【DIY数字仪表】RT-Thread移植touchgfx实现自动同步网络时间和天气预报(3)

原创
2020/07/28 07:00
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者:KK

上期回顾:(点此连接跳转),上期介绍了如何使用TouchGFX的MVP架构。
本期将介绍一下如何利用rtthread系统同步网络时间和天气预报到UI上。

1.移植网络协议栈

在 RT-Thread 所支持的 BSP 中,大部分都有支持以太网驱动。但具体到用户的硬件中,可能会和默认的代码有所差异。本文选择相对以太网驱动比较完善的 stm32 BSP进行介绍。
常见的以太网芯片种类
以太网芯片有很多种,大致可以分成 3 种:

  • 以太网芯片只有 PHY(物理接口收发器 ),需要单片机带 MAC(以太网媒体接入控制器 ),通过 MII 或者 RMII 接口和单片机通讯。例如 LAN8720。

  • 以太网芯片带 MAC 和 PHY,通过 SPI 接口和单片机通讯。例如 ENC28J60。

  • 以太网芯片带 MAC 和 PHY,通过 SPI 接口和单片机通讯,同时内置硬件协议栈,适合低速单片机。例如 W5500。

本项目使用的以太网芯片是第一种,硬件链接方式如下图所示:


驱动架构图

数据接收流程

当以太网硬件设备收到网络报文产生中断时,接收到的数据会被存放到接收缓冲区,然后以太网中断程序会发送邮件来唤醒 erx 线程,erx 线程会按照接收到的数据长度来申请 pbuf,并将数据放入 pbuf 的 payload 中,然后将 pbuf 通过邮件发送给 去处理。
数据发送流程

当有数据需要发送时,LwIP 会将数据通过邮件发送给 etx 线程,然后永久等待在 tx_ack 信号量上。etx 线程接收到邮件后,通过调用驱动中的 rt_stm32_eth_tx() 函数发送数据,发送完成之后再发送一次 tx_ack 信号量唤醒 LwIP 。

使能 lwIP 与 net dev
首先使能以太网外设:


启用 lwIP 与 net device:


测试网络
确认IP地址:

ping 测试:

2.同步时间

NetUtils 组件简介
RT-Thread NetUtils 作为网络工具合集,既有用于测试调试的 Ping 命令, 同步时间的 NTP 工具, 性能和带宽测试的 Iperf 、 NetIO,还有在嵌入式系统中广泛使用的轻量级文件传输工具 TFTP,方便地通过网络完成两个设备间的文件互传。
NTP 工具
NTP 是网络时间协议 (Network Time Protocol),它是用来同步网络中各个计算机时间的协议。在 RT-Thread 上实现了 NTP 客户端,连接上网络后,可以获取当前 UTC 时间,并更新至 RTC 中。

在 NetUtils 菜单栏使能 NTP 选项:


同步本地时间至 RTC
如果开启 RTC 设备,还可以使用下面的命令及 API 同步 NTP 的本地时间至 RTC 设备。

Finsh/MSH 命令效果如下:


同步本地时间至 RTC 函数原型为: time_t ntp_sync_to_rtc(void),返回值大于 0 成功,等于 0 失败。

 1int main(void)
2
{
3    time_t cur_time;
4    cur_time = ntp_sync_to_rtc(NULL);
5    if (cur_time)
6    {
7        rt_kprintf("Cur Time: %s", ctime((const time_t*) &cur_time));
8    }
9    else
10    {
11        rt_kprintf("NTP sync fail.\n");
12    }
13    return RT_EOK;
14}

将时间同步至 Screen

 1void Screen2View::handleTickEvent()
2{
3    now = time(RT_NULL);
4    clock = gmtime(&now);
5
6    digitalHours = clock->tm_hour;
7    digitalMinutes = clock->tm_min;
8    digitalSeconds = clock->tm_sec;
9    digitalYear = clock->tm_year;
10    digitalMon = clock->tm_mon;
11    digitalDay = clock->tm_mday;    
12    digitalWday = clock->tm_wday;
13
14    analogHours = clock->tm_hour;
15    analogMinutes = clock->tm_min;
16    analogSeconds = clock->tm_sec;
17
18    digitalClock1.setTime24Hour(digitalHours, digitalMinutes, digitalSeconds);
19    analogClock1.setTime24Hour(analogHours, analogMinutes, analogSeconds);
20
21    Unicode::snprintf(DateYearTextBuffer, DATEYEARTEXT_SIZE, "20%d", digitalYear-100);
22    DateYearText.invalidate();
23
24    Unicode::snprintf(DateDayTextBuffer, DATEDAYTEXT_SIZE, "%d", digitalDay);
25    DateDayText.invalidate();
26
27    Unicode::UnicodeChar monthText[DATEMONTHTEXT_SIZE];
28    const char* months[] = { "JANUARY""FEBRUARY""MARCH""APRIL""MAY""JUNE""JULY""AUGUST""SEPTEMBER""OCTOBER""NOVEMBER""DECEMBER" };
29    Unicode::strncpy(monthText, months[digitalMon], DATEMONTHTEXT_SIZE);
30
31    Unicode::snprintf(DateMonthTextBuffer, DATEMONTHTEXT_SIZE, "%s", monthText);
32    DateMonthText.invalidate();
33}

3.同步天气预报

注册心知天气,获取网络API接口









location参数,我们根据请求的IP,自动获取所在位置的天气信息。

添加WebClient软件包
由于我们获取天气信息是通过访问心知天气的网络API,所以我们需要开启本地Web客户端。


由于API返回的数据是格式是JSON,所以还需要开启CJSON软件包用于解析数据。

最后,添加我们自己的用户代码,解析返回的数据即可。

使用命令行进行测试


将天气信息同步至 Screen
参考上篇文章,利用touchgfx的MVP架构: 【DIY数字仪表】使用TouchGFX的MVP架构来实现GUI和硬件的双向交互(2)

代码开源地址:https://gitee.com/Aladdin-Wang/hellotouchGFX

“在看”的小可爱永远十八岁!
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