基于STM32+FreeRTOS的温湿度监测系统

注：本文在基于 STM32F103 + ESP8266 实现 DHT11 温湿度数据上传华为云 IoT 平台基础上移植了FreeRTOS操作系统，相比于裸机，系统通过任务隔离与优先级调度、阻塞式同步与互斥、可靠的任务间通信和更好的可观测性，显著提升了实时性、稳定性与可扩展性

V1版本

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• WiFi_Task每隔固定时间重新连接WiFi与云平台（不管是否断联），且无自动重连机制
• 使用全局变量存储温湿度，仅使用信号量同步，存在断线数据丢失的问题

V2版本

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WiFi模块增加自动重连与心跳机制

• 设置重试次数，提高WiFi连接成功几率

• 增加心跳机制随时检测是否掉线，如果掉线自动重连，相比于V1版本（无论是否掉线都重连）提高了系统的稳定性
  

环形缓冲区存储数据

在V1版本中，我们仅仅使用全局变脸+信号量来存储与保证数据被正确传递，但无法保证断线时的数据被正确上传，因此我们增加环形缓冲区模块，实现解耦传感器生产者和云上传消费者

环形缓冲区结构，内含 FreeRTOS 互斥量确保多任务读写时并发安全，无论是从缓冲区中读写数据还是获取缓冲区内数据的个数，都需要先获取信号量，结束后释放信号量

V3版本

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改进环形缓冲区结构

相比于V2版本，RingBuffer_t内增加了计数值信号量items，用来表示可读条目数，而删除了count，这样做的好处是当环形缓冲区内有数据时会通知消费者（Cloud_Task），若环形缓冲区内没有数据，消费者会阻塞等待，相比于上一版本（无脑轮询），释放了CPU，提高效率