基于BearPi玩转BabyOS

V0.0.1

BabyOS V8.2.3

notrynohigh@outlook.com

TO: 单片机入门者 or 开源爱好者

https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS

https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS_Example/tree/BearPi/

[TOC]

软硬件平台

BearPi

2119fd4ba4b5cc4a

序号	外设	接口	备注
1	屏（ST7789）	SPI2
2	SPIFLASH（W25Q64）	QSPI
3	按键（K1 K2）	GPIO	PB2 / PB3
4	WIFI（ESP12F）	LPUART
5	TF卡	SDIO

BearPi配的ESP12F模组，如果出厂固件不支持MQTT，可以更新如下固件：

https://docs.ai-thinker.com/固件汇总 MQTT透传AT固件（固件号：1112）

BabyOS

仓库地址：https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS

建议使用master分支代码。

如果是开源爱好者，有意向BabyOS仓库提交代码，则使用dev分支代码。

BabyOS使用手册

https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS/blob/master/doc/

STM32CUBE MX

软件下载地址：https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html

STM32L41XX参考手册

https://www.st.com/resource/en/reference_manual/rm0394-stm32l41xxx42xxx43xxx44xxx45xxx46xxx-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf

创建基础工程

具体代码参考 /Examples/template/

1、使用STM32CUBE MX软件进行配置生成基础工程

stm32cubemx的工程文件在Board 目录

stm32cubemx

2、加入BabyOS的代码

路径	部分/全部	备注
bos/algorithm	根据需要添加	暂时不添加其中文件
bos/core	全部添加	全部添加
bos/drivers	根据需要添加	暂时不添加其中文件
bos/hal	全部添加	全部添加
bos/mcu	根据需要添加	添加bos/mcu/st/stm32l41x/路径代码
bos/modules	全部添加	全部添加
bos/thirdparty	根据需要添加	暂时不添加其中文件
bos/utils	全部添加	全部添加
bos/_config		b_config.h 全局配置文件 b_device_list.h 注册设备的文件 b_hal_if.h 驱动接口文件

编译器添加两个路径即可：

bos/

_config/ 如果配置文件拷贝到其他路径了，则添加相应路径即可。

3、调用BabyOS必要函数

包含头文件 b_os.h

①滴答定时器中断服务函数调用 bHalIncSysTick();

// stm32l4xx_it.c
#include "b_os.h"
void SysTick_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
  HAL_IncTick();
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */
  bHalIncSysTick();
  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}

②调用bInit(); bExec();

//main.c
#include "b_os.h"
int main()
{
    ...
    bInit();
    while(1)
    {
 		bExec();       
    }
}

独立按键 F1 F2

具体代码参考 /Examples/key/

key_sch

根据原理图，需要了解的信息：两个独立按键，按下后，电平为低。

1、添加驱动文件

将 b_drv_key.c 添加至工程。

2、增加第三方代码flexible_button

由于按键功能模块的实现依赖于第三方开源代码，则将 flexible_button.c 添加至工程。

在配置文件b_config.h中使能flexible_button

3、增加按键的硬件接口

//b_hal_if.h
...
#define HAL_KEY_IF                                           \
    {B_HAL_GPIOB, B_HAL_PIN2, 0}, {B_HAL_GPIOB, B_HAL_PIN3, 0}
...

4、注册设备

//b_device_list.h
...
B_DEVICE_REG(bKEYF1, B_DRIVER_KEY, "KEY-F1")
B_DEVICE_REG(bKEYF2, B_DRIVER_KEY, "KEY-F2")    
...

5、编写例子

① 按键F1单击则打印 hello BabyOS

② 按键F2单击则打印 hello BearPi

③ 按键F2双击则打印hello BabyOS BearPi

//main.c

static void _KeyEventHandler(uint32_t dev_no, uint8_t sub_id, uint16_t event, uint8_t param)
{
    if(dev_no == bKEYF1)
    {
        b_log("hello babyos \r\n");
    }
    else
    {
        if(event == BTN_EVENT_CLICK)
        {
            b_log("hello BearPi\r\n");
        }
        else
        {
            b_log("hello babyos BearPi\r\n");
        }
    }
}

int main()
{
    ...
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    bInit();
    /* USER CODE END 2 */
    bBUTTON_ADD_KEY(bKEYF1, BTN_EVENT_CLICK, _KeyEventHandler);
    bBUTTON_ADD_KEY(bKEYF2, BTN_EVENT_CLICK | BTN_EVENT_DOUBLE_CLICK, _KeyEventHandler); 
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
    while (1)
    {
        bExec();    
    }
}

结果：

key_result

TFT彩屏

具体代码参考 /Examples/tft/

tft_sch

从原理图需要获取的信息是：TFT彩屏的硬件接口是SPI

1、添加驱动文件

将 b_drv_st7789.c 添加至工程。

2、将gui文件添加至工程

BabyOS里面gui软件模块依赖于第三方开源代码，将 ugui.c 添加至工程。

b_config.h文件中配置使能UGUI。

3、添加硬件接口

//b_hal_if.h
#define HAL_ST7789_IF                                        \
    {                                                        \
        .if_type = 2,                                        \
        ._if._spi._spi =                                     \
            {                                                \
                .is_simulation = 0,                          \
                .cs            = {B_HAL_GPIOC, B_HAL_PIN13}, \
                ._if.spi       = B_HAL_SPI_2,                \
            },                                               \
        ._if._spi.rs = {B_HAL_GPIOC, B_HAL_PIN6},            \
    }

4、注册设备

//b_device_list.h
B_DEVICE_REG(bTFT, B_DRIVER_ST7789, "tft")

5、编写例子

①每5s产生随机坐标，显示“BabyOS BearPi”

//main.c

static void _TestTFT()
{
    static uint32_t t = 0;
    uint16_t        x = 0, y = 0;
    srand(t++);
    x = rand() % (240 - 120);
    srand(t++);
    y = rand() % (320 - 16);
    b_log("x: %d y: %d\r\n", x, y);
    UG_PutString(x, y, "BabyOS BearPi");
}

int main()
{
    ...
    bInit();
    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    bGUI_ADD_DEVICE(bTFT, NULL, 240, 320, 0);
    UG_FillScreen(C_RED);
    while (1)
    {
        bExec();
        BOS_PERIODIC_TASK(_TestTFT, 5000);
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
    }
    
}

结果：

tft_result tft_result2

SPIFLASH

具体代码参考 /Examples/spiflash/

spiflash_sch

从原理图需要获取的信息是：SPIFLASH存储器的接口QSPI

1、添加驱动文件

将 b_drv_spiflash.c 添加至工程。

spiflash依赖于第三方开源代码sfud，将BabyOS/bos/drivers/sfud路径的代码添加进工程。

2、添加硬件接口

//b_hal_if.h
#define HAL_SPIFLASH_IF                         \
    {                                           \
        .is_spi = 0, ._if._qspi = B_HAL_QSPI_1, \
    }

3、注册设备

//b_device_list.h
B_DEVICE_REG(bSPIFLASH, B_DRIVER_SPIFLASH, "spiflash")

4、编写例子

①记录开机次数

//main.c

static void _TestSpiflash()
{
    int fd = -1;
    uint32_t boot[2];
    fd = bOpen(bSPIFLASH, BCORE_FLAG_RW);
    if(fd < 0)
    {
        return;
    }
    bLseek(fd, 0);
    bRead(fd, (uint8_t *)boot, sizeof(boot));
    if(boot[0] != 0x12345678)
    {
        boot[0] = 0x12345678;
        boot[1] = 1;
    }
    else
    {
        boot[1] += 1;
    }
    b_log("boot: %d\r\n", boot[1]);
    
    bFlashErase_t param = {0, 1};
    bCtl(fd, bCMD_ERASE_SECTOR, &param);
    bLseek(fd, 0);
    bWrite(fd, (uint8_t *)boot, sizeof(boot));
    bClose(fd);
}

int main()
{
    ...
    bInit();
    _TestSpiflash();
    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */

    while (1)
    {
        bExec();
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
    }
    
}

结果：

TF-Card

具体代码参考 /Examples/tfcard/

tf_sch

从原理图需要获取的信息是：TF-Card使用是SDIO

1、添加驱动文件

将 b_drv_sd.c 添加至工程。

b_config.h 文件配置使用FatFS，将第三方开源代码FatFS加入工程

2、添加硬件接口

//b_hal_if.h
#define HAL_SD_IF                               \
    {                                           \
        .is_spi = 0, ._if._sdio = B_HAL_SDIO_1, \
    }

3、注册设备

//b_device_list.h
B_DEVICE_REG(bSD, B_DRIVER_SD, "tf-card")

4、编写例子

①使用文件记录开机次数

//main.c
int main()
{
    ...
    bInit();
    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    bFS_Init();
    bFS_Test();
    while (1)
    {
        bExec();
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
    }  
}

结果：

tf_result

WiFi-MQTT

具体代码参考 /Examples/wifi/

从原理图需要获取的信息是：WiFi使用的是LPUART1

1、添加驱动文件

将 b_drv_esp12f.c 添加至工程。

需要增加1个按键，让模组进入配网模式，将b_drv_key.c添加至工程。

b_config.h 文件配置使能b_mod_wifi

例子中涉及状态的切换。b_config.h 配置使能状态机功能模块。

2、添加硬件接口

//b_hal_if.h
#define HAL_ESP12F_IF B_HAL_LPUART_1

3、注册设备

//b_device_list.h
B_DEVICE_REG(bESP12F, B_DRIVER_ESP12F, "WiFi")
B_DEVICE_REG(bKEYF1, B_DRIVER_KEY, "KEY-F1")

4、编写例子

①离线时周期性ping www.baidu.com

②在线时订阅主题 baby 每1分钟往主题os发布一条消息

③长按按键F1进入和退出配网。

配网格式：ssid:notrynohigh passwd:11223344

ssid: notrynohigh

passwd:11223344

//main.c
//按键事件回调，长按F1之后触发配网事件
static void _ButtonEventHandler(uint32_t dev_no, uint8_t sub_id, uint16_t event, uint8_t param)
{
    if(dev_no == bKEYF1)
    {
        if(event == BTN_EVENT_LONG)
        {   
            bStateInvokeEvent(EVENT_CFG_NET, NULL);
        }
    }
}

//LPUART1接收数据喂给b_util_uart
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart == &hlpuart1)
    {
        bUtilUartRxHandler2(B_HAL_LPUART_1, sgUartData);
        HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1, &sgUartData, 1);
    }
}

int main()
{
    ...
    bInit();
    bWifiInit();
    /* USER CODE END 2 */
    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    bBUTTON_ADD_KEY(bKEYF1, BTN_EVENT_LONG, _ButtonEventHandler);
    bStateTransfer(STATE_OFFLINE);   //默认状态，离线状态
    HAL_UART_Receive_IT(&hlpuart1, &sgUartData, 1);
    phandle = bWifiUp(bESP12F, bWifiEventHandle);
    if (phandle == NULL)
    {
        b_log("handle invalid...\r\n");
    }
    bStateTransfer(STATE_OFFLINE);
    if (phandle)
    {
        bStateInvokeEvent(EVENT_WIFI_INIT, phandle);
    }
    while (1)
    {
        bExec();
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
    } 
}

结果：

wifi_result2

wifi_result3

IAP固件升级

具体代码参考 https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS_Example/tree/BearPi-IAP/

固件升级使用了BabyOS的IAP功能模块。

文件传输的协议采用的是BabyOS的私有协议。

IAP的介绍文档

https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS/wikis/

固件升级的上位机

https://gitee.com/notrynohigh/BabyOS_Protocol

最后的话

欢迎各位单片机入门者使用BabyOS快速体验MCU功能。

欢迎各位开源爱好者共创BabyOS开源项目。

bean / BabyOS_Example

基于BearPi玩转BabyOS

软硬件平台

创建基础工程

独立按键 F1 F2

TFT彩屏

SPIFLASH

TF-Card

WiFi-MQTT

IAP固件升级

最后的话

简介

发行版

贡献者

近期动态

bean / BabyOS_Example .gitee-modal { width: 500px !important; }

基于BearPi玩转BabyOS

软硬件平台

创建基础工程

独立按键 F1 F2

TFT彩屏

SPIFLASH

TF-Card

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开源评估指数源自 OSS-Compass 评估体系，评估体系围绕以下三个维度对项目展开评估：

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