【超详细】手把手教你STM32上报温湿度到腾讯云

🎀 文章作者：二土电子

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本文使用的是ESP-01S，如果使用的是正点原子的ESP8266模块，可私信公众号获取相关资料！

一、AT固件烧录

  AT固件烧录，这里烧录的是安信可提供的MQTT固件，需要用到烧录工具和固件。固件烧写可详细参考这篇PDF，这里就不再赘述。如有其他问题，可私信咨询。

链接：https://pan.baidu.com/s/16cvyLKdewkIRr8b3AupQbw
提取码：ertu

二、腾讯云配置

2.1 注册登录

  烧录完AT固件后，接下来我们来配置我们的腾讯云，注册步骤就不再介绍。注册完成后点击右上角控制台，进入物联网开发平台。

2.2 新建项目

  上面由于是博主之前已经有一个产品，所以刚进入显示的不太一样，但是不影响继续介绍。即使是新注册的小伙伴，进入也会有一个公共实例，我们就在公共实例里面新建项目。

2.3 新建产品

  接下来我们点击进入项目来新建产品。

2.4 产品开发

2.4.1 物模型配置

  点击进入产品，首先是物模型配置，这里我们规定要上传的内容，在这个项目中就是温湿度。由于DHT11的温度测量范围是0~50℃，湿度测量范围是20%到90%，所以在云平台配置时我们也设置一下范围。

  创建温度

  创建湿度

2.4.2 设备开发

  下一步是设备开发，这里我们选择模组开发，选择乐鑫的ESP。

2.4.3 交互开发

  交互开发中注意配网引导的配置即可，其他的可以随便配置，或者直接点击保存。

2.5 设备调试

  设备调试中我们需要新建设备，新建之后就可以看到设备的一些关键信息，比如设备ID，设备密钥等，这些信息在后续我们会用到。

三、连接腾讯云测试

  下面我们利用上位机来测试一下连接腾讯云，这里用到的上位机可以自行下载。

链接：https://pan.baidu.com/s/1mIhk4AmafZj-Vw0xC6qf1Q
提取码：ertu

3.1 生成用户名和密码

  在连接腾讯云时，我们需要先准备好MQTT所需的信息，比如用户名和密码，这些可以从一个在线网站生成，这里贴一下网址 https://55jy79.csb.app/。我们输入自己的产ID、设备名称和设备密钥，点击生成即可自动生成用户名和密码。

3.2 连接腾讯云测试

  连接腾讯云需要用到以下几条AT指令

• AT+CWJAP=“Wifi名称”,“Wifi密码”
  连接指定的热点
• AT+MQTTUSERCFG=0,1,“NULL”,“用户名”,“密码”,0,0,“”
  配置MQTT用户信息
• AT+MQTTCLIENTID=0,“产品ID”
  连接MQTT
• AT+MQTTCONN=0,“产品ID.iotcloud.tencentdevices.com”,1883,1
  连接腾讯云

  下面我们就用这几条AT指令来进行一下连接腾讯云测试。

  此时我们回到云平台查看一下，发现我们的设备已经处于在线状态。

3.3 腾讯云下发数据测试

  下面我们测试一下腾讯云下发数据是否正常，这里用到的AT指令为

• AT+MQTTSUB=0,“$thing/down/property/产品ID/设备名称”,1
  订阅主题

  订阅之后我们点击云平台的发送，就可以看到上位机收到了腾讯云下发的信息。

3.4 上报数据测试

  我们这次用到的只有上报消息的功能，上报消息时用到了下面几条AT指令

• AT+MQTTSUB=0,“$thing/up/property/产品ID/设备名称”,1
  发布主题
• AT+MQTTPUB=0,“$thing/up/property/产品ID/设备名称”,“{“method”:“report”,“clientToken”:“clientToken-a3beb8b5-8cbb-4714-b023-530a5735ecdb”,“params”:{“temper”:10,“humidity”:10}}”,0,0
  上报温湿度数据

  下面我们来测试一下数据上报功能

  可以去云平台看一下是否收到上报的温湿度信息。

四、关键程序设计

  我们此次使用的是STM32F103C8T6主控，DHT11检测周围环境的温湿度信息，ESP-01S连接指定WIFI并上报温湿度信息到腾讯云。

  对于DHT11程序设计，这里就不再赘述，大家可以直接到下面的网盘链接下载

链接：https://pan.baidu.com/s/11W_1neve2vuNieqr9N2Hrw
提取码：ertu

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4.1 指令发送程序

  其实通过上面的介绍我们大概就可以对如何利用STM32搭配ESP-01S连接腾讯云来上报温度，实际就是将发送指令的角色由我们自己换成STM32。那么最关键的程序之一就是指令发送程序。废话不多说，先上程序。

/*
 *==============================================================================
 *函数名称：Med_Esp8266_SendCmd
 *函数功能：ESP8266指令发送函数
 *输入参数：str：要发送的指令；
 *返回值：无
 *备  注：调用前先将需要发送的内容利用sprintf()函数转换成字符串
 *==============================================================================
 */
void Med_Esp8266_SendCmd (u8 *str)
{
	while (!gSetSuccessFlag)
	{
		// 发送AT指令
		USART_Send(UART1,str);
		
		// 这里延时4s，防止出现虚假上云现象
		delay_ms(1000);
		delay_ms(1000);
		delay_ms(1000);
		delay_ms(1000);
		
		gSendCunt = gSendCunt + 1;   // 发送次数加1
		
		// 检测接收内容
		Med_Esp8266_Uartrece_Pares();
		
		if (gSendCunt > 10)
		{
			// 发送失败
		}
	}
	
	gSendCunt = 0;   // 清零发送次数
	gSetSuccessFlag = 0;   // 清零配置成功变量
}
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  指令发送函数实际就是利用串口将AT指令发送到ESP-01S。

4.2 接收解析函数

  除了发送指令外，我们还需要对发送完指令后ESP-01S返回的消息进行处理，来判断我们的指令是否配置成功。注意观察上面我们手动连接腾讯云时ESP-01S返回的消息，如果我们配置成功，返回消息中会有一个关键字“OK”，我们只需要检测我们收到的返回消息中是否有“OK”即可，这里利用for循环挨个字符判断，判断完成后后再清除接收内容，等待下一次接收。接收解析函数程序设计如下

/*
 *==============================================================================
 *函数名称：Med_Esp8266_Uartrece_Pares
 *函数功能：解析串口接收内容
 *输入参数：无
 *返回值：无
 *备  注：无
 *==============================================================================
 */
void Med_Esp8266_Uartrece_Pares(void)   // 串口接收内容解析函数
{
	u16 tempVar = 0;   // 临时循环变量
	
	if (gReceEndFlag  == 1)   // 如果接收完成
	{
		// 解析接收内容
		for (tempVar = 0;tempVar < gReceCount;tempVar ++)
		{
			// 普通AT指令解析
			// 也可以用来解析连接腾讯云是否成功的消息
			// 实际针对上云指令，该判断并不生效
			if (gReceFifo[tempVar] == 'O' && gReceFifo[tempVar + 1] == 'K')
			{
				gSetSuccessFlag = 1;   // 成功标志位置1
				break;
			}
		}
		
		// 清空接收数组
		for (gClearCount = 0;gClearCount < gReceCount;gClearCount ++)
		{
			gReceFifo[gClearCount] = ' ';
		}
			
		gReceEndFlag = 0;   // 清除接收完成标志位
		gReceCount = 0;   // 清零接收计数变量
	}
}
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五、问题总结

5.1 无法连接热点

  在调试时我们可能会发现发送了连接指定Wifi指令之后，虽然Wifi名称和密码都正确，但是ESP-01S一直无法连接。这是我们可以检查一下我们的Wifi热点配置，检查我们的热点的AP频段是否是2.4GHz，如果不是，需要求改成2.4GHz之后，ESP-01S才能正常连接。

5.2 正常上报几次后死机

  调试过程中最让博主头疼的是正常上报几次之后突然死机，死机的现象就是无法继续上报数据。Debug调试发现是进入了硬件异常中断。然后就疯狂查资料，发现大家都说这是由于串口的自身bug，开启串口接收中断之后，默认一起开启了串口溢出中断，我们需要清除串口溢出中断的标志位。经过实践发现，网上描述的这些方法都无法解决博主目前的问题。

5.2.1 追根溯源

  经过分析后发现，在进行温湿度上报时，ESP-01S会返回一大串消息，这串消息的最大问题在于，是连续发送两条，而且两条消息之间间隔非常短。博主是通过断点调试发现的，发现进入一次串口接收中断后，接收完成进入帧中断（串口空闲中断），然后立刻又进入了串口接收中断。博主猜测是由于连续两次进入了串口接收中断，而且间隔很短，几次后就被认为串口产生了硬件异常，进入了硬件异常中断。

5.2.2 解决办法

  既然发现了问题的根源，我们就要想一想解决办法。其实我们上报完温湿度之后ESP-01S返回的消息除了通知我们上报成功，其他的没有任何作用。然而其实只要我们上报温湿度之前的配置都正常，其实基本不会出现上报失败的情况。所以博主最后想到了一个解决办法，我们不接收上报温湿度之后ESP-01S返回的消息。

  我们在上报完温湿度之后，关闭串口接收中断，上报的字符串发送完成后，利用延时函数延时一小段时间，等待ESP-01S返回完消息后再开启串口接收中断。程序设计如下

		// 上报温湿度数据
		sprintf((char *)string,"AT+MQTTPUB=0,\"$thing/up/property/%s/%s\",\"{\\\"method\\\":\\\"report\\\"\\,\\\"clientToken\\\":\\\"clientToken-a3beb8b5-8cbb-4714-b023-530a5735ecdb\\\"\\,\\\"params\\\":{\\\"temper\\\":%d\\,\\\"humidity\\\":%d}\\}\",0,0\r\n",PRODUCTID,DEVICENAME,temper,humidity);
		// 发送消息
		USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);   // 关闭空闲中断
		USART_Send(UART1,string);
		delay_ms(500);
		USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);   // 使能空闲中断		
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  博主这里设置的是等待500ms，实际测试时并不影响腾讯云下发指令的接收，如果在使用时对你的项目产生了影响，可以尝试适当缩短一下等待时间，博主这里就不在测试了。