT-Thread社区**: [club.rt-thread.org](https://club.rt-thread.org) ---
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