【项目移植】国民N32开发板天气显示及预报系统介绍及演示

一、过往项目文章合集

1.天气显示及预报系统之项目创建

2.天气显示及预报系统之硬件定时器驱动

3.天气显示及预报系统之硬件SPI+DAM驱动触摸LCD(ST7789+XPT2046)

4.天气显示及预报系统之ESP8266联网以及获取天气和时间信息

5.项目提交-天气显示及预报系统介绍以及演示

二、项目描述

天气预报与人们的生产生活息息相关，在交通出行、工农业生产、自然灾害防御等方面都发挥着重要作用。本项目是基于国民技术N32的主控芯片，完成对实时天气信息的获取以及显示，对未来两天的天气信息进行预报，当遇到暴风恶劣天气，会及时提醒人们，为人们的日常出行提供便利。此外，系统根据连接的wifi可以自动更新日历，并实时更新时间，方面人们掌控相应的时间信息并调整自己的行动。本项目用于参加国民技术与电子发烧友所举办的移植挑战赛。项目开源地址：天气显示预报系统

三、项目方案说明

系统网络模型划分
本系统设计如下图所示，采用四层网模型结构，即感知层、网络层、平台层和应用层。其中，天气的环境参数采集功能被划分到感知层，负责完成温湿度、天气状况、风力、以及时间等环境信息获取任务；网络层包括网络接入功能以及信息传输功能。这里面，信息传输功能主要是将服务器的天气信息下发给感知层设备。网络层使用Wi-Fi通信方式接入网络，采用TCP协议接入服务器。在应用层上面，为用户提供了触摸的人机交互方式，方便用户及时获取天气信息并查看。

系统功能逻辑
本系统的功能逻辑如下图所示。设计方案以N32G45XVL开发板为核心实现网络层和感知层的主要功能。该开发板使用国民技术N32G45芯片微处理器，运行RT-Thread操作系统，实现包括系统外设初始化、网络接入、系统管理、数据获取、数据显示等功能。平台层和应用层功能则由服务器和开发板以及显示屏协同实现。

系统整体框图
系统的整体框图如下，下面从硬件和软件方面分别介绍：

系统硬件部分介绍
使用到的硬件资源有：
1.GPIO(LED、按键)
2.USART(ESP9266、终端打印)
3.SPI(ST7789、XPT2046)
4.DAM(LCD刷新)
5.RTC(时间显示)
6.TIM(按键扫描、LED控制)

四、项目功能说明

1.天气的采集(最快5min更新一次)

2.未来两天的天气预报

3.自动联网更新时间并实时显示

4.通过LCD显示天气以及时间信息

5.提供触摸人机交互方式查看天气信息

6.通过LED指示灯查看系统工作状态

五、项目展示

1.天气的信息采集和显示

2.未来两天的天气预报显示

3.实时显示时间

4.触摸方式切换界面

5.LED指示系统工作状态

向右翻页绿色LED亮，向左翻页红色LED亮，蓝色LED闪烁表明系统正常运行。

六、项目总结

6.1芯片资源对比

可以看出无论是内核还是主频、SRAM和FLASH上面，N32G45都有很大的领先优势。

6.2.移植实操和过程总结

一开始的项目是基于STM32F103的裸机进行发开，此次在N32G45开发板上面使用的是RTT操作系统。由于N32G45对于RTT很好的兼容性，所以此次移植过程中总体比较顺利，相对于裸机来说，开发的过程更为明确，每个线程都有明确的分工。但在此过程中，由于对RTT的不太熟悉，还是遇到了一些困难，比如在驱动SPI、RTC、以及使用NTP功能的时候都遇到了阻力，但最终得益于电子发烧友论坛、国民技术论坛和RTT论坛，遇到的难题基本都获得解决方法。总之感谢国民技术与电子发烧友联合举办的这次移植挑战赛，又学习到了很多新的知识。

6.3.测试验证/性能对比

单从主频上来说，144M已经完全可以胜任本次项目的人母，SRAM和FLASH的容量也是绰绰有余。在进行LCD开发时，由于没有使用到SD卡，使用FLASH的容量就可以存储一定量的图片，这点是在STM32F103上面是没有办法实现的。总的来说，由于有了更大的内存资源以及更高的主频，开发起来会更加高效，一些常见的通信方式速率大大提高，也不用担心RAM不够而精简内存等问题。

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