编程¶

1 准备工作¶

1.1 安装 VSCode¶

VSCode

下载链接

1.2 PlatformIO安装¶

(1) 打开 VSCode 扩展管理器

(2) 搜索官方 PlatformIO IDE 扩展

(3) 安装 PlatformIO IDE。

1.3 Serial Monitor 安装¶

(1) 打开 VSCode 扩展管理器

(2) 搜索官方 Serial Monitor 扩展

(3) 安装 Serial Monitor 扩展。

1.4 下载项目代码¶

GitHub

下载链接

Tip

直接点击下载按钮即可下载项目代码压缩包。

下载后，将文件解压到您选择的目录中。

2 编程¶

2.1 打开项目¶

(1) 打开 VSCode

(2) 点击左侧的文件图标，选择“打开文件夹”

(3) 选择解压后的项目文件夹打开

2.2 修改配置¶

这里需要将src/config.hpp文件中的以下内容修改为所需对应信息。打开src/config.hpp文件，找到以下代码段：

#pragma once
#include <Arduino.h>

/* Node Information */
// #define GATEWAY          // for main node
#define LEAFNODE        // for sensor node

// #define NODE_ID 100      // GATEWAY should be 100
#define NODE_ID 1 // for LEAFNODE: 1, 2, 3, 4, 5, 6,
// #define NODE_ID 2
// #define NODE_ID 3
// #define NODE_ID 4
// #define NODE_ID 5
// #define NODE_ID 6

#define NUM_NODES 6 // Total number of nodes in the network

/* WiFi Credentials */
#define WIFI_SSID "Shaun's Iphone"
#define WIFI_PASSWORD "cshw0918"

/* MQTT Configurations */
// #define MQTT_CLIENT_ID      "GATEWAY"
#define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE1"
// #define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE2"
// #define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE3"
// #define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE4"
// #define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE5"
// #define MQTT_CLIENT_ID      "LEAFNODE6"

#define MQTT_BROKER_ADDRESS "8.222.194.160"
#define MQTT_BROKER_PORT    1883
#define MQTT_USERNAME       "ArduinoNode"
#define MQTT_PASSWORD       "Arduino123"
#define MQTT_TOPIC_PUB      "ArduinoNode/node"
#define MQTT_TOPIC_SUB      "ArduinoNode/server"

// Sensing Variables 
extern uint64_t sensing_scheduled_start_ms; // Scheduled sensing start time (Unix ms)
extern uint64_t sensing_scheduled_end_ms;   // Scheduled sensing end time (Unix ms)
extern uint32_t sensing_rate_hz;            // Sensing rate in Hz
extern uint32_t sensing_duration_s;         // Sensing duration in seconds
extern uint32_t default_sensing_rate_hz;   // Default sensing rate in Hz
extern uint32_t default_sensing_duration_s; // Default sensing duration in seconds
extern uint16_t parsed_freq;                // Parsed frequency from command
extern uint16_t parsed_duration;            // Parsed duration from command
extern float cali_scale_x; // Calibration scale for X-axis
extern float cali_scale_y; // Calibration scale for Y-axis
extern float cali_scale_z; // Calibration scale for Z-axis

/* Serial Configurations */
// #define DATA_PRINTOUT // Enable data printout to Serial

// === Function Declaration ===
void print_node_config();

接下来需要依次修改配置文件然后给每个节点烧录，需要先修改以下几处：

对于主节点（GATEWAY）：

请讲#define GATEWAY取消注释，并将#define LEAFNODE注释掉。
将NODE_ID设置为100，其他的NODE_ID注释掉。
将MQTT_CLIENT_ID设置为GATEWAY，其他的MQTT_CLIENT_ID注释掉。

对于传感节点（LEAFNODE）：

请将#define LEAFNODE取消注释，并将#define GATEWAY注释掉。
将NODE_ID设置为1-6中的一个数字，其他的NODE_ID注释掉。
将MQTT_CLIENT_ID设置为LEAFNODE1-LEAFNODE6中的一个，其他的MQTT_CLIENT_ID注释掉。

总节点数：

请将NUM_NODES设置为网络中的总节点数，例如6。

2.3 编译和上传代码¶

按照以下步骤编译和上传代码：

确保已经通过Type-C连接将开发板连接到电脑。
在VSCode底部Platformio的操作图标中，选择“编译”按钮进行代码编译。
编译完成后，选择“上传”按钮将代码上传到开发板。

2.4 查看串口输出¶

您可以通过Platformio自带的串口监视器查看开发板的输出。点击底部的“串口监视器”按钮，选择正确的串口号（通常是COM3或类似名称），设定波特率为115200，然后点击“连接”按钮进行查看。

Warning

串口同一时间只能被一个程序使用，请确保没有其他程序占用串口。注意烧录的时候，先把串口通讯关掉，否则烧录可能会失败。

3 测试¶

在烧录完成后，您可以通过RGBLED颜色和串口输出判断是否正常工作。

Tip

如果RGBLED颜色始终为白色，说明初始化过程当中出现了问题，请检查硬件链接。天蓝色状态为RF通讯，说明在等待与主节点进行通讯，需要配合主节点的信号进行测试。绿色说明已经完成初始化，进入了IDLE状态，等待主节点的指令。黄色是采集前的准备状态，紫色是正在采集数据状态。红色是错误状态，可能是由于传感器初始化失败或者其他问题导致的。