设计单片机日志系统-电子工程世界

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环境：

主机:WIN10

开发环境:MDK5.12

MCU:STM32F407

说明：

为单片机设计了一套简单的日志系统，通过日志系统提供的接口可以查看设备状态，并进行一些基本的调试。

日志系统通过串口输出，所以单片机需要准备一个串口供日志系统使用。注意串口发送不能用DMA发送（避免在在中断中打印日志造成的中断竞争），接收可以用DMA接收。

功能：

打开/关闭各个模块的调试输出
输入动作指令，让设备进行一些动作
打印系统运行日志

指令：

H：帮助
O：调试输出全开
O1：打开1号模块，打开其他模块指令类似
F：调试输出全关
F1：关闭1号模块
I：输出系统日志
C：清除系统日志
A1：执行1号动作，执行其他动作指令类似

源代码：

log.h:

/**
* Copyright (c), 2015-2025
* @file log.h
* @brief 日志模块主文件
* @author jdh
* @date 2015/5/7
* @update 2015/6/19
* @update 2015/6/23
* @update 2015/6/30
* @update 2015/7/8
* @update 2015/7/13
* @update 2015/8/12
* @update 2015/8/18
* @update 2016/5/17
* @update 2016/6/30
* @update 2016/7/22
* @update 2016/8/11
* @update 2016/8/24
* @update 2016/9/2
* @update 2016/9/5
* @update 2016/9/7
* @update 2016/9/9
*/
#ifndef _LOG_H_
#define _LOG_H_
/*********************************************************************
* 头文件
**********************************************************************/
#include "world.h"
#include "console.h"
/*********************************************************************
* 宏定义
**********************************************************************/
/**
* @brief 日志模块数量
*/
#define NUM_LOG 5
/**
* @brief 模块编号
*/
#define LOG_TEST 0
#define LOG_CLOCK 1
#define LOG_DW1000 2
#define LOG_DW1000_STATUS 3
#define LOG_DEAL_BUS 4
/*********************************************************************
* 数据结构
**********************************************************************/
/**
* @brief 日志
*/
struct _Log
{
//公有日志
//收到移动点数据次数
uint32_t num_rf_rx;
//发送超时被删除点数
uint32_t num_time_out_delete;
//RF发送次数
uint32_t num_rf_tx;
//RF校时或分配事件次数
uint32_t num_rf_time;
//RF随机信道发送次数
uint32_t num_rf_random_tx;
//复位次数
uint32_t num_reset;
//运行时间,分度为0.5s
uint32_t time_run;
//收到同步脉冲计数
uint32_t num_sync_pulse;
//收到422轮询/事件帧次数
uint32_t num_bus_poll;
//收到422事务命令次数
uint32_t num_bus_down_cmd;
//收到422事务命令中事件个数
uint32_t num_bus_down_cmd_dot;
//收到有效的422帧次数
uint32_t num_valid_bus;
//收到无效的422帧次数
uint32_t num_invalid_bus;
//接收时间错误
uint32_t num_time_error;
//私有日志
//dw1000芯片错误次数
uint32_t num_dw1000_error[NUM_DW1000];
//接收时间错误
uint32_t num_dw1000_time_error[NUM_DW1000];
//轮询超时被删除点数
uint32_t num_poll_time_out_delete;
//接收超时复位
uint32_t num_dw1000_time_out_reset[NUM_DW1000];
//dw1000芯片状态错误次数
uint32_t num_dw1000_status_error[NUM_DW1000];
};
/*********************************************************************
* 函数
**********************************************************************/
/**
* @brief 模块加载
*/
void log_load(void);
/**
* @brief 读取日志
* @retval 日志
*/
struct _Log log_read(void);
/**
* @brief 清除日志
*/
void log_clear(void);
/**
* @brief 收到移动点数据次数
*/
void log_write_num_rf_rx(void);
/**
* @brief 发送超时被删除点数
*/
void log_write_num_time_out_delete(void);
/**
* @brief RF发送次数
*/
void log_write_num_rf_tx(void);
/**
* @brief RF校时或分配事件次数
*/
void log_write_num_rf_time(void);
/**
* @brief RF随机信道发送次数
*/
void log_write_num_rf_random_tx(void);
/**
* @brief 复位次数
*/
void log_write_num_reset(void);
/**
* @brief 运行时间
* @param add_time:增加的时间.单位:0.5s
*/
void log_write_time_run(uint32_t add_time);
/**
* @brief 收到同步脉冲计数
*/
void log_write_num_sync_pulse(void);
/**
* @brief 收到422轮询/事件帧次数
*/
void log_write_num_bus_poll(void);
/**
* @brief 收到422事务命令次数
*/
void log_write_num_bus_down_cmd(void);
/**
* @brief 收到422事务命令中事件个数
*/
void log_write_num_bus_down_cmd_dot(void);
/**
* @brief 收到有效的422帧次数
*/
void log_write_num_valid_bus(void);
/**
* @brief 收到无效的422帧次数
*/
void log_write_num_invalid_bus(void);
/**
* @brief 收到时间错误
*/
void log_write_num_time_error(void);
/**
* @brief dw1000芯片错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_error(uint8_t index);
/**
* @brief dw1000芯片接收时间错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_time_error(uint8_t index);
/**
* @brief 轮询超时被删除点数
*/
void log_write_num_poll_time_out_delete(void);
/**
* @brief dw1000芯片接收超时复位次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_time_out_reset(uint8_t index);
/**
* @brief dw1000芯片状态错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_status_error(uint8_t index);
/**
* @brief 控制台打印
* @param index:模块编号
* @param info:打印的信息
*/
void log_print(uint8_t index,char *info);
/**
* @brief 控制台强制打印
* @param info:打印的信息
*/
void log_print_force(char *info);
/**
* @brief 接收处理
* @param rx:接收数据
*/
void log_deal_rx(struct _Console_Rx rx);
#endif

log.c:

/**
* Copyright (c), 2015-2025
* @file log.c
* @brief 日志模块主文件
* @author jdh
* @email jdh821@163.com
* @date 2015/5/7
* @update 2015/6/19
* @update 2015/6/30
* @update 2015/7/8
* @update 2015/7/13
* @update 2015/7/15
* @update 2015/8/12
* @update 2015/8/13
* @update 2015/11/11
* @update 2016/5/17
* @update 2016/6/30
* @update 2016/7/22
* @update 2016/8/11
* @update 2016/8/18
* @update 2016/8/22
* @update 2016/8/24
* @update 2016/9/2
* @update 2016/9/5
* @update 2016/9/7
* @update 2016/9/9
* @update 2016/9/12
*/
/*********************************************************************
* 头文件
**********************************************************************/
#include "log.h"
#include "protocol_bus.h"
#include "protocol_uwb.h"
#include "para_manage.h"
/*********************************************************************
* 静态变量
**********************************************************************/
/**
* @brief 运行日志
*/
static struct _Log Log __attribute__((section("NO_INIT"),zero_init));
/**
* @brief 日志过滤标志数组,0:未过滤,1:过滤
*/
static uint8_t Filter[NUM_LOG] = {1, 1, 1, 1, 1};
/**
* @brief 暂停输出标志,0:未暂停输出,1:暂停输出
*/
static uint8_t Flag_Pause = 0;
/*********************************************************************
* 静态函数
**********************************************************************/
/**
* @brief 帮助界面
*/
static void help(void);
/**
* @brief 输出本地日志
*/
static void print_log(void);
/**
* @brief 处理动作
* @param index:动作编号
*/
static void deal_action(uint8_t index);
/*********************************************************************
* 函数
**********************************************************************/
/**
* @brief 模块加载
*/
void log_load(void)
{
//检查是否上电
if (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PORRST) == SET)
{
//清除标志位
RCC_ClearFlag();
//清除日志
memset(&Log, 0, sizeof(Log));
}
else
{
//日志:复位次数
Log.num_reset++;
}
}
/**
* @brief 清除日志
*/
void log_clear(void)
{
memset(&Log, 0, sizeof(Log));
}
/**
* @brief 读取日志
* @retval 日志
*/
struct _Log log_read(void)
{
return Log;
}
/**
* @brief 收到移动点数据次数
*/
void log_write_num_rf_rx(void)
{
Log.num_rf_rx++;
}
/**
* @brief 发送超时被删除点数
*/
void log_write_num_time_out_delete(void)
{
Log.num_time_out_delete++;
}
/**
* @brief RF发送次数
*/
void log_write_num_rf_tx(void)
{
Log.num_rf_tx++;
}
/**
* @brief RF校时或分配事件次数
*/
void log_write_num_rf_time(void)
{
Log.num_rf_time++;
}
/**
* @brief RF随机信道发送次数
*/
void log_write_num_rf_random_tx(void)
{
Log.num_rf_random_tx++;
}
/**
* @brief 复位次数
*/
void log_write_num_reset(void)
{
Log.num_reset++;
}
/**
* @brief 运行时间
* @param add_time:增加的时间.单位:0.5s
*/
void log_write_time_run(uint32_t add_time)
{
Log.time_run += add_time;
}
/**
* @brief 收到同步脉冲计数
*/
void log_write_num_sync_pulse(void)
{
Log.num_sync_pulse++;
}
/**
* @brief 收到422轮询/事件帧次数
*/
void log_write_num_bus_poll(void)
{
Log.num_bus_poll++;
}
/**
* @brief 收到422事务命令次数
*/
void log_write_num_bus_down_cmd(void)
{
Log.num_bus_down_cmd++;
}
/**
* @brief 收到422事务命令中事件个数
*/
void log_write_num_bus_down_cmd_dot(void)
{
Log.num_bus_down_cmd_dot++;
}
/**
* @brief 收到有效的422帧次数
*/
void log_write_num_valid_bus(void)
{
Log.num_valid_bus++;
}
/**
* @brief 收到无效的422帧次数
*/
void log_write_num_invalid_bus(void)
{
Log.num_invalid_bus++;
}
/**
* @brief 收到时间错误
*/
void log_write_num_time_error(void)
{
Log.num_time_error++;
}
/**
* @brief dw1000芯片错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_error(uint8_t index)
{
Log.num_dw1000_error[index]++;
}
/**
* @brief dw1000芯片接收时间错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_time_error(uint8_t index)
{
Log.num_dw1000_time_error[index]++;
}
/**
* @brief 轮询超时被删除点数
*/
void log_write_num_poll_time_out_delete(void)
{
Log.num_poll_time_out_delete++;
}
/**
* @brief dw1000芯片接收超时复位次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_time_out_reset(uint8_t index)
{
Log.num_dw1000_time_out_reset[index]++;
}
/**
* @brief dw1000芯片状态错误次数
* @param index:模块序号,从0开始
*/
void log_write_num_dw1000_status_error(uint8_t index)
{
Log.num_dw1000_status_error[index]++;
}
/**
* @brief 控制台打印
* @param index:模块编号
* @param info:打印的信息
*/
void log_print(uint8_t index,char *info)
{
T_Time time;
char log_out[256] = {0};
//判断是否是暂停输出
if (Flag_Pause)
{
return;
}
//判断是否被过滤输出
if (Filter[index])
{
return;
}
time = get_time();
sprintf(log_out,"%05d:%03d:%03d %s\r\n",time.s,time.ms,time.us,info);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
/**
* @brief 控制台强制打印
* @param info:打印的信息
*/
void log_print_force(char *info)
{
T_Time time;
char log_out[256] = {0};
time = get_time();
sprintf(log_out,"%05d:%03d:%03d %s\r\n",time.s,time.ms,time.us,info);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
/**
* @brief 接收处理
* @param rx:接收数据
*/
void log_deal_rx(struct _Console_Rx rx)
{
uint8_t i = 0;
int num = 0;
char str_temp[5] = {0};
//判断是否是输出本地日志
if (rx.len == 1 && rx.buf[0] == 'I')
{
print_log();
return;
}
//判断是否是输出本地日志
if (rx.len == 1 && rx.buf[0] == 'C')
{
log_clear();
return;
}
//判断是否是暂停输出
if (rx.len == 1 && rx.buf[0] == 'P')
{
Flag_Pause = 1;
return;
}
//判断是否是打开输出
if (rx.len == 1 && rx.buf[0] == 'S')
{
Flag_Pause = 0;
return;
}
//判断是否是帮助
if (rx.len == 1 && rx.buf[0] == 'H')
{
help();
return;
}
//判断是否是过滤规则
if (rx.len <= 3 && rx.buf[0] == 'F')
{
if (rx.len == 1)
{
//全部过滤
for (i = 0;i < NUM_LOG;i++)
{
Filter[i] = 1;
}
return;
}
memset(str_temp,sizeof(str_temp),0);
memcpy(str_temp,rx.buf,rx.len);
sscanf(str_temp,"F%d",&num);
Filter[num] = 1;
return;
}
//判断是否是打开模块
if (rx.len <= 3 && rx.buf[0] == 'O')
{
if (rx.len == 1)
{
//清除过滤规则
for (i = 0;i < NUM_LOG;i++)
{
Filter[i] = 0;
}
return;
}
memset(str_temp,sizeof(str_temp),0);
memcpy(str_temp,rx.buf,rx.len);
sscanf(str_temp,"O%d",&num);
Filter[num] = 0;
return;
}
//判断是否是打开模块
if (rx.len > 1 && rx.len <= 3 && rx.buf[0] == 'A')
{
memset(str_temp,sizeof(str_temp),0);
memcpy(str_temp,rx.buf,rx.len);
sscanf(str_temp,"A%d",&num);
deal_action(num);
return;
}
}
/**
* @brief 帮助界面
*/
static void help(void)
{
char log_out[100] = {0};
strcpy(log_out,"*******************************************\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out," UWB基站日志帮助界面 \r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"硬件版本:%d 软件版本:%d\r\n",VERSION_HARD,VERSION_SOFT);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"总线通信协议版本:%s\r\n",VERSION_NAME_BUS);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"空口通信协议版本:%s\r\n",VERSION_NAME_UWB);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"CSSN:0x%06x ID:0x%04x\r\n",para_manage_read_cssn(), para_manage_read_id());
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键I(INFO)输出本地日志\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键C(CLEAR)清除本地日志\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键P(PAUSE)暂停输出\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键S(START)开始输出\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键A(ACTION)动作\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"A1:读取1号dw1000状态寄存器\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"A2:清除1号dw1000状态寄存器\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"A3:打开1号dw1000接收\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键H(HELP)打开帮助\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键F(FILTER)过滤输出\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"例:过滤1号模块:F1\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"例:全部过滤:F\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"快捷键O(OPEN)打开模块\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"例:打开1号模块:O1\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"例:全部打开:O\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"包含的模块:\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"TEST:%d 过滤:%d \r\n",LOG_TEST,Filter[LOG_TEST]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"CLOCK:%d 过滤:%d \r\n",LOG_CLOCK,Filter[LOG_CLOCK]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"DW1000:%d 过滤:%d \r\n",LOG_DW1000,Filter[LOG_DW1000]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"DW1000_STATUS:%d 过滤:%d \r\n",LOG_DW1000_STATUS,Filter[LOG_DW1000_STATUS]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"DW1000_DEAL_BUS:%d 过滤:%d \r\n",LOG_DEAL_BUS,Filter[LOG_DEAL_BUS]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
strcpy(log_out,"*******************************************\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
/**
* @brief 输出本地日志
*/
static void print_log(void)
{
char log_out[100] = {0};
uint8_t i = 0;
strcpy(log_out,"本地日志输出:\r\n");
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到移动点数据次数:%d\r\n", Log.num_rf_rx);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"发送超时被删除点数:%d\r\n", Log.num_time_out_delete);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"RF发送次数:%d\r\n", Log.num_rf_tx);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"RF校时或分配事件次数:%d\r\n", Log.num_rf_time);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"RF随机信道发送次数:%d\r\n", Log.num_rf_random_tx);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"复位次数:%d\r\n", Log.num_reset);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"运行时间:%d\r\n", Log.time_run);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到同步脉冲计数:%d\r\n", Log.num_sync_pulse);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到422轮询/事件帧次数:%d\r\n", Log.num_bus_poll);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到422事务命令次数:%d\r\n", Log.num_bus_down_cmd);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到422事务命令中事件个数:%d\r\n", Log.num_bus_down_cmd_dot);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到有效的422帧次数:%d\r\n", Log.num_valid_bus);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"收到无效的422帧次数:%d\r\n", Log.num_invalid_bus);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
sprintf(log_out,"校时时间错误次数:%d\r\n", Log.num_time_error);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
for (i = 0; i < NUM_DW1000; i++)
{
sprintf(log_out,"%d号dw1000模块错误次数:%d\r\n", i, Log.num_dw1000_error[i]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
for (i = 0; i < NUM_DW1000; i++)
{
sprintf(log_out,"%d号dw1000模块时间错误次数:%d\r\n", i, Log.num_dw1000_time_error[i]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
sprintf(log_out,"轮询超时被删除点数:%d\r\n", Log.num_poll_time_out_delete);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
for (i = 0; i < NUM_DW1000; i++)
{
sprintf(log_out,"%d号dw1000模块接收时间超时复位次数:%d\r\n", i, Log.num_dw1000_time_out_reset[i]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
for (i = 0; i < NUM_DW1000; i++)
{
sprintf(log_out,"%d号dw1000模块状态错误次数:%d\r\n", i, Log.num_dw1000_status_error[i]);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
}
}
/**
* @brief 处理动作
* @param index:动作编号
*/
static void deal_action(uint8_t index)
{
uint32_t status = 0;
char log_out[100] = {0};
switch (index)
{
//读取1号dw1000状态寄存器
case 1:
{
status = dwt_read32bitreg(0, SYS_STATUS_ID);
sprintf(log_out,"1号dw1000状态:0x%08x\r\n", status);
console_tx((uint8_t *)log_out,strlen(log_out));
break;
}
//清除1号dw1000状态寄存器
case 2:
{
status = dwt_read32bitreg(0, SYS_STATUS_ID);
dwt_write32bitreg(0, SYS_STATUS_ID, status);
break;
}
//打开1号dw1000接收
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基于MSP430单片机的家用烟雾报警器的设计

0 引言近年来，全球每年发生火灾600～700万起，其中住宅火灾约占80％以上。根据2003-2006年期间的一份统计报告《美国家庭火灾烟雾报警器》发现：每1000场报道的火灾中，如果有烟雾报警器和湿式喷头存在，火灾导致的死亡率就能降低84％。国外对家庭火灾报警系统的安装早已开始推广并实行，并有许多国家以相应的法律法规严格规定执行。而我国现行的《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)未对住宅部分安装火灾自动报警系统有所规定。通过调研发现，现有烟雾探测器容易失效、连接断开或电池损坏，缺少电池欠压检测，存在误报警的情况，工作极不稳定。因此，本文设计了一款功耗低、可靠性高、实时性强的家用烟雾报警器。 1 系统总体设计方案

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