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C
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C
/**
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* @file main.c
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* @author Myth
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* @version 1.0
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* @date 2021.10.17
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* @brief 工程主函数文件
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* @details 初始化及主循环
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* @note 此版本实现功能：
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* 网关（本机）通过 LoRa 模块轮流向其它 4 个节点请求数据，节点将数据返回给主节点
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* 收到有效数据后，网关通过 ESP32-S 的串口透传模式，将数据发送给 TCP 服务器
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*
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* 基本流程：
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* 发送采集指令 -> 在等待过程中将上一次采集的数据发送 -> 收到本次采集的数据
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* -> 若上一次采集的数据仍未发送成功则重试 -> 发送下一次采集指令
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*
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* JTAG 已禁用，请使用 SWD 调试
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*/
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#include "stdio.h"
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#include "sys.h"
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#include "systick.h"
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#include "uart.h"
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#include "led.h"
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#include "lora.h"
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#include "esp32s.h"
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typedef struct
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{
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uint8_t seq;
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float humi;
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float temp;
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float light;
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uint8_t end;
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} DataPack; //数据包定义，由于平台相同，网关和节点通讯无需考虑对齐问题
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uint8_t CheckCOM1State(void);
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int main(void)
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{
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if (HAL_Init() != HAL_OK) //初始化 HAL 库
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{
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Error_Handler(__FILE__, __LINE__); //错误处理
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}
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SystemClock_Config(); //初始化系统时钟为 72MHz
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DisableJTAG(); //禁用 JTAG
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SysTick_Init(); //初始化 SysTick 和软件定时器
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uint8_t is_use_wlan = 0;
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uint16_t loop_time = 400;
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if (CheckCOM1State())
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{
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is_use_wlan = 1;
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loop_time = 1000;
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}
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UART_Init(); //初始化串口
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LED_Init(); //初始化 LED
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LoRa_Init(); //初始化 LoRa 模块
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ESP32S_Init(); //初始化 ESP32-S 模块
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uint8_t current_seq = '2'; //起始时向 2 号子节点查询
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uint8_t control_bytes[3] = {'#', '2', '@'}; //查询数据序列，子节点校验此序列判断自己是否为接收方
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DataPack pack; //接收到的数据包
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uint8_t size; //数据包大小，用以校验数据包是否正确
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int32_t time; //时间，控制时序
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uint8_t send_buff[50]; //通过 ESP32-S 上行数据缓冲区
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uint8_t send_len; //上行数据长度
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uint8_t receive_byte; // TCP 回传的字节
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uint8_t send_times = 0; // TCP 发送次数
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uint8_t is_first_run = 1; //是否为初次运行，此时不存在上一个包
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while (1)
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{
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//程序主循环
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if (LoRa_Send(control_bytes, 3) == 0) //发送查询数据指令
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{
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Error_Handler(__FILE__, __LINE__); //错误处理
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}
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Delay_ms(100); //延时确保发送结束
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//正确的方式是读取 DIO0 上的发送空中断。由于实验板 DIO0 无法接线，无法判断数据是否发送完毕，因此采用延时
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time = SysTick_GetRunTime(); //获取当前时间
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ESP32S_ClearRx(); //清接收 FIFO
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ESP32S_ClearTx(); //清发送 FIFO
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while (SysTick_CheckRunTime(time) < loop_time) // 1000ms 时间用以等待子节点返回数据
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{
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if (is_use_wlan)
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{
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//在等待 LoRa 模块回传数据的同时，发送上一次收到的包。200ms 发送一次，无阻塞，检测是否有正确返回
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if (!is_first_run && SysTick_CheckRunTime(time) >= send_times * 200)
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{
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ESP32S_Send(send_buff, send_len); //通过 ESP32-S 发向 TCP 服务器
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send_times++;
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if (ESP32S_ReceiveByte(&receive_byte) && (receive_byte == 'O' || receive_byte == 'K'))
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send_times = 255; //标记为 255，表示已正确返回。TCP 服务器应对符合格式的数据返回 OK
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//注意：TCP 服务端实现
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//即使收到测量错误或重复的数据，只要符合 & 格式也应返回 OK
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//网关侧并未对数据作合理性判断，如果 TCP 服务端不对不合理数据返回 OK，网关端会认为是网络问题而不断重传
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}
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}
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size = LoRa_Receive(&pack); //由于 DIO0 无法使用，此函数不阻塞，需判断是否接收成功
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if (size < 1) // size = 0，一般为无数据到达
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{
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continue;
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}
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else if (size != sizeof(DataPack) || pack.seq != current_seq || pack.end != '@') //判断数据包是否正确，是否来自要查询的节点
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{
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// printf("Wrong Data, Size: %d\n", size);
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continue;
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}
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LED1_Toggle; //收到有效数据，LED1 翻转
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//通过 COM1 向电脑发送数据
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// printf("Get data:\n");
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printf("%c&%.1f&%.1f&%.1f&\n", pack.seq, pack.humi, pack.temp, pack.light);
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if (is_use_wlan)
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{
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if (!is_first_run && send_times != 255) //上一个包未正确返回，先将上一个包发送完成，防止丢包
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{
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while (1)
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{
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ESP32S_Send(send_buff, send_len); //通过 ESP32-S 发向 TCP 服务器
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if (ESP32S_ReceiveByte(&receive_byte) && (receive_byte == 'O' || receive_byte == 'K')) //检测是否有回传数据证明发送成功
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break;
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Delay_ms(200); //防止发送过快
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}
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}
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//生成下一个包，这个包在下次查询时发送
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send_len = sprintf(send_buff, "%c&%.1f&%.1f&%.1f&", pack.seq, pack.humi, pack.temp, pack.light) + 1; //上行数据
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is_first_run = 0;
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send_times = 0;
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}
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break;
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}
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//向下一个节点查询，节点范围为 2 ~ 5 共 4 个节点
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current_seq++;
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if (current_seq > '5') //一轮查询完成
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current_seq = '2';
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control_bytes[1] = current_seq;
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}
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return 1;
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}
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uint8_t CheckCOM1State(void)
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{
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__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
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GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
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GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
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GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
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HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
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if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_10) == GPIO_PIN_RESET)
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return 1;
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else
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return 0;
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}
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