STM32+ESP8266连接阿里云

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宏定义配置

串口通信配置

消息解析及数据发送

ESP8266初始化

注意事项

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        经过基础教程使用AT指令连接阿里云后，大家应该对设备连接云平台的基本流程有所了解。接下来，我们将深入探讨如何通过STM32微控制器来配置和优化连接阿里云的过程。

        STM32提供了广泛的控制和定制选项，能够灵活应对复杂的物联网应用需求。利用STM32，我们能够实现高效且可靠的设备与阿里云之间的通信，支持各种复杂的数据传输和设备管理功能。

宏定义配置

        当使用STM32微控制器连接到阿里云时，通过宏定义可以显著提升代码的可读性和灵活性。在开始配置和编写代码之前，通常会定义一些初始宏来简化代码的编写和调试过程。

//WIFI配置
#define ESP8266_WIFI_INFO		"AT+CWJAP=\"ALIYUN\",\"12345678\"\r\n"

//阿里云证书配置
#define MQTT_CLIENT_ID  "j07fRDwyQJM.STM32D|securemode=2\\,signmethod=hmacsha256\\,timestamp=1720052943739|"
   
#define MQTT_USER_NAME   "STM32D&j07fRDwyQJM"

#define MQTT_PASSWD      "5c7858f8ec839caddb835afc8c9ea8351b1aa7867c05e8d84c8df4eaf9e88ae6"

#define ESP8266_CERT_INFO		"AT+MQTTUSERCFG=0,1,\""MQTT_CLIENT_ID"\",\""MQTT_USER_NAME"\",\""MQTT_PASSWD"\",0,0,\"\"\r\n"

//阿里云域名配置
#define MQTT_HOSTURL  "iot-06z00iurioijdlq.mqtt.iothub.aliyuncs.com"

#define ESP8266_ALIYUN_INFO		"AT+MQTTCONN=0,\""MQTT_HOSTURL"\",1883,0\r\n"

//数据下行                 
#define SUB_TOPIC        "/sys/j07fRDwyQJM/STM32D/thing/service/property/set"

#define ESP8266_SUBTOPIC_INFO		"AT+MQTTSUB=0,\""SUB_TOPIC"\",0\r\n"

//数据上行
#define PUB_TOPIC        "/sys/j07fRDwyQJM/STM32D/thing/event/property/post"

//上行数据
#define JSON_FORMAT      "{\\\"params\\\":{\\\"temp\\\":%d\\,\\\"humi\\\":%d\\}\\,\\\"version\\\":\\\"1.0.0\\\"}"

串口通信配置

        当配置STM32与阿里云通信时，串口数据处理函数是至关重要的一部分，用于处理从Wi-Fi模块或其他外设接收到的数据，并与阿里云进行通信。

unsigned char  esp8266_buf[256];
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;


//==========================================================
//	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_buf, 0, sizeof(esp8266_buf));
	esp8266_cnt = 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_cnt == 0) 							//如果接收计数为0 则说明没有处于接收数据中，所以直接跳出，结束函数
		return REV_WAIT;
		
	if(esp8266_cnt == esp8266_cntPre)				//如果上一次的值和这次相同，则说明接收完毕
	{
		esp8266_cnt = 0;							//清0接收计数
			
		return REV_OK;								//返回接收完成标志
	}
		
	esp8266_cntPre = esp8266_cnt;					//置为相同
	
	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(USART2, (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_buf, res) != NULL)		//如果检索到关键词
			{
				ESP8266_Clear();									//清空缓存
				
				return 0;
			}
		}
		
		delay_ms(10);
	}
	
	return 1;

}

消息解析及数据发送

        当处理来自阿里云平台的下行数据以及上行数据时，需要实现消息解析和向阿里云发送数据的功能，具体涉及MQTT消息的解析和处理。

//==========================================================
//	函数名称：	Json_Analysis
//
//	函数功能：	JSON数据解析
//
//	入口参数：	json_data：待解析数据
//
//	返回参数：	无
//
//	说明：		
//==========================================================
void Json_Analysis(unsigned char *json_data)
{
	
	cJSON *JSON_Value;
	
	cJSON* root = cJSON_Parse((const char*)json_data);
	
	if(root == NULL)
	{
		UsartPrintf(USART_DEBUG,"cJSON_Error!\r\n");
	}
	else
	{
		cJSON* items = cJSON_GetObjectItem(root,"items");

		cJSON* lighting = cJSON_GetObjectItem(items,"lighting");
		
		JSON_Value = cJSON_GetObjectItem(lighting,"value");
		
		if(JSON_Value ->valueint)
		{
			UsartPrintf(USART_DEBUG,"OPEN_LED!\r\n");
			LED0 = 0;
		}
		else
		{
			UsartPrintf(USART_DEBUG,"CLOSE_LED!\r\n");
			LED0 = 1;
		}
	}
	cJSON_Delete(root);
}

//==========================================================
//	函数名称：	ESP8266_SendData
//
//	函数功能：	发送数据
//
//	入口参数：	无
//				
//
//	返回参数：	无
//
//	说明：		
//==========================================================
void ESP8266_SendData(void)
{

	unsigned char cmdBuf[256];
	
	ESP8266_Clear();											//清空接收缓存
	
	sprintf((char *)cmdBuf,"AT+MQTTPUB=0,\""PUB_TOPIC"\",\""JSON_FORMAT"\",0,0\r\n",temp,humi);   //发送命令	
	
	while(ESP8266_SendCmd((char *)cmdBuf, "OK"));
	
	UsartPrintf(USART1,"temp:%d, humi:%d\r\n",temp,humi);		//调试串口打印
}

//==========================================================
//	函数名称：	ESP8266_ReceiveData
//
//	函数功能：	接收数据
//
//	入口参数：	timeOut：等待时间
//
//	返回参数：	无
//
//	说明：		
//==========================================================
void ESP8266_ReceiveData(unsigned short timeOut)
{

	char *ptrMQT = NULL;
	
	unsigned int   msg_len=0;
	unsigned char  msg_body[256] = {0};
	
	do
	{
		if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK)								//如果接收完成
		{
			ptrMQT = strstr((char *)esp8266_buf, "+MQTTSUBRECV:0");				//搜索“MQT”头
			if(ptrMQT == NULL)											//如果没找到，可能是MQT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, "\"MQT\" not found\r\n");
			}
			else
			{
				sscanf((const char *)ptrMQT,"+MQTTSUBRECV:0,\""SUB_TOPIC"\",%d,%s",&msg_len,msg_body);
				
				//UsartPrintf(USART_DEBUG,"len:%d,msg:%s\r\n",msg_len,msg_body);
				
				Json_Analysis(msg_body);
			}
		}
		delay_ms(5);
		timeOut--;	
	} while(timeOut >0);
}

ESP8266初始化

        最后对ESP8266模块进行初始化，以确保它能够与STM32微控制器实现通信，为两者之间稳定的数据交换建立必要的基础。

//==========================================================
//	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)
{
	
	ESP8266_Clear();
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "0. RST\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n", "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "1. AT\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "2. CWMODE\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "3. CWDHCP\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1\r\n", "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "4. CWJAP\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO, "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "5. CONFIG CERT INFO\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_CERT_INFO, "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "6. CONFIG ALIYUN NETWORK\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_ALIYUN_INFO, "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "7. SUBSCRIBE TOPIC\r\n");
	while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SUBTOPIC_INFO, "OK"))
	delay_ms(500);
	
	UsartPrintf(USART_DEBUG, "8. ESP8266 Init OK\r\n");

}

注意事项

        此外，当处理大量的JSON数据时，如果未调整栈的大小，可能会导致栈溢出问题，进而影响程序的运行结果，甚至导致程序崩溃。在这种情况下，需要手动调整栈的大小，以确保程序能够正常运行。

堆栈大小调整

  • 打开启动文件后，点击下方的Configuration Wizard，通过Option设置框调整堆栈空间的大小。建议将堆栈大小设置为以下数值：
Stack_Size      EQU     0x00000800

Heap_Size       EQU     0x00000400

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