硬件综合训练中期总结

小学期一门课名为硬件综合训练，一直到了第二周才开课，一开始我还以为又是什么水到不行的课，交个报告就完事。当我见到那物联网教学科研平台时，就改变了我的看法。六个传感器，一个LINUX网关，传感器通过ZIGBEE网络发送数据，网关接收并用图形化界面显示出来。而我们要做的，就是在此基础上模拟一些功能，使其能用在智能家居上。就比如有个温湿度传感器，我们可以利用这个传感器对家庭的温湿度进行监控，一旦发现家里温度过高，就可以控制空调自动开启。这是一个计算机科学与技术专业的软件狗第一次接触到硬件的过程。（据说，全国高校本专业只有本校开设了这门课。。。）

闲话就说到这里，今天距离第一次课刚好一周，距离我拿到实验平台共计四天的时间，对平台也熟悉的差不多了，经过一次次折腾，大致了解了Zigbee网络的工作方式，以及代码写法，明天就可以开始真正的开发智能家居的应用。

7月7号下午：

这不就是一个已经可以使用的平台了吗，我们不用在对硬件进行编码了吧，我只要把传感器采集到的数据通过串口读取到我的电脑上不就完了。（ps：平台网关和Zigbee协调器模块是通过串口进行通信的）网关是up-cup6410型号，传感器均来自于北京博创兴盛科技有限公司。百度搜了C语言读串口的代码，其实这个还真不好搜，费了好大劲才找到，可能是我关键字不太对吧，也可能是我对c语言理解不够深刻，搜到了说直接用CreateFile把串口当成文件来读的。可是细数我两年的编程经历，读文件还只用过FILE类。。。这个部分贴个代码，方便跟我一样的初学者。

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">HANDLE test = CreateFile(_T("COM3"), GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_EXISTING, NULL, NULL);   //打开串口if (test == INVALID_HANDLE_VALUE)    //打开失败{cout << "open filed\n";system("pause");exit(-1);}DCB *dcb = new DCB();    //设置串口状态所用的控制块GetCommState(test, dcb);dcb->BaudRate = 115200;   //波特率dcb->ByteSize = 8;        //字长dcb->Parity = 0;          //奇偶校验方式dcb->fOutxCtsFlow = false;   //无硬件流中断SetCommState(test, dcb);     //设置串口状态DWORD readSize;DWORD fileSize = 1;char *buffer = new char[fileSize];char *data = new char[17];ReadFile(test, buffer, fileSize, &readSize, NULL);    //从串口读数，test是串口的句柄，buffer数据缓冲区，filesize要读取的大小，readsize实际读取大小</span>

读完串口后数据即存放在buffer中。

找代码找的心力交瘁，然后开始进行测试，代码运行好久，控制台并没有输出，难道是波特率出错了（PS：后来才知道波特率不对也会有输出，只不过是乱码），然后我就用几个常用的波特率重新测试，可是依然没有输出。然后，我想到了那个帮助光盘，可是我电脑光驱位早被我拆了装了SSD，只能等同学回来了。后经同学提醒，要先往传感器里写程序，然后根据教程来做实验。

PS：后来才知道，这里我犯了两个错误，第一，filesize设置太大，串口发送速率太小，所以导致要读满整个buffer要很长时间。第二，ReadFile()的返回值判断错误。调用成功，返回非零，不成功返回零！！！我整个搞反了，所以导致我无论怎样都不会有输出。

7月8日：

终于拿到了文档，实验平台配套工具里面有一个叫做仿真器的东西，就是往传感器上写程序用的，按照教程里说的安装驱动方式提示找不到，打开所在目录发现驱动只适用于xp系统，没办法，要调试程序还得在虚拟机里装个xp系统。

装完系统，半个上午就过去了，再上一节课，一个上午就过去了，真正做事情的时间还是在下午。打开教程，浏览一下目录，先看一下开发环境。原来还需要一个叫IAR的IDE才能开发程序。还好有虚拟机，不用在我本机上折腾了。配好开发环境，跟着教程写完了我的第一个嵌入式程序，就是控制板子上的LED灯的，根据教程一步步烧到板子上，很开心。虽然对实际要做的没什么帮助，但是毕竟第一步跨了出去。看到目录共计二三十个实验，我挑选了三个实验来做，一个基础实验，一个传感器模块实验，一个无线通讯实验。几个实验没什么好说的，跟着教程做。

这三个实验均用到了xp系统的超级终端读串口数据，当我做完这几个实验，猛然想到，既然超级终端可以读出串口数据，那么我写的程序一定也能读出来。回到win10系统，修改一下buffer大小，这里修改是因为此时发送的数据少，并不是我意识到了数据采集和传输速率的差异。拿过来测试，还是不行，然后我就发现了返回值的问题，改了返回值之后，果然，是可以输出的。然后我好像突然想起了什么，心中一惊。这么说来，昨天这个程序也是可以读取数据的，只不过我把返回值弄错了。卧槽，传感器上的程序已经被我改了，这意味着现在的几个传感器已经不能组成一个网络了。卧槽，这真是作孽呀，别急，一定有办法的，一定会有原来程序的代码，明天再找。

7月9日

早早的起床，在光盘里找到了另一份教程的文档，卧槽，竟然有三十多页，密密麻麻的全是字和代码。不急，慢慢看，下面有界面，怎么跟之前看到的不一样呀。先不管了，就当这个是吧，找到源代码，烧进班子里面，每个都烧一份，插在实验平台上，我多希望它能工作呀，可是显示屏上还是空白。一定是哪里出了问题，继续看。下面有一行，把核心板以coordinator方式进行编译，温湿度传感器以router方式编译，其他传感器以Enddevice方式编译，还要找到SampleApp_Init()函数，把当前传感器类型的注释打开，不是当前传感器的类型全注释掉，重新烧进去，依然不行。看着文档，我实在不知道哪里出错了。算了，放弃吧，重新写一个网关出来，反正温湿度的无线数据传输已经会做了，把其他几个传感器加上应该也不难。

其他传感器前面也有实验，把代码复制到无线数据传输这来，原来核心板向串口发送数据是通过Uart_Send_Strirng()来发送的，在每一块前面加上对传感器类型的判断，恩，应该差不多吧。然后把程序写进传感器里。打开所有开关，串口插上，并没有数据。

算了，心累，明天继续。

7月10日

忘记昨天晚上做了什么梦，反正就是梦醒之后我非常清晰的认识到，昨天找的那个代码百分之百就是在课堂上看到的程序的源代码。一定是哪里有问题，肯定是昨天犯冲。把传感插上，程序重新写一遍，确认没有任何错误，连接好所有线，打开开关，依然没有任何东西出现，我有点慌，回去重新看看代码，还是没错，再回头看看屏幕，回头看看屏幕，卧槽，竟然出现了协调器结点，虽然只是一个孤零零的结点，至少出现了，这证明我的想法是对的。并不知道为什么，把所有结点重启一遍，屏幕上又是空白了，，，难道，是我昨天等的时间不够久？？这也是太操蛋了，整个硬件实验把实验箱拿回来在宿舍做这种事情真操蛋。终于好了，五个传感器结点出现在了屏幕上，鉴于有毒气体的传感器用不上，以后的实验就把它抛弃掉好了。

测试串口，这么多天，又回到了原点，通过串口从传感器采集信息。插上串口，才想起来串口的一些属性不知道怎么设置，看看文档，里面没有说。。。不管了，跟无线实验那次用同样的属性好了，设置好波特率，奇偶校验等，打开程序，全是乱码。这怎么回事，它怎么发送数据的，打开源代码，搜索Uart_Send_Strirng()，竟然无结果。那这个是怎么发送数据的，看文档，原来是用的Hal库，向串口发送数据的函数变成了HalUARTWrite()，这样的话，波特率设置在哪，搜索一切跟波特率有关的名词，没有任何结果。百度搜索Hal库的初始化，也没有找到有用的信息。只能祭出大招，暴力循环，把几个常用的波特率测试一遍，终于找到了一个不是乱码的，波特率是115200，竟然是这么大的波特率，也是没想到。一切都通畅了，剩下的就是对数据进行解析，去除无用的数据，只留下我能用的到的数据。经过层层筛选，选出来传感器结点上线，下线，温湿度传感器周期性采集信息，其他传感器中断方式发送信息这么几条数据。代码比较简单，没什么好说的。

实验还有一个要求，搭建一个网站，接收传感器数据，然后手机端从网站获取数据。想了很久，想到了之前用过的html+nodejs+mongodb的一个网站模板，利用post请求发送数据，数据存放在数据库中，然后前端从数据库获取数据显示出来。既然这样，C语言写HttpPost请求并不是那么方便，于是转换成了C#，毕竟以前写过，熟悉。顺便贴下代码

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public static void httpPost(string name, string addr, string parentAddr, string state, string data)        {            Encoding dataencode = Encoding.UTF8;            string url = "http://localhost:3000/insert";             HttpWebRequest request = HttpWebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;            request.Method = "POST";            request.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";            string parastr = "name=" + name + "&addr=" + addr + "&parentAddr=" + parentAddr + "&state=" + state + "&data=" + data;            byte[] bytearr = dataencode.GetBytes(parastr);            request.ContentLength = bytearr.Length;            Stream newStream = request.GetRequestStream();            newStream.Write(bytearr, 0, bytearr.Length);            newStream.Close();        }</span>

毕竟只是发送数据，不用接收网站返回的数据，所以就不用httpwebresponse了。启动网站，还要修改一下后台接收post的处理程序。第一次用mongodb，自然离不开百度，新建一个表，把之前的表全部替换成现在的表，果然没问题了，我真机智。

7月11日

修改了一下昨天对于网页操作的瑕疵，然后剩下的就是安卓获取网页数据并且进行处理了。并没有什么难度，上午还上了一上午的课，就没有了动力。我这个人就是奇怪，对于自己不会做的事情积极性特别高，但是如果一件事情看上去就知道肯定可以做出来的话，就完全进入了懒散状态，什么都不想干。

但是这毕竟还是作业呀，明天再写吧。

7月12日

安卓端开发。从本机或者网页与安卓端通信，好多种方式，不知道选哪个，好纠结。更纠结的是如果答辩老师问我为什么选了这种方式我怎么回答，反正我现在能想到回答方式就是：方案有好多种呀，我只是从中随便选择了一种，不能一直纠结选哪种方案不是。

好吧，我选的是安卓APP访问网页，获取数据，而不是从本机往安卓发数据。至于为什么呢，一个原因就是前段时间刚写完课表，一些东西还能用的上，就这么简单。

但是我也不知道做什么死，偏偏没有用上一次的网页请求代码，好像是当时我觉得上一次的http请求只有POST和GET两种方式，而我要访问的网页只是一个静态网页，并没有POST和GET表单能提交的地方，所以就不能用POST/GET，然而百度搜到的全是POST/GET方式的http请求。然后我就在想，我这种请求方式应该是什么呢，然后我就去用HttpWatch看了一下，妈呀，竟然是GET。（只能说我水平不行，对http了解不透彻，可是有那么多东西要学习，我又怎能在两年的时间里做到样样都了解呢，大部分还是一边做一边百度的。我一直在强调自己只有两年的编程经验，是从我敲第一个helloworld开始算起的，做到现在这样不知道算不算好，但是我自己是知道，我能做到更好的，只是内心依旧存在贪嗔痴。）

知道了是GET方式，我还是没有用上次的代码，不知道自己怎么想的，这次的HTTP请求代码是这样的

HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();HttpGet httpGet = new HttpGet("http://192.168.1.50:3000");try{HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpGet);if(httpResponse.getStatusLine().getStatusCode() == 200){result = EntityUtils.toString(httpResponse.getEntity());//seeString(result);Message msg = new Message();msg.what = 0;msg.obj = result;handler.sendMessage(msg);}}catch(Exception e){}

大概是觉得明明这么几行就可以解决的事情没必要多加几个包吧。第一次写的时候我是直接把http请求写入了Activity的onCreate方法里，然后调试，一直抛出异常，百度了才知道，原来Android4.0之后http请求必须新开线程执行，否则就会异常，而且Manifest.xml里还要加上<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />。这才想起来上次那个本来就是异步http请求包，怪不得之前没有遇到这个问题。继续往下，因为要做实时监控的系统，所以就要每隔一段时间获取一下数据，我就又开了一个线程来控制这个逻辑，这个线程的作用就是每隔一段时间创建一个线程去发出http请求获取数据。

继续调试，发现每获取一次数据之后，去更新UI的内容的时候又会抛出异常，百度搜了异常，才发现Android是不允许线程更改UI的，如果要更改UI的话只能用其他的方法，这里能搜到好几种，我选用了其中一种handler的方法。

具体工作方式也没有了解的很细致，我只说一下我遇到的问题，使用了Handler方法之后依然是抛异常退出，使我百思不得其解。最后才想到是线程嵌套层数太多了，我是用的线程的线程去更改的UI，这是不可行的，于是，我就在控制逻辑的线程里直接写了http请求，然后可以工作。

完美的一天。