实现json存储文件

.idea/.gitignore

@@ -0,0 +1,8 @@
+# 默认忽略的文件
+/shelf/
+/workspace.xml
+# 基于编辑器的 HTTP 客户端请求
+/httpRequests/
+# Datasource local storage ignored files
+/dataSources/
+/dataSources.local.xml

README.md

@@ -1,3 +1,99 @@
-# pig-house-controller
+# 猪舍主控
 
-猪舍主控节点，根据上位机的指令控制当前猪舍内所有设备（传感器，阀门，电机等），并汇聚当前猪舍传感器数据统一上报
+## 简介
+
+猪舍主控系统根据上位机的指令控制当前猪舍内所有设备（传感器，阀门，电机等），并汇聚当前猪舍传感器数据统一上报。本系统作为猪场智能化管理的重要组成部分，实现了猪舍环境的自动化监控与调节。
+
+## 功能概述
+
+### 与上位机交互
+1. 根据上位机指令定期采集栏内所有传感器的数据，并统一上报
+2. 根据上位机指令启动或关闭栏内设备，上位机发送的启动指令分两种：
+    - 常开指令：收到后启动设备，直到收到关闭指令后关闭设备
+    - 短暂开启指令：收到后启动设备，但需要上位机每过两秒发送一次指令，超过五秒没收到下一个开启指令或受到关闭指令将会关闭设备
+3. 定期检查栏内设备状态，发现异常立即上报上位机
+4. 定期向上位机发送心跳包
+5. 接收上位机发送的总线上各机器的位置和类型
+6. 根据上位机指令调整设备功率大小
+7. 接收上位机批量控制指令并执行
+8. 接收上位机发送的配置信息
+
+### 与设备交互
+1. 控制栏内设备启停
+2. 调整风机等功率可调设备的功率
+3. 定时检查栏内设备状态
+4. 定时采集栏内数据
+
+### 数据管理
+1. 保存总线上各机器的位置和类型
+2. 临时保存上位机发送的指令
+3. 保存上位机发送的配置信息
+4. 汇总栏内所有传感器数据
+5. 临时保存栏内设备故障信息，直到上报成功后清除
+6. 根据批量指令控制对应设备工作
+
+## 系统架构
+
+### 通信协议
+- 上位机和猪舍主控间通过LoRa协议互联
+- 主控与设备/传感器通过Modbus RTU协议通信
+
+### 硬件组成
+- 主控制器：树莓派PICO RP2040
+- 通信接口：RS485总线、LoRa无线模块
+- 传感器：硫化氢、氨气、二氧化碳、光照、温度、湿度、风速、气压等
+- 执行设备：风机、水帘、喷淋系统、除臭水帘、刮粪机、电磁阀等
+
+### 硬件拓扑图
+
+```mermaid
+graph LR
+    A[猪场主控] -->|LoRa| B[猪舍主控]
+    B -->|Modbus RTU| C[RS485总线1]
+    B -->|Modbus RTU| D[RS485总线2]
+    C -->|Modbus RTU| E1[硫化氢传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E2[氨气传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E3[二氧化碳传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E4[光照传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E5[温度传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E6[湿度传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E7[风速传感器]
+    C -->|Modbus RTU| E8[气压传感器]
+    D -->|Modbus RTU| F[继电器]
+    F -->|通/断电| G1[风机]
+    F -->|通/断电| G2[水帘]
+    F -->|通/断电| G3[栏内喷淋]
+    F -->|通/断电| G4[除臭水帘]
+    F -->|通/断电| G5[刮粪机]
+    F -->|通/断电| H[电磁五通阀]
+    H -->|通/断气| I[气动三通阀]
+```
+
+## 使用说明
+
+### 硬件准备
+1. 树莓派 PICO RP2040 开发板
+2. RS485 转 UART 模块
+3. LoRa 模块 (如 SX1276/SX1278)
+4. 传感器和设备（如上述硬件拓扑图所示）
+
+### 安装步骤
+1. 按照硬件拓扑图连接所有设备和传感器
+2. 将程序上传到树莓派 PICO
+3. 配置系统参数和设备信息
+4. 启动系统
+
+### 启动系统
+```bash
+# 使用 mpremote 运行主程序
+mpremote connect [设备路径] run main.py
+```
+或者直接将 main.py 设置为启动脚本，让 PICO 上电后自动运行
+
+## 开发相关
+
+详细的开发指南、项目结构、配置说明和技术规范请参考 [DEVELOPMENT.md](DEVELOPMENT.md) 文件。
+
+## 许可证
+
+禁止未经授权使用本项目代码，否则后果自负。

comms/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 通信层

comms/base_comm.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 通信接口

comms/lora.py

@@ -0,0 +1 @@
+# lora实现

core/command_handler.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 处理接收的指令

core/heartbeat.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 心跳包

core/scheduler.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 定时任务

devices/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 设备驱动

devices/base_device.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 设备抽象层

devices/feed_port.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 下料口

devices/temperature.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 温度传感器

main.py

@@ -4,3 +4,4 @@
 """
 猪舍主控系统主程序入口
 """
+

storage/__init__.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 持久化存储

storage/base_storage.py

@@ -0,0 +1,11 @@
+# 存储接口
+
+class BaseStorage:
+    def save(self, key: str, value):
+        raise NotImplementedError
+
+    def load(self, key: str, default=None):
+        raise NotImplementedError
+
+    def delete(self, key: str):
+        raise NotImplementedError

storage/json_storage.py

@@ -0,0 +1,40 @@
+# json 文件实现
+
+import json
+
+from storage.base_storage import BaseStorage
+
+
+class JSONStorage(BaseStorage):
+    def __init__(self, filename="data.json"):
+        self.filename = filename
+        # 如果文件不存在，先创建空字典
+        try:
+            with open(self.filename, "r") as f:
+                pass
+        except OSError:
+            with open(self.filename, "w") as f:
+                f.write("{}")
+
+    def _read_all(self):
+        with open(self.filename, "r") as f:
+            return json.load(f)
+
+    def _write_all(self, data):
+        with open(self.filename, "w") as f:
+            json.dump(data, f)
+
+    def save(self, key, value):
+        data = self._read_all()
+        data[key] = value
+        self._write_all(data)
+
+    def load(self, key, default=None):
+        data = self._read_all()
+        return data.get(key, default)
+
+    def delete(self, key):
+        data = self._read_all()
+        if key in data:
+            del data[key]
+            self._write_all(data)

storage/memory_storage.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 内存实现

tests/test_comm.py

@@ -0,0 +1 @@
+#

tests/test_core.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 核心逻辑测试

tests/test_devices.py

@@ -0,0 +1 @@
+#

tests/test_storage.py

@@ -0,0 +1 @@
+#

utils/crc.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 校验工具

utils/fs.py

@@ -0,0 +1,57 @@
+# 兼容PC和MicroPython的文件操作
+
+# compat_fs.py
+try:
+    import uos as os  # MicroPython
+    MICROPYTHON = True
+except ImportError:
+    import os         # CPython
+    MICROPYTHON = False
+
+def list_dir(path="."):
+    """列出目录内容"""
+    return os.listdir(path)
+
+def make_dir(path):
+    """创建目录"""
+    if MICROPYTHON:
+        os.mkdir(path)
+    else:
+        os.makedirs(path, exist_ok=True)
+
+def remove_file(path):
+    """删除文件"""
+    os.remove(path)
+
+def read_file(path, mode="r"):
+    """读取文件内容"""
+    with open(path, mode) as f:
+        return f.read()
+
+def write_file(path, data, mode="w"):
+    """写入文件内容"""
+    with open(path, mode) as f:
+        f.write(data)
+
+def is_file(path):
+    """判断是否是文件"""
+    try:
+        st = os.stat(path)
+        # MicroPython: stat()[0] >> 14 & 0xF == 8 表示普通文件
+        if MICROPYTHON:
+            return (st[0] >> 14) & 0xF == 8
+        else:
+            return os.path.isfile(path)
+    except OSError:
+        return False
+
+def is_dir(path):
+    """判断是否是目录"""
+    try:
+        st = os.stat(path)
+        if MICROPYTHON:
+            return (st[0] >> 14) & 0xF == 2
+        else:
+            return os.path.isdir(path)
+    except OSError:
+        return False

utils/logger.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 日志

utils/parser.py

@@ -0,0 +1 @@
+# 数据解析工具