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一，項目背景

通過前面學習，已經(jīng)熟悉了世平集團推出基于Vishay VEML4020的環(huán)境顏色檢測方案。不需要有專業(yè)的色彩捕捉知識，就可以實現(xiàn)環(huán)境顏色的采集。還配備了NXP LPC824處理器，可以把環(huán)境顏色完美的體現(xiàn)出來。

采集環(huán)境顏色參數(shù)，源于Vishay推出的一顆RGBW傳感器，該傳感器集成了信號處理IC，直接提供I2C接口，讀取環(huán)境顏色數(shù)據(jù)。這傳感器可以檢測紅光、綠光、藍光和白光，每個顏色通道的分辨率為16位。而且體積非常小（2.0mmx1.25mmx1.0mm）采用表面貼裝封裝。在數(shù)碼相機、電視機等消費類產(chǎn)品，讓這些產(chǎn)品可以根據(jù)環(huán)境光來調(diào)整背光的亮度和色溫，使LCD和LED屏幕看起來更舒適。傳感器把顏色平衡、背光控制和色溫檢測所需的電路包含在一個器件里，可節(jié)省空間，同時不需要外置電阻，從而降低成本，簡化設計。VEML6040d的內(nèi)置環(huán)境光光電二極管具有極高的感光度，能探測0.0056lx～11.7klx的光照度，使器件可以工作在有暗鏡的應用里。傳感器對熒光頻閃沒有響應，在關機模式下的電流小于1μA，在-40℃～+85℃范圍內(nèi)能提供優(yōu)異的溫度補償。

 器件的工作電壓和I2C總線電壓為2.5V～3.6V，采用無鉛的4pin OPLGA封裝。VEML6040符合RoHS和Vishay綠色標準，無鹵素。

二，項目目標

1，移植FreeRtos實時系統(tǒng)，基于該系統(tǒng)實現(xiàn)項目功能；

2，采集環(huán)境顏色數(shù)據(jù)，實時顯示在顯示器上；

3，自適應過程：當環(huán)境顏色比較黑時，打開LED燈（D5、D6、D7）。當環(huán)境顏色偏紅時，發(fā)出報警，LED閃爍（D5、D6、D7）。

三，硬件

使用環(huán)境顏色檢測開發(fā)套件。

四，項目過程

1）FreeRtos移植

1，源文件準備，可以到freertos官網(wǎng)上下載：

1)與FreeRTOS內(nèi)核有關的文件數(shù)量僅為3個，分別是list.c queue.c tasks.c croutine.c timers.c該文件位于FreeRTOS\Source

2)與內(nèi)存分配有關的文件共有4個，分別是heap_1.c,heap_2.c,heap_3.c,heap_4.c，heap_5.c最新版有5個文件只需選擇其中的1個，我們這里選擇heap_3.c。該文件位于Source\portable\MemMang。

3) 與移植相關的代碼包括port.c,portmacro.h。這些代碼不但和編譯器有關還和平臺（MCU）有關。FreeRTOS先以編譯器為大類，然后再以平臺（MCU）為小類。在這里選擇Keil編譯器，平臺為ARM_CM0。該文件位于Source\portable\RVDS\ARM_CM0。

4)除了上述內(nèi)容之外，還包括FreeRTOS內(nèi)核相關的頭文件。該文件FreeRTOS\Source\include。

2，在工程中加入Freertos文件。

加入的文件有l(wèi)ist.c queue.c tasks.c  timers.c  heap_3.c，port.c，F(xiàn)reeRTOSCommonHooks.c

3，在工程中加入Freertos文件的頭文件路徑

4，編譯，提示錯誤，沒有FreeRTOSConfig.h文件

   編寫該文件對內(nèi)核的配置,需要FreeRTOSConfig.h中的相關宏定義，文件一般與應用文件放在一起。

5，需要在啟動代碼中修改這些中斷向量的名稱，并聲明這些中斷向量為外部函數(shù)。這也是初次使用FreeRTOS容易范的錯誤。我這里就在 FreeRTOSConfig.h中定義：

#define vPortSVCHandler SVC_Handler

#define xPortPendSVHandler PendSV_Handler

#define xPortSysTickHandler SysTick_Handler

6，在FreeRTOSCommonHooks.c中需要定義三個鉤子函數(shù)

void vApplicationIdleHook(void)

{ }

void vApplicationTickHook(void)

{ }

void vApplicationMallocFailedHook(void)

{

      taskDISABLE_INTERRUPTS();

      for(;;);

}

7，在main文件中添加內(nèi)核頭文件：

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "timers.h"

#include "semphr.h"

8，在mian函數(shù)中添加任務

  xTaskCreate(vLEDTask1, "vTaskLed1",

configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, (tskIDLE_PRIORITY + 1UL),

(TaskHandle_t *) NULL);

/* Start the scheduler. */

vTaskStartScheduler();

    while(1)

    {

}

移植基本上結束。但是移植國產(chǎn)中還需要注意一個配置文件FreeRTOSConfig.h

（這個文件自己編寫），F(xiàn)reeRTOS 是高度可配置的。所有的可配置項都在FreeRTOSConfig.h 文件中。每一個Demo 程序中都包含了一個配置好的FreeRTOSConfig.h 文件，可以以Demo程序中的FreeRTOSConfig.h 文件作為模板，在其基礎上加以修改。

2）在系統(tǒng)中添加讀取環(huán)境顏色傳感器數(shù)據(jù)任務

在讀取傳感器數(shù)據(jù)任務函數(shù)vRGB_Sensor中，實現(xiàn)，讀取數(shù)據(jù)，然后通過隊列講數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示任務中。

使用隊列時，先創(chuàng)建隊列。

3）顯示傳感器數(shù)據(jù)

創(chuàng)建一個任務，在LCM上顯示讀取的傳感器數(shù)據(jù)。

通過隊列讀取數(shù)據(jù)。

顯示效果：

3）環(huán)境自適應報警系統(tǒng)

使用開發(fā)套件上的傳感器采集環(huán)境光顏色來實現(xiàn)環(huán)境自適應報警系統(tǒng)。

A，當環(huán)境比較暗時，打開LED燈，當光敏傳感器使用。自動調(diào)節(jié)環(huán)境光線，避免光線太暗，影響視力。

當光線比較好時，LED關閉：

當光線比較暗時，打開LED燈。

測試視頻：

B，當環(huán)境顏色偏紅時，發(fā)出報警信號。LED燈閃爍。

測試視頻：

五，項目總結

VEML4020環(huán)境顏色檢測開發(fā)套件簡單地實現(xiàn)環(huán)境顏色的數(shù)據(jù)采集，應用起來非常方便。我在這里只是簡單是使用了他的功能。VEML4020非常強大，可以應用于很多領域。特別是在手機、數(shù)碼相機、電視機等消費類產(chǎn)品，讓這些產(chǎn)品可以根據(jù)環(huán)境光來調(diào)整背光的亮度和色溫，使LCD和LED屏幕看起來更舒適。由于VEML4020傳感器體積分成小，在設計里面可以大大節(jié)省空間，同時不需要外置電阻，從而降低成本，簡化設計。