標(biāo)題: 基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)溫濕度遠(yuǎn)程測量裝置源程序 [打印本頁]
作者: 111uuu1    時間: 2021-5-1 17:17
標(biāo)題: 基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)溫濕度遠(yuǎn)程測量裝置源程序
所需材料：STM32F103C8T6核心板、ESP8266-01S模塊、DHT11模塊（別的單片機和wifi模組同樣適用）。ESP8266通過MQTT協(xié)議將溫濕度數(shù)據(jù)傳輸至OnenNet云平臺。用的單片機采用的C8T6，當(dāng)然如果你是別的f1系列的單片機代碼直接復(fù)制過去就能用。wifi模塊用的是最入門的ESP8266，當(dāng)然如果你用別的ESP8266都是可以的，AT指令和接線方式基本都是一樣的。傳感器采集模塊用的是DHT11，因為這個小模塊可以輸出溫度和濕度信息，非常適合極客開發(fā)。

ESP8266-01S（5根線）
PA2——>RX        PA3——>TX        PA4——>復(fù)位        3V3——>VCC        GND——>GND        DHT11（3根線）      PA6——>DATA      3V3——>VCC      GND——>GNDLED(核心板上一般都有一個led)     PC13——>LED1

大致思路：在 stm32f10x_it.c文件中編寫中斷處理函數(shù)。usart1用來與上位機通信打印一些調(diào)試信息。usart2用來與ESP8266通信，并且接收中斷處理上位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)。timer2的中斷用來發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)，10S發(fā)送一次溫濕度數(shù)據(jù)。timer3的中斷用來發(fā)送心跳包（ping，用于保持和服務(wù)器連接，長時間沒給服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)會被踢下線），2s和30s兩種模式。timer4將串口2接收到的服務(wù)器數(shù)據(jù)依次存放在MQTT接收緩存數(shù)組中，50ms處理一次。control用來控制LED燈，并且發(fā)送LED燈開關(guān)信號。

單片機源程序如下:
  1. /*-----------------------------------------------------*/
  2. /*                                                     */
  3. /*            程序main函數(shù)，入口函數(shù)源文件              */
  4. /*                                                     */
  5. /*-----------------------------------------------------*/

  7. #include "stm32f10x.h"   //包含需要的頭文件
  8. #include "control.h"     //包含需要的頭文件
  9. #include "delay.h"       //包含需要的頭文件
  10. #include "usart1.h"      //包含需要的頭文件
  11. #include "usart2.h"      //包含需要的頭文件
  12. #include "timer2.h"      //包含需要的頭文件
  13. #include "timer3.h"      //包含需要的頭文件
  14. #include "timer4.h"      //包含需要的頭文件
  15. #include "wifi.h"             //包含需要的頭文件
  16. #include "led.h"             //包含需要的頭文件 LED                                                  
  17. #include "mqtt.h"        //包含需要的頭文件
  18. #include "dht11.h"       //包含需要的頭文件 空氣溫濕度


  21. char *cmdLED_On = "LEDON";      //LED打開
  22. char *cmdLED_Off = "LEDOFF";    //LED關(guān)閉

  24. char *cmdDHT11_On = "DHTON";    //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸打開
  25. char *cmdDHT11_Off = "DHTOFF";  //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸關(guān)閉

  27. char *ledFlag = "LEDOFF";       //LED狀態(tài)
  28. int   dhtFlag = 0;                        //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)

  30. int main(void)
  31. {       
  32.         delay_init();          //延時功能初始化              
  33.         Usart1_Init(9600);     //串口1功能初始化，波特率9600
  34.         Usart2_Init(115200);   //串口2功能初始化，波特率115200       
  35.         TIM4_Init(500,7200);   //TIM4初始化，定時時間 500*7200*1000/72000000 = 50ms
  36.         LED_Init();                           //LED初始化
  37.         DHT11_Init();          //初始化DHT11       
  38.        
  39.         WiFi_ResetIO_Init();   //初始化WiFi的復(fù)位IO
  40.         IoT_Parameter_Init();  //初始化云IoT平臺MQTT服務(wù)器的參數(shù)       

  42.         while(1)
  43.         {               
  44.                 // connectFlag=1同服務(wù)器建立了連接
  45.                 if(connectFlag == 1)
  46.                 {     
  47.                         /*-------------------------------------------------------------*/
  48.                         /*                     處理發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)                                                 */
  49.                         /*-------------------------------------------------------------*/
  50.                         if(MQTT_TxDataOutPtr != MQTT_TxDataInPtr) //if成立的話，說明發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了
  51.                         {               
  52.                                 //3種情況可進(jìn)入if
  53.                                 //第1種：0x10 連接報文
  54.                                 //第2種：0x82 訂閱報文，且connectPackFlag置位，表示連接報文成功
  55.                                 //第3種：subcribePackFlag置位，說明連接和訂閱均成功，其他報文可發(fā)
  56.                                 if((MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x10)||((MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x82)&&(connectPackFlag == 1))||(subcribePackFlag == 1))
  57.                                 {   
  58.                                         if (MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x30)
  59.                                         {       
  60.                                                 u1_printf("發(fā)送數(shù)據(jù):0x%x，單片機數(shù)據(jù)推送至服務(wù)器\r\n", MQTT_TxDataOutPtr[2]);       
  61.                                                 u1_printf("\r\n");
  62.                                         }
  63.                                         else
  64.                                         {
  65.                                                 u1_printf("發(fā)送數(shù)據(jù):0x%x\r\n", MQTT_TxDataOutPtr[2]);//串口提示信息
  66.                                         }
  67.                                        
  68.                                         MQTT_TxData(MQTT_TxDataOutPtr);                                                        //發(fā)送數(shù)據(jù)
  69.                                         MQTT_TxDataOutPtr += TBUFF_UNIT;                                                //指針下移
  70.                                         if(MQTT_TxDataOutPtr == MQTT_TxDataEndPtr)                                //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
  71.                                         {
  72.                                                 MQTT_TxDataOutPtr = MQTT_TxDataBuf[0];                                //指針歸位到緩沖區(qū)開頭
  73.                                         }       
  74.                                 }                                
  75.                         }
  76.                         /*-------------------------------------------------------------*/
  77.                         /*                     處理接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)                      */
  78.                         /*-------------------------------------------------------------*/
  79.                         if(MQTT_RxDataOutPtr != MQTT_RxDataInPtr) //if成立的話，說明接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了       
  80.                         {                                                                                               
  81.                                 u1_printf("接收到數(shù)據(jù):");
  82.                                 /*-----------------------------------------------------*/
  83.                                 /*                    處理CONNACK報文                  */
  84.                                 /*-----------------------------------------------------*/                               
  85.                                 //if判斷，如果第一個字節(jié)是0x20，表示收到的是CONNACK報文
  86.                                 //接著我們要判斷第4個字節(jié)，看看CONNECT報文是否成功
  87.                                 if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x20)
  88.                                 {                                    
  89.                                         switch(MQTT_RxDataOutPtr[5])
  90.                                         {                                          
  91.                                                 case 0x00 : u1_printf("CONNECT報文成功\r\n");                                                        //串口輸出信息       
  92.                                                                                 connectPackFlag = 1;                                                                        //CONNECT報文成功，訂閱報文可發(fā)
  93.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case 0x00                                             
  94.                                                 case 0x01 : u1_printf("連接已拒絕，不支持的協(xié)議版本，準(zhǔn)備重啟\r\n");    //串口輸出信息
  95.                                                                         connectFlag = 0;                                                                                        //connectFlag置零，重啟連接
  96.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case 0x01   
  97.                                                 case 0x02 : u1_printf("連接已拒絕，不合格的客戶端標(biāo)識符，準(zhǔn)備重啟\r\n");//串口輸出信息
  98.                                                                         connectFlag = 0;                                            //connectFlag置零，重啟連接
  99.                                                                         break;                                                                                                                 //跳出分支case 0x02
  100.                                                 case 0x03 : u1_printf("連接已拒絕，服務(wù)端不可用，準(zhǔn)備重啟\r\n");            //串口輸出信息
  101.                                                                         connectFlag = 0;                                                                                        //connectFlag置零，重啟連接
  102.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case 0x03
  103.                                                 case 0x04 : u1_printf("連接已拒絕，無效的用戶名或密碼，準(zhǔn)備重啟\r\n");        //串口輸出信息
  104.                                                                         connectFlag = 0;                                                                                        //connectFlag置零，重啟連接                                               
  105.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case 0x04
  106.                                                 case 0x05 : u1_printf("連接已拒絕，未授權(quán)，準(zhǔn)備重啟\r\n");                                //串口輸出信息
  107.                                                                         connectFlag = 0;                                                                                        //connectFlag置零，重啟連接                                               
  108.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case 0x05                
  109.                                                 default   : u1_printf("連接已拒絕，未知狀態(tài)，準(zhǔn)備重啟\r\n");                    //串口輸出信息
  110.                                                                         connectFlag = 0;                                                                                        //connectFlag置零，重啟連接                                       
  111.                                                                         break;                                                                                                                //跳出分支case default                                                                
  112.                                         }                               
  113.                             }                       
  114.                                 //if判斷，第一個字節(jié)是0x90，表示收到的是SUBACK報文
  115.                                 //接著我們要判斷訂閱回復(fù)，看看是不是成功
  116.                                 else if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x90)
  117.                                 {
  118.                                         switch(MQTT_RxDataOutPtr[6])
  119.                                         {                                       
  120.                                                 case 0x00 :
  121.                                                 case 0x01 :
  122.                                                                         u1_printf("訂閱成功\r\n");                        //串口輸出信息
  123.                                                                         subcribePackFlag = 1;                                //subcribePackFlag置1，表示訂閱報文成功，其他報文可發(fā)送
  124.                                                                         pingFlag = 0;                                                //pingFlag清零
  125.                                                                         TIM3_ENABLE_30S();                                        //啟動30s的PING定時器       
  126.                                                                         Send_Data();
  127.                                                                         TIM2_ENABLE_10S();
  128.                                                                         break;                                                                //跳出分支                                             
  129.                                                 default:
  130.                                                                         u1_printf("訂閱失敗，準(zhǔn)備重啟\r\n");//串口輸出信息
  131.                                                                         connectFlag = 0;                                        //connectFlag置零，重啟連接
  132.                                                                         break;                                                                //跳出分支                                                                
  133.                                                 }                                       
  134.                             }
  135.                                 //if判斷，第一個字節(jié)是0xD0，表示收到的是PINGRESP報文
  136.                                 else if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0xD0)
  137.                                 {
  138.                                         u1_printf("PING報文回復(fù)\r\n");                      //串口輸出信息
  139.                                         if(pingFlag == 1)
  140.                                         {                                                                           //如果pingFlag=1，表示第一次發(fā)送
  141.                                                  pingFlag = 0;                                                                   //要清除pingFlag標(biāo)志
  142.                                         }
  143.                                         else if(pingFlag > 1)       
  144.                                         {                                                                                                          //如果pingFlag>1，表示是多次發(fā)送了，而且是2s間隔的快速發(fā)送
  145.                                                 pingFlag = 0;                                                                   //要清除pingFlag標(biāo)志
  146.                                                 TIM3_ENABLE_30S();                                                               //PING定時器重回30s的時間
  147.                                         }                               
  148.                                 }       
  149.                                 //if判斷，如果第一個字節(jié)是0x30，表示收到的是服務(wù)器發(fā)來的推送數(shù)據(jù)
  150.                                 //我們要提取控制命令
  151.                                 else if((MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x30))
  152.                             {
  153.                                         u1_printf("服務(wù)器等級0推送\r\n");                            //串口輸出信息
  154.                                         MQTT_DealPushdata_Qs0(MQTT_RxDataOutPtr);   //處理等級0推送數(shù)據(jù)
  155.                                 }                                                                       
  156.                                 MQTT_RxDataOutPtr += RBUFF_UNIT;                //指針下移
  157.                                 if(MQTT_RxDataOutPtr == MQTT_RxDataEndPtr)      //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
  158.                                 {
  159.                                         MQTT_RxDataOutPtr = MQTT_RxDataBuf[0];      //指針歸位到緩沖區(qū)開頭              
  160.                                 }                          
  161.                         }//處理接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的else if分支結(jié)尾
  162.                                                
  163.                         /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  164.                         /*                                                                             處理命令緩沖區(qū)數(shù)據(jù)                                                                              */
  165.                         /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  166.                         if(MQTT_CMDOutPtr != MQTT_CMDInPtr)                                                          //if成立的話，說明命令緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了       
  167.                         {                                                    
  168.                                 u1_printf("命令:%s\r\n",&MQTT_CMDOutPtr[2]);              //串口輸出信息
  169.                                
  170.                                 if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdLED_On,strlen(cmdLED_On)))//判斷指令，如果是CMD1
  171.                                 {                                            
  172.                                         ledFlag = "LEDON";                                                                               
  173.                                         LED_On();                                                                                             //LED開啟
  174.                                 }
  175.                                 else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdLED_Off,strlen(cmdLED_Off))) //判斷指令，如果是CMD11
  176.                                 {
  177.                                         ledFlag = "LEDOFF";                                             
  178.                                         LED_Off();                                                                                 //LED關(guān)閉
  179.                                 }
  180.                                 else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdDHT11_On,strlen(cmdDHT11_On)))//判斷指令，如果是CMD3
  181.                                 {      
  182.                                         dhtFlag = 1;                 //dataFlag置1，表示處于采集狀態(tài)了
  183.                                         TIM2_ENABLE_10S();           //定時器2，,10s間隔采集溫濕度   
  184.                                 }
  185.                                 else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdDHT11_Off,strlen(cmdDHT11_Off)))//判斷指令，如果是CMD3
  186.                                 {     
  187.                                         dhtFlag = 0;                 //dataFlag置0，表示處于停止?fàn)顟B(tài)了
  188.                                         TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);                 //判斷2路開關(guān)狀態(tài)和采集狀態(tài)，并發(fā)布給服務(wù)器
  189.                                 }                                                               
  190.                                 //不做處理，后面會發(fā)送狀態(tài)
  191.                                 else u1_printf("未知指令\r\n");                                //串口輸出信息       
  192.                        
  193.                                 MQTT_CMDOutPtr += CBUFF_UNIT;                                //指針下移
  194.                                 if(MQTT_CMDOutPtr == MQTT_CMDEndPtr)            //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
  195.                                 MQTT_CMDOutPtr = MQTT_CMDBuf[0];                        //指針歸位到緩沖區(qū)開頭       
  196.                                
  197.                                 Send_Data();//發(fā)送控制數(shù)據(jù)
  198.                                 //處理命令緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的else if分支結(jié)尾                                       
  199.                         }        //connectFlag=1的if分支的結(jié)尾
  200.                 }
  201.         /*--------------------------------------------------------------------*/
  202.         /*      connectFlag=0同服務(wù)器斷開了連接,我們要重啟連接服務(wù)器            */
  203.         /*--------------------------------------------------------------------*/
  204.                 else
  205.                 {
  206.                         u1_printf("需要連接服務(wù)器\r\n");               //串口輸出信息
  207.                         TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);                        //關(guān)閉TIM4
  208.                         TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);                        //關(guān)閉TIM3  
  209.                         WiFi_RxCounter = 0;                            //WiFi接收數(shù)據(jù)量變量清零                        
  210.                         memset(WiFi_RX_BUF, 0, WiFi_RXBUFF_SIZE);      //清空WiFi接收緩沖區(qū)
  211.                         if(WiFi_Connect_IoTServer() == 0)                           //如果WiFi連接云服務(wù)器函數(shù)返回0，表示正確，進(jìn)入if
  212.                         {                                
  213.                                 u1_printf("建立TCP連接成功\r\n");          //串口輸出信息
  214.                                 connectFlag = 1;                           //connectFlag置1，表示連接成功       
  215.                                 WiFi_RxCounter = 0;                        //WiFi接收數(shù)據(jù)量變量清零                        
  216.                                 memset(WiFi_RX_BUF, 0, WiFi_RXBUFF_SIZE);  //清空WiFi接收緩沖區(qū)
  217.                                 MQTT_Buff_Init();                          //初始化發(fā)送緩沖區(qū)                    
  218.                         }                               
  219.                 }
  220.         }
  221. }
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