基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)溫濕度遠(yuǎn)程測(cè)量裝置源程序

ID:818516 · 發(fā)表于 2021-5-1 17:17

所需材料：STM32F103C8T6核心板、ESP8266-01S模塊、DHT11模塊（別的單片機(jī)和wifi模組同樣適用）。ESP8266通過(guò)MQTT協(xié)議將溫濕度數(shù)據(jù)傳輸至OnenNet云平臺(tái)。用的單片機(jī)采用的C8T6，當(dāng)然如果你是別的f1系列的單片機(jī)代碼直接復(fù)制過(guò)去就能用。wifi模塊用的是最入門(mén)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?yàn)檫@個(gè)小模塊可以輸出溫度和濕度信息，非常適合極客開(kāi)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(gè)led) PC13——>LED1

大致思路：在 stm32f10x_it.c文件中編寫(xiě)中斷處理函數(shù)。usart1用來(lái)與上位機(jī)通信打印一些調(diào)試信息。usart2用來(lái)與ESP8266通信，并且接收中斷處理上位機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。timer2的中斷用來(lái)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(lái)發(fā)送心跳包（ping，用于保持和服務(wù)器連接，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)給服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)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(lái)控制LED燈，并且發(fā)送LED燈開(kāi)關(guān)信號(hào)。

單片機(jī)源程序如下:

/*-----------------------------------------------------*/
/* */
/* 程序main函數(shù)，入口函數(shù)源文件 */
/* */
/*-----------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h" //包含需要的頭文件
#include "control.h" //包含需要的頭文件
#include "delay.h" //包含需要的頭文件
#include "usart1.h" //包含需要的頭文件
#include "usart2.h" //包含需要的頭文件
#include "timer2.h" //包含需要的頭文件
#include "timer3.h" //包含需要的頭文件
#include "timer4.h" //包含需要的頭文件
#include "wifi.h" //包含需要的頭文件
#include "led.h" //包含需要的頭文件 LED
#include "mqtt.h" //包含需要的頭文件
#include "dht11.h" //包含需要的頭文件空氣溫濕度
char *cmdLED_On = "LEDON"; //LED打開(kāi)
char *cmdLED_Off = "LEDOFF"; //LED關(guān)閉
char *cmdDHT11_On = "DHTON"; //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸打開(kāi)
char *cmdDHT11_Off = "DHTOFF"; //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸關(guān)閉
char *ledFlag = "LEDOFF"; //LED狀態(tài)
int dhtFlag = 0; //溫濕度數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)
int main(void)
{
delay_init(); //延時(shí)功能初始化
Usart1_Init(9600); //串口1功能初始化，波特率9600
Usart2_Init(115200); //串口2功能初始化，波特率115200
TIM4_Init(500,7200); //TIM4初始化，定時(shí)時(shí)間 500*7200*1000/72000000 = 50ms
LED_Init(); //LED初始化
DHT11_Init(); //初始化DHT11
WiFi_ResetIO_Init(); //初始化WiFi的復(fù)位IO
IoT_Parameter_Init(); //初始化云IoT平臺(tái)MQTT服務(wù)器的參數(shù)
while(1)
{
// connectFlag=1同服務(wù)器建立了連接
if(connectFlag == 1)
{
/*-------------------------------------------------------------*/
/* 處理發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù) */
/*-------------------------------------------------------------*/
if(MQTT_TxDataOutPtr != MQTT_TxDataInPtr) //if成立的話，說(shuō)明發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了
{
//3種情況可進(jìn)入if
//第1種：0x10 連接報(bào)文
//第2種：0x82 訂閱報(bào)文，且connectPackFlag置位，表示連接報(bào)文成功
//第3種：subcribePackFlag置位，說(shuō)明連接和訂閱均成功，其他報(bào)文可發(fā)
if((MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x10)||((MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x82)&&(connectPackFlag == 1))||(subcribePackFlag == 1))
{
if (MQTT_TxDataOutPtr[2] == 0x30)
{
u1_printf("發(fā)送數(shù)據(jù):0x%x，單片機(jī)數(shù)據(jù)推送至服務(wù)器\r\n", MQTT_TxDataOutPtr[2]);
u1_printf("\r\n");
}
else
{
u1_printf("發(fā)送數(shù)據(jù):0x%x\r\n", MQTT_TxDataOutPtr[2]);//串口提示信息
}
MQTT_TxData(MQTT_TxDataOutPtr); //發(fā)送數(shù)據(jù)
MQTT_TxDataOutPtr += TBUFF_UNIT; //指針下移
if(MQTT_TxDataOutPtr == MQTT_TxDataEndPtr) //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
{
MQTT_TxDataOutPtr = MQTT_TxDataBuf[0]; //指針歸位到緩沖區(qū)開(kāi)頭
}
}
}
/*-------------------------------------------------------------*/
/* 處理接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù) */
/*-------------------------------------------------------------*/
if(MQTT_RxDataOutPtr != MQTT_RxDataInPtr) //if成立的話，說(shuō)明接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了
{
u1_printf("接收到數(shù)據(jù):");
/*-----------------------------------------------------*/
/* 處理CONNACK報(bào)文 */
/*-----------------------------------------------------*/
//if判斷，如果第一個(gè)字節(jié)是0x20，表示收到的是CONNACK報(bào)文
//接著我們要判斷第4個(gè)字節(jié)，看看CONNECT報(bào)文是否成功
if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x20)
{
switch(MQTT_RxDataOutPtr[5])
{
case 0x00 : u1_printf("CONNECT報(bào)文成功\r\n"); //串口輸出信息
connectPackFlag = 1; //CONNECT報(bào)文成功，訂閱報(bào)文可發(fā)
break; //跳出分支case 0x00
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
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case 0x01
case 0x02 : u1_printf("連接已拒絕，不合格的客戶端標(biāo)識(shí)符，準(zhǔn)備重啟\r\n");//串口輸出信息
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case 0x02
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
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case 0x03
case 0x04 : u1_printf("連接已拒絕，無(wú)效的用戶名或密碼，準(zhǔn)備重啟\r\n"); //串口輸出信息
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case 0x04
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
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case 0x05
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
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支case default
}
}
//if判斷，第一個(gè)字節(jié)是0x90，表示收到的是SUBACK報(bào)文
//接著我們要判斷訂閱回復(fù)，看看是不是成功
else if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x90)
{
switch(MQTT_RxDataOutPtr[6])
{
case 0x00 :
case 0x01 :
u1_printf("訂閱成功\r\n"); //串口輸出信息
subcribePackFlag = 1; //subcribePackFlag置1，表示訂閱報(bào)文成功，其他報(bào)文可發(fā)送
pingFlag = 0; //pingFlag清零
TIM3_ENABLE_30S(); //啟動(dòng)30s的PING定時(shí)器
Send_Data();
TIM2_ENABLE_10S();
break; //跳出分支
default:
u1_printf("訂閱失敗，準(zhǔn)備重啟\r\n");//串口輸出信息
connectFlag = 0; //connectFlag置零，重啟連接
break; //跳出分支
}
}
//if判斷，第一個(gè)字節(jié)是0xD0，表示收到的是PINGRESP報(bào)文
else if(MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0xD0)
{
u1_printf("PING報(bào)文回復(fù)\r\n"); //串口輸出信息
if(pingFlag == 1)
{ //如果pingFlag=1，表示第一次發(fā)送
pingFlag = 0; //要清除pingFlag標(biāo)志
}
else if(pingFlag > 1)
{ //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
pingFlag = 0; //要清除pingFlag標(biāo)志
TIM3_ENABLE_30S(); //PING定時(shí)器重回30s的時(shí)間
}
}
//if判斷，如果第一個(gè)字節(jié)是0x30，表示收到的是服務(wù)器發(fā)來(lái)的推送數(shù)據(jù)
//我們要提取控制命令
else if((MQTT_RxDataOutPtr[2] == 0x30))
{
u1_printf("服務(wù)器等級(jí)0推送\r\n"); //串口輸出信息
MQTT_DealPushdata_Qs0(MQTT_RxDataOutPtr); //處理等級(jí)0推送數(shù)據(jù)
}
MQTT_RxDataOutPtr += RBUFF_UNIT; //指針下移
if(MQTT_RxDataOutPtr == MQTT_RxDataEndPtr) //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
{
MQTT_RxDataOutPtr = MQTT_RxDataBuf[0]; //指針歸位到緩沖區(qū)開(kāi)頭
}
}//處理接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的else if分支結(jié)尾
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* 處理命令緩沖區(qū)數(shù)據(jù) */
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
if(MQTT_CMDOutPtr != MQTT_CMDInPtr) //if成立的話，說(shuō)明命令緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)了
{
u1_printf("命令:%s\r\n",&MQTT_CMDOutPtr[2]); //串口輸出信息
if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdLED_On,strlen(cmdLED_On)))//判斷指令，如果是CMD1
{
ledFlag = "LEDON";
LED_On(); //LED開(kāi)啟
}
else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdLED_Off,strlen(cmdLED_Off))) //判斷指令，如果是CMD11
{
ledFlag = "LEDOFF";
LED_Off(); //LED關(guān)閉
}
else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdDHT11_On,strlen(cmdDHT11_On)))//判斷指令，如果是CMD3
{
dhtFlag = 1; //dataFlag置1，表示處于采集狀態(tài)了
TIM2_ENABLE_10S(); //定時(shí)器2，,10s間隔采集溫濕度
}
else if(!memcmp(&MQTT_CMDOutPtr[2],cmdDHT11_Off,strlen(cmdDHT11_Off)))//判斷指令，如果是CMD3
{
dhtFlag = 0; //dataFlag置0，表示處于停止?fàn)顟B(tài)了
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE); //判斷2路開(kāi)關(guān)狀態(tài)和采集狀態(tài)，并發(fā)布給服務(wù)器
}
//不做處理，后面會(huì)發(fā)送狀態(tài)
else u1_printf("未知指令\r\n"); //串口輸出信息
MQTT_CMDOutPtr += CBUFF_UNIT; //指針下移
if(MQTT_CMDOutPtr == MQTT_CMDEndPtr) //如果指針到緩沖區(qū)尾部了
MQTT_CMDOutPtr = MQTT_CMDBuf[0]; //指針歸位到緩沖區(qū)開(kāi)頭
Send_Data();//發(fā)送控制數(shù)據(jù)
//處理命令緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的else if分支結(jié)尾
} //connectFlag=1的if分支的結(jié)尾
}
/*--------------------------------------------------------------------*/
/* connectFlag=0同服務(wù)器斷開(kāi)了連接,我們要重啟連接服務(wù)器 */
/*--------------------------------------------------------------------*/
else
{
u1_printf("需要連接服務(wù)器\r\n"); //串口輸出信息
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); //關(guān)閉TIM4
TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); //關(guān)閉TIM3
WiFi_RxCounter = 0; //WiFi接收數(shù)據(jù)量變量清零
memset(WiFi_RX_BUF, 0, WiFi_RXBUFF_SIZE); //清空WiFi接收緩沖區(qū)
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
{
u1_printf("建立TCP連接成功\r\n"); //串口輸出信息
connectFlag = 1; //connectFlag置1，表示連接成功
WiFi_RxCounter = 0; //WiFi接收數(shù)據(jù)量變量清零
memset(WiFi_RX_BUF, 0, WiFi_RXBUFF_SIZE); //清空WiFi接收緩沖區(qū)
MQTT_Buff_Init(); //初始化發(fā)送緩沖區(qū)
}
}
}
}

復(fù)制代碼

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