• 실시간 상태 감지: 홀 센서로 냉장고 문 열림·닫힘을 감지하고 MQ-135 가스 센서 값을 주기적으로 측정
• 직관적인 로컬 모니터링: 16×2 I²C LCD에 문 상태와 가스 센서 전압을 표시
• 비동기 통신: UART 인터럽트와 Circular Queue를 이용해 수신 데이터 유실과 태스크 블로킹을 최소화
• 안정적인 이벤트 전달: ACK 타임아웃으로 서버 연결 상태를 판단하고, 단절 중 발생한 이벤트를 재연결 후 순차 전송
• 기능별 모듈화: Application, Hardware, BSP 계층을 분리하여 유지보수성과 확장성 확보

flowchart LR
    subgraph Input[센서 입력]
        HALL[Hall Sensor<br/>문 상태]
        GAS[MQ-135<br/>가스 센서]
        RTC[DS1307 RTC<br/>시간 정보]
    end

    subgraph MCU[STM32F411 + FreeRTOS]
        SENSOR[Sensor Task]
        DEFAULT[Display Task]
        COMM[Communication Task]
        QUEUE[(Offline Event Queue<br/>최대 50건)]
    end

    HALL --> SENSOR
    GAS --> SENSOR
    RTC --> SENSOR
    SENSOR --> DEFAULT
    SENSOR --> COMM
    SENSOR --> QUEUE
    QUEUE --> COMM
    DEFAULT --> LCD[16×2 I²C LCD]
    COMM <--> BT[Bluetooth / UART]
    BT <--> SERVER[외부 서버]

FreeRTOS의 세 개 태스크가 표시, 센싱, 통신을 분담합니다.

MyApp/
├── Application/   # 태스크 로직, ACK 및 오프라인 이벤트 처리
├── Hardware/      # Bluetooth, Gas, Hall, LCD, RTC 드라이버
├── BSP/           # 보드 초기화 계층
└── Common/        # 공통 정의 및 하드웨어 의존성 관리

• 홀 센서 입력을 통해 문 열림·닫힘 상태 확인
• 연속 샘플 기반 디바운싱으로 채터링 방지
• 상태 변경 시 OPEN 또는 CLOSE 이벤트 즉시 전송
• 닫힘 이벤트 발생 후 LCD에 상태를 일정 시간 표시

• MQ-135 아날로그 출력을 12-bit ADC로 측정
• 측정값을 밀리볼트 단위로 변환하여 LCD와 UART에 출력
• 1초 주기로 외부 서버에 센서 데이터 전송

• UART RX 인터럽트에서는 수신 바이트를 128-byte Circular Queue에 저장
• 통신 태스크에서 줄 단위 패킷을 조립하고 명령을 파싱
• 인터럽트 처리와 문자열 파싱을 분리해 응답성과 안정성 확보

• ACK가 5초 동안 수신되지 않으면 서버 연결 단절로 판단
• 단절 중 발생한 문 이벤트와 RTC 타임스탬프를 최대 50건 저장
• 연결 복구 후 저장된 이벤트를 3초 간격으로 순차 재전송

기본 패킷 형식은 다음과 같습니다.

[수신자 ID]명령@값\n

• 오프라인 큐 동시성 보호 및 Flash 기반 영구 저장
• RTC 초기 시간의 외부 동기화
• 센서 임계값 기반 경보와 원격 모니터링 화면 구축