宠物智能家居系统

项目简介

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,也有着非常多的工作压力。与人的交往也会有很多的压力，于是，越来越多的人选择养一只小宠物陪伴自己。但是目前，宠物不像人一样，可以选择搭建自己的舒适居住环境，在这种背景和情况下，做一个智能的宠物家居系统显得非常有趣和有必要。

本项目基于中科蓝讯(Bluetrum)AB32VG1开发板,结合rt-thread物联网操作系统，同时外接ESP8266模块，通过MQTT协议连接阿里云物联网平台。开发板上云后，就可以实时的上传开发板采集到的传感器数据，同时通过云平台提供的web界面设计，可以展示出数据的值，也可以通过控件来完成对设备的控制，从而实现远程监控的作用。

硬件说明

本项目采用AB32VG1开发板作为主要的控制中心，连接ESP8266模块，整体的架构如下框图所示：

本项目用到的AB32VG1开发板的硬件接口有：

1.两路I2C，主要连接OLED和光照传感器

2.两路UART，一路用于外接下载和调试，另外一路用于连接8266模块

3.GPIO控制，由于风扇，加热片，加湿器都是5V供电，所以需要利用光耦隔离输出

本模块主要用到的外设：

1.ESP8266模块

2.B-LUX-V20光照检测模块

3.SSD_1306 OLED模块

4.风扇

5.加热片

6.加湿器

7.DHT11

软件设计

本项目利用了rt-thread的进行系统控制，利用一些rt-thread的软件包进行物联网上层驱动的开发工作。并且通过利用RT-ThreadStudio加快编译开发AB32的环境，使得整体开发效率较高。

rt-thread提供了丰富的软件包可以直接使用，其系统架构也是采用了系统与应用分层的设计思想，使得开发者不用关注底层架构的具体实现细节，包括也不需要特别对riscv架构有很深刻的理解也能够快速上手。这对于嵌入式应用开发者来说非常的友好，在现在stm32涨价缺货的情况下，也能够很好的进行业务逻辑的设计。

软件的设计流程如下：

本项目主要的难点在于物联网云平台与设备的连接问题，采用MQTT连接物联网平台，目前ESP8266已经做的非常的稳定了，且在阿里云物联网平台上也提供了相关的SDK配置的教程，可以连接上自己的服务器即可。由于ESP8266只有一个半串口，UART0可以收发，UART1只有TX，所以可以将ESP8266的串口打印映射到UART1，而将UART0作为与单片机通信的协议串口。这样就能够解决单片机与模块之间的通信问题，接下来就是自定义协议，其通信协议的制定按照协议框架即可。

而在云端配置web时，阿里云平台也可以利用阿里云IoT Studio进行控制和显示界面设计，其直接可以调用内部接口，将数据进行控制和显示，非常的方便。

而单片机则主要负责业务处理、协议解析、传感器数据采集。在进行程序设计的时候，可以按照posix API接口进行设计，最后各种模块之间各种独立工作，完成整个项目设计。