⏩ 大家好哇!我是小光,想要成为系统架构师的嵌入式爱好者。
⏩在各种嵌入式系统中我们经常会使用上位机去做显示,本文对STM32通过ESP8266连接最新版的ONENET做一个详细教程。
⏩感谢你的阅读,不对的地方欢迎指正。
STM32通过ESP8266连接新版ONENET代码(更新时间:2024/4/10)
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ONENET
- 引言
- 实验环境
- 硬件环境
- 软件环境
- ONENET配置
- 创建产品、设备、物模型
- 计算token
- STM32 ESP8266驱动代码编写
- ESP8266串口驱动
- esp8266驱动
- 连接onenet驱动代码
- 成果展示
- 总结
引言
由于ONENET的更新,新版与旧版不互通,在使用WIFI连接新版ONENET时,需要在旧版上更改部分代码,在查找了网上很多资料的时候发现都没有讲的很清楚,本篇文章对STM32通过ESP8266(MQTT协议)连接最新版的ONENET做一个详细教程。
实验环境
硬件环境
开发板:STM32F103ZET6
WIFI模块:正点原子esp8266WIFI模块
传感器:DHT11温湿度模块
软件环境
ONENET物联网开放平台
ONENET数据可视化view3.0
ONENET配置
创建产品、设备、物模型
1.进入ONENET开发者中心
2.创建产品
产品种类根据你的项目填写(随便选也没事),智能化方式一定要选设备接入
除了我框住的地方其他随便填,如果你选择了标准方案,他会给你提前配置好物模型(数据模板),我们这里自己配,所以选择自定义方案。
3.创建设备
4.配置物模型(数据模型),和上传数据的格式有关
一定要读写
到这一步我们的数据格式就配好了
5.查看上传数据
在设备管理里面就可以打开我们创建好的设备了
下面是我们需要记住的信息,我们在使用WIFI连接时需要使用。
在属性中我们就可以查看上传数据了
计算token
这是官方文档,可以下载token:
token生成工具
把配置ONENET时第五步的信息填入token:
res:products/产品ID/devices/设备ID
STM32 ESP8266驱动代码编写
ESP8266串口驱动
这里我接的是串口三,RST接PA5
void uart3_init()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
//USART3_TX GPIOB.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB.10
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//USART3_RX GPIOB.11
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PB11
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//Usart3 NVIC
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=5 ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 5;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//USART
USART_InitStructure.USART_BaudRate = USART3_bound;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART3, ENABLE);
TIM4_Init(999,7199); //10ms中断
USART3_RX_STA=0; //清零
TIM4_Set(0); //关闭定时器4
}
中断服务函数:
//通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据.
//如果2个字符接收间隔超过10ms,则认为不是1次连续数据.也就是超过10ms没有接收到
//任何数据,则表示此次接收完毕.
//接收到的数据状态
//[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.
//[14:0]:接收到的数据长度
void USART3_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
{
res =USART_ReceiveData(USART3);
if(USART3_RX_STA<USART_REC_LEN) //还可以接收数据
{
TIM_SetCounter(TIM4,0);//计数器清空
if(USART3_RX_STA==0)TIM4_Set(1); //使能定时器4的中断
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res; //记录接收到的值
}else
{
USART3_RX_STA|=1<<15; //强制标记接收完成
}
}
}
esp8266驱动
先配置连接的WIFI和新版ONENET物联网平台的网址,需要把WIFI名称和密码改成自己的,我这边是自己配置的路由器,使用手机开热点还是电脑开热点都可以。
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"WIFI名称\",\"WIFI密码\"\r\n"
#define ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"mqtts.heclouds.com\",1883\r\n"
#define REV_OK 0 //接收完成标志
#define REV_WAIT 1 //接收未完成标志
// esp8266 使用的是串口三
//尽量使用sendstring#define esp8266_printf u3_printf
#define esp8266_RX_STA USART3_RX_STA
#define esp8266_RX_BUF USART3_RX_BUF
#define esp8266_uart USART3
ESP8266相关函数:
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_Clear
// 函数功能: 清空缓存
// 入口参数: 无
// 返回参数: 无
// 说明:
//==========================================================
void ESP8266_Clear(void)
{
memset(esp8266_RX_BUF, 0, sizeof(esp8266_RX_BUF));
esp8266_RX_STA = 0;
}
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_WaitRecive
// 函数功能: 等待接收完成
// 入口参数: 无
// 返回参数: REV_OK-接收完成 REV_WAIT-接收超时未完成
// 说明: 循环调用检测是否接收完成
//==========================================================
_Bool ESP8266_WaitRecive(void)
{
if(esp8266_RX_STA&0x8000){
esp8266_RX_STA = 0;
return REV_OK;
}
return REV_WAIT; //返回接收未完成标志
}
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_SendCmd
// 函数功能: 发送命令
// 入口参数: cmd:命令
// res:需要检查的返回指令
// 返回参数: 0-成功 1-失败
// 说明:
//==========================================================
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res)
{
unsigned char timeOut = 200;
Usart_SendString(esp8266_uart, (unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
while(timeOut--)
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果收到数据
{
if(strstr((const char *)esp8266_RX_BUF, res) != NULL) //如果检索到关键词
{
ESP8266_Clear(); //清空缓存
return 0;
}
}
delay_ms(10);
}
return 1;
}
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_SendData
// 函数功能: 发送数据
// 入口参数: data:数据
// len:长度
// 返回参数: 无
// 说明:
//==========================================================
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len)
{
char cmdBuf[32];
ESP8266_Clear(); //清空接收缓存
//先发送要发送数据的指令做准备
sprintf(cmdBuf, "AT+CIPSEND=%d\r\n", len); //发送命令
if(!ESP8266_SendCmd(cmdBuf, ">")) //收到‘>’时可以发送数据
{
//既然准备完毕即可开始发送数据
//esp8266_printf("%s",data);
Usart_SendString(esp8266_uart, data, len); //发送设备连接请求数据
//Usart_SendString(USART3, data, len); //发送设备连接请求数据
}
}
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_GetIPD
// 函数功能: 获取平台返回的数据
// 入口参数: 等待的时间(乘以10ms)
// 返回参数: 平台返回的原始数据
// 说明: 不同网络设备返回的格式不同,需要去调试
// 如ESP8266的返回格式为 "+IPD,x:yyy" x代表数据长度,yyy是数据内容
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut)
{
char *ptrIPD = NULL;
do
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果接收完成
{
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_RX_BUF, "IPD,"); //搜索“IPD”头
if(ptrIPD == NULL) //如果没找到,可能是IPD头的延迟,还是需要等待一会,但不会超过设定的时间
{
//UsartPrintf(USART_DEBUG, "\"IPD\" not found\r\n");
}
else
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, ':'); //找到':'
if(ptrIPD != NULL)
{
ptrIPD++;
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
else
return NULL;
}
}
delay_ms(5); //延时等待
} while(timeOut--);
return NULL; //超时还未找到,返回空指针
}
//==========================================================
// 函数名称: ESP8266_Init
// 函数功能: 初始化ESP8266
// 入口参数: 无
// 返回参数: 无
// 说明:
//==========================================================
void ESP8266_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//ESP8266复位引脚
GPIO_Initure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Initure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //GPIOA5-复位
GPIO_Initure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_Initure);
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, Bit_RESET);
delay_ms(250);
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, Bit_SET);
delay_ms(500);
ESP8266_Clear();
printf("AT\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
printf("AT+CWMODE=1\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
printf("AT+CWDHCP=1,1\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1\r\n", "OK"))
delay_ms(500);
printf("%s\r\n",ESP8266_WIFI_INFO);
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO, "GOT IP"))
delay_ms(500);
printf("%s\r\n",ESP8266_ONENET_INFO);
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_ONENET_INFO, "CONNECT"))
delay_ms(500);
printf("ESP8266 Init OK\r\n");
delay_ms(500);
}
连接onenet驱动代码
需要将产品ID、设备ID、token改成自己的:
#define PROID "dz64yYgxk0" //产品ID
#define AUTH_INFO "token" //鉴权信息token
#define DEVID "weather" //设备名称
与ONENET平台建立连接:
//==========================================================
// 函数名称: OneNet_DevLink
//
// 函数功能: 与onenet创建连接
//
// 入口参数: 无
//
// 返回参数: 0-成功 !0-失败
//
// 说明: 与onenet平台建立连接
//==========================================================
_Bool OneNet_DevLink(void)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqttPacket = {NULL, 0, 0, 0}; //协议包
unsigned char *dataPtr;
_Bool status = 1;
if(MQTT_PacketConnect(PROID, AUTH_INFO, DEVID, 256, 1, MQTT_QOS_LEVEL0, NULL, NULL, 0, &mqttPacket) == 0) //修改clean_session=1
{
ESP8266_SendData(mqttPacket._data, mqttPacket._len); //上传平台
dataPtr = ESP8266_GetIPD(250); //等待平台响应
if(dataPtr != NULL)//如果平台返回数据不为空则
{
if(MQTT_UnPacketRecv(dataPtr) == MQTT_PKT_CONNACK)// MQTT数据接收类型判断(connack报文)
{
switch(MQTT_UnPacketConnectAck(dataPtr))//打印是否连接成功及连接失败的原因
{
case 0:
printf( "Tips: 连接成功\r\n");
status = 0;
break;
case 1:
printf( "WARN: 连接失败:协议错误\r\n");
break;
case 2:
printf( "WARN: 连接失败:非法的clientid\r\n");
break;
case 3:
printf( "WARN: 连接失败:服务器失败\r\n");
break;
case 4:
printf( "WARN: 连接失败:用户名或密码错误\r\n");
break;
case 5:
printf( "WARN: 连接失败:非法链接(比如token非法)\r\n");
break;
default:
printf( "ERR: 连接失败:未知错误\r\n");
break;
}
}
}
MQTT_DeleteBuffer(&mqttPacket); //删包
}
else{
printf( "WARN: MQTT_PacketConnect Failed\r\n");
}
delay_ms(500);
return status;
}
数据包封装与发送:
extern DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
unsigned char OneNet_FillBuf(char *buf)
{
char text[48];
strcpy(buf,"{\"id\":\"123\",\"params\":{");
//温度
memset(text,0,sizeof(text));
sprintf(text,"\"temp\":{\"value\":%d},",DHT11_Data.temp_int);
strcat(buf,text);
//湿度
memset(text,0,sizeof(text));
sprintf(text,"\"humi\":{\"value\":%d}",DHT11_Data.humi_int);
strcat(buf,text);
strcat(buf,"}}");
return strlen(buf);
}
//==========================================================
// 函数名称: OneNet_SendData
//
// 函数功能: 上传数据到平台
//
// 入口参数: type:发送数据的格式
//
// 返回参数: 无
//
// 说明:
//==========================================================
void OneNet_SendData(void)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqttPacket = {NULL, 0, 0, 0}; //协议包
char buf[128];
short body_len = 0, i = 0;
memset(buf, 0, sizeof(buf));//清空数组内容
body_len = OneNet_FillBuf(buf); //获取当前需要发送的数据流的总长度
printf("%s\r\n",buf);
if(body_len)
{
if(MQTT_PacketSaveData(DEVID, body_len, NULL, 5, &mqttPacket) == 0) //封包
{
for(; i < body_len; i++){
mqttPacket._data[mqttPacket._len++] = buf[i];
}
ESP8266_SendData(mqttPacket._data, mqttPacket._len); //上传数据到平台
MQTT_DeleteBuffer(&mqttPacket); //删包
}
else;
// printf( "WARN:EDP_NewBuffer Failed\r\n");
}
}
发布与订阅消息:
//==========================================================
// 函数名称: OneNET_Publish
//
// 函数功能: 发布消息
//
// 入口参数: topic:发布的主题
// msg:消息内容
//
// 返回参数: 无
//
// 说明:
//==========================================================
void OneNET_Publish(const char *topic, const char *msg)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqtt_packet = {NULL, 0, 0, 0}; //协议包
//UsartPrintf(USART_DEBUG, "Publish Topic: %s, Msg: %s\r\n", topic, msg);
if(MQTT_PacketPublish(MQTT_PUBLISH_ID, topic, msg, strlen(msg), MQTT_QOS_LEVEL0, 0, 1, &mqtt_packet) == 0)
{
ESP8266_SendData(mqtt_packet._data, mqtt_packet._len); //向平台发送订阅请求
MQTT_DeleteBuffer(&mqtt_packet); //删包
}
}
//==========================================================
// 函数名称: OneNET_Subscribe
//
// 函数功能: 订阅
//
// 入口参数: 无
//
// 返回参数: 无
//
// 说明:
//==========================================================
void OneNET_Subscribe(void)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqtt_packet = {NULL, 0, 0, 0}; //协议包
char topic_buf[56];
const char *topic = topic_buf;
snprintf(topic_buf, sizeof(topic_buf), "$sys/%s/%s/thing/property/set", PROID, DEVID);
//UsartPrintf(USART_DEBUG, "Subscribe Topic: %s\r\n", topic_buf);
if(MQTT_PacketSubscribe(MQTT_SUBSCRIBE_ID, MQTT_QOS_LEVEL0, &topic, 1, &mqtt_packet) == 0)
{
ESP8266_SendData(mqtt_packet._data, mqtt_packet._len); //向平台发送订阅请求
MQTT_DeleteBuffer(&mqtt_packet); //删包
}
}
同时在MQTT的驱动文件中需要把产品ID和设备ID修改自己的:
这个驱动文件太大有需要的话在文章开头进群免费下载
main.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "dht11.h"//dht11
#include "onenet.h"
#include "esp8266.h"
//本程序只供学习使用,未经作者许可,不得用于其它任何用途
//STM32F103最小系统板
//MQ传感器驱动代码
//技术交流群:737327353
//修改日期:2024/4/21
//版本:V1.0
//版权所有,盗版必究。
//Copyright(C) CSDN 小光学嵌入式
/
/******************引脚接口**************************
DHT11(3.3V):
DATA PB13
ESP8266(5V):
TXD PB11
RXD PB10
RST PA5
************************************************/
DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
int main(void)
{
u16 times=0;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
uart_init(); //串口初始化为115200
LED_Init(); //LED端口初始化
ESP8266_Init();
while(OneNet_DevLink());//接入OneNET
OneNET_Subscribe();
while(1)
{
if(times++>100){
Read_DHT11(&DHT11_Data);//读取温湿度
OneNet_SendData();
printf("OneNET Msg Success\r\n");
ESP8266_Clear();//切记清除esp8266否则接收不到订阅
times = 0;
}
delay_ms(10);
}
}
通过上面的配置我们的驱动代码就写完啦!
成果展示
上电之后,成功连接ONENET之后设备会显示在线:
同时属性中会有数据上传:
再使用view3.0做一个可视化:
总结
本篇文章对STM32通过ESP8266(MQTT协议)连接最新版的ONENET做一个非常详细的教程。下一篇文章对view3.0可视化做一个详细教程。
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