基于uC/OSII多任务的STM32报警模块

小作品简介

　　这个小作品是uCOSII多任务系统的简单应用，使MCU（STM32F103）可以“同时”执行多个任务。并使用邮箱在多任务系统中通信。如果需要可以在文字末尾下载到完整的工程，其中System文件夹中3个文件由原子提供，提供了一些函数，便于编程和debug，具体可参看原子官方的教程。
　　
（本作品由于没有电机驱动，所以用三个三极管将就，这是不规范操作，效果也一般）
本工程中创建了5个任务，并设置最多为12个任务。分别是：
1. led0_task：控制LED灯的亮灭
2. MQ2_task : 检测烟雾传感器的值
3. FC_task : 检测是否有火焰
4. Alter_task : 接受邮箱信息，决定是否分通过蜂鸣器报警，启动电风扇。
5. LIGHT_task : 控制一个三色LED
由于是该模块与其他模块有通讯，工程中添加了无线模块驱动和初始化程序。假设不需要无线模块，注释初始化代码即可。硬件模块是一些常用模块，可以在网络上查看其简介

• 元件清单
  
  • MQ2烟雾传感器
  • NRF24L01无线模块
  • 火焰传感器（2个）
  • 蜂鸣器
  • 直流电机
  • 三色LED灯
  • L298N电机驱动模块
  • STM32F103c8t6最小系统
• 硬件连线
  
  • 电机信号线 -> PB0
  • MQ2数字接口 -> GPIOA.1 （模数转化）
  • 火焰传感器
    
    • A：DO -> GPIOB.5
    • B : DO -> GPIOB.6
  • 无线模块：
    
    • 1号引脚 -> GND
    • 2号引脚 -> VCC
    • 3号引脚 -> PA4
    • 4号引脚 -> PB9
    • 5号引脚 -> PA5
    • 6号引脚 -> PA7
    • 7号引脚 -> PA6
    • 8号引脚 -> PA10

主要程序

#define START_TASK_PRIO     10#define START_STK_SIZE      64OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];void start_task(void *pdata);

这部分定义了开始任务的堆栈大小和任务函数，其他任务同理。

OS_EVENT *msg_mq2;          OS_EVENT *msg_fire;OS_EVENT *msg_light;OS_EVENT *msg_Wcolor;

这里定义了OS_EVENT类型的指针，用来创建邮箱。

int main(void){        Sys_Init(); //ÍâÉè³õʼ»¯     OSInit();   //ϵͳ³õʼ»¯     OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK *)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO);     OSStart();  //ucosIIÔËÐÐ}

主函数非常简单，首先对外设进行初始化，比如配置IO口模式，初始化无线模块等，然后初始化ucos系统，创建开始任务，最后开始多任务操作系统，注意OSStart()函数必须有一个以上任务后，才可以调用。

void start_task(void *pdata){    OS_CPU_SR cpu_sr = 0;    pdata            = pdata;    msg_mq2          = OSMboxCreate((void*)0);    //´´½¨ÓÊÏä    msg_fire         = OSMboxCreate((void*)0);    msg_light        = OSMboxCreate((void*)0);    msg_Wcolor       = OSMboxCreate((void*)0);    OS_ENTER_CRITICAL();    OSTaskCreate(led0_task, (void *)0,(OS_STK *)&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],  LED0_TASK_PRIO);                             OSTaskCreate(MQ2_task,  (void *)0,(OS_STK *)&MQ2_TASK_STK[MQ2_STK_SIZE-1],    MQ2_TASK_PRIO);    OSTaskCreate(FC_task,   (void *)0,(OS_STK *)&FC_TASK_STK[FC_STK_SIZE-1],      FC_TASK_PRIO);    OSTaskCreate(Alter_task,(void *)0,(OS_STK *)&Alter_TASK_STK[ALTER_STK_SIZE-1],Alter_TASK_PRIO);    OSTaskCreate(LIGHT_task,(void *)0,(OS_STK *)&LIGHT_TASK_STK[LIGHT_STK_SIZE-1],LIGHT_TASK_PRIO);    OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO);    OS_EXIT_CRITICAL();}

开始函数一个OS_CPU_SR类型的变量，用来存放中断时候任务的状态，然后使用一次pdata，避免因为该指针不被使用，编译器报错或警告。然后创建4个邮箱，任务可以通过向邮箱投递信息或读取信息，来完成任务就的信息交流。接着使用宏关闭中断，确保任务正确的创建，最后开启中断。
　　
　　

void FC_task(void *pdata){    bool fire_alter = false;    enum color_list test;//  test = blue;    for(;;)    {        if(FIRE1&&FIRE2)             //判断火源            fire_alter = false;      //没有火源        else             fire_alter = true;          OSMboxPost(msg_fire,(void *)&fire_alter);//      OSMboxPost(msg_Wcolor,(void *)&test);        printf("%d\t",fire_alter);        delay_ms(1000);             }}

这一部分是发送邮箱的应用，火焰传感模块一旦检测到火焰，就会输出高电平，这个时候通过读取IO口（FIRE1通过一些宏操作，值1表示读取IO为高电平，反之为低电平）的值，判断是否有火焰，并将值赋给bool变量fire_alter。最后通过函数，将fire_alter的值发送给msq_fire邮箱。

void Alter_task(void *pdata){    bool alter = false;     bool *fire = false;    bool *mq2  = false;    for(;;)    {        INT8U err;        fire  = (bool *)OSMboxPend(msg_fire,200,&err);       //¶ÁÈ¡ÓÊÏäµÄÖµ        mq2   = (bool *)OSMboxPend(msg_mq2, 200,&err);        alter = *fire || *mq2;        if(alter)        {            printf("Warning!\r\n");            BEE   = 1;            MOTOR = 1;         }        else        {            printf("OK\r\n");            BEE   = 0;            MOTOR = 0;        }        delay_ms(800);    }}

这部分对环境异常做出处理。首先定义bool*来读取邮箱的值（读取邮箱返回值的类型是指针变量的）

fire  = (bool *)OSMboxPend(msg_fire,200,&err); 

这段表示读取msg_fire邮箱的值，并将返回值强制转化为bool 指针，并赋值给fire。

alter = *fire || *mq2;

fire或mq2指向的值有异常，alter就为真。最后延时800ms。

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密码: w847