STM32通过ESP8266（MQTT）连接新版ONENET（2024/4/23）（保姆级教程）附运行结果

STM32通过ESP8266（MQTT）连接新版ONENET（2024/4/23）（保姆级教程）附运行结果

码农世界 2024-05-28 前端 83 次浏览 0个评论

⏩ 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
			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。

          加入小光嵌入式交流群（qq群号：737327353）免费下载全部源码哦！

转载请注明来自码农世界，本文标题：《STM32通过ESP8266（MQTT）连接新版ONENET（2024/4/23）（保姆级教程）附运行结果》

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