开发框架¶
框架概述
简单起见，本项目没有引入RTOS，而是直接基于单片机的"初始化"和"循环"的基本模型来进行开发，在此基础上，引入了状态机模型来管理不同的状态。框架的核心是main.cpp文件，里面包含了初始化和循环的基本逻辑。传感，通信，存储等功能都封装为了函数，方便按需调用。
第一部分 初始化部分¶
初始化部分负责设置硬件、配置外设以及初始化各种模块。在本项目中，初始化主要包括以下几个方面：
- 硬件配置：设置GPIO、UART、SPI等外设的引脚和参数。
- 模块初始化：初始化传感器、通信模块（如Wi-Fi等）、存储模块等。
- 系统设置：时钟同步、系统参数配置等。
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| GATEWAY NODE | | LEAF NODE |
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| - Init serial | | - Init serial |
| - Init RGB LED | | - Init RGB LED |
| - Init IMU | | - Init IMU |
| - Init SD card | | - Init SD card |
| - Init RF module | | - Init RF module |
| - Connect WiFi | | |
| - Sync time (NTP) | | |
| - Setup MQTT | | |
| - RF online check & RTT | | |
| - RF time sync | <====> | - RF time sync |
| - Wait for tasks | | - Wait for schedule |
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以下是一个典型的启动过程主节点串口输出示例:
第二部分 循环部分¶
循环部分是程序的核心，负责不断地执行传感、处理和通信等任务。在本项目中，循环部分主要通过监测一系列标志量通过状态机来管理不同的状态。其主要在通信和传感状态间切换，其中存储操作简单起见包括在传感操作中的。
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| LOOP START |
| |
| +---------------+ +---------------+ +---------------+ +---------------+ +---------------+ |
| | IDLE | | COMMUNICATING | | PREPARING | | SAMPLING | | ERROR | |
| +---------------+ +---------------+ +---------------+ +---------------+ +---------------+ |
| |
| → Check current state → Execute logic → Repeat |
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第三部分 后台回调¶
后台回调部分是指在程序运行过程中，某些事件发生时自动触发的函数。这些回调函数通常用于处理异步事件，如接收数据、定时器超时等。本项目中，主要是用来侦听通讯模块的消息，并根据消息内容进行相应的处理。
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| FOREGROUND | | BACKGROUND |
| (Main thread execution) | | (Interrupts / Callbacks) |
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| | | |
| setup(): | | - RF receive interrupt |
| - Init serial / LED | | - MQTT message callback |
| - Init IMU / SD / RF | | - Timer / millis() event |
| - WiFi + NTP + MQTT | | |
| | | |
| loop(): | | |
| - Check node state | <--------- flags -------- | - Set flags / schedule |
| - Execute logic | --------> state change -> | - Modify state machine |
| - Maintain MQTT | | |
| - Transition states | | |
| | | |
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