义马网站开发,初中文化如何提升学历,网站备案周期,建设工程网站新专家入库STM32HAL库ESP8266cJSON微信小程序_连接华为云物联网平台 实验使用资源#xff1a;正点原子F407 USART1#xff1a;PA9P、A10#xff08;串口打印调试#xff09; USART3#xff1a;PB10、PB11#xff08;WiFi模块#xff09; DHT11#xff1a;PG9#xff08;采集数据…STM32HAL库ESP8266cJSON微信小程序_连接华为云物联网平台 实验使用资源正点原子F407 USART1PA9P、A10串口打印调试 USART3PB10、PB11WiFi模块 DHT11PG9采集数据、上报 LED0、1PF9、PF10根据收到的命令控制亮灭 显示屏可有可无 0 前置内容准备
以下内容请参考之前写过的博客
HAL库创建工程【STM32CubeMX安装_stm32cubemx下载-CSDN博客】ESP8266固件烧录【ESP8266烧录AT指令】
1 华为云物联网平台创建产品
1.1新建产品
在华为云设备接入IoTDA平台点击左上角的【创建产品】参考下图填写产品信息。 创建完成后进入创建的产品进行产品模型设置。首先先创建一个服务服务ID自己根据实际写。点击【新增属性】根据实际需求添加需要交互的数据及其类型和访问方式。 点击【添加命令】进行指令的设置【下发参数】就是下发指令控制设备【响应参数】就是读取设备上传信息。 1.2 新建设备
在【所有设备】界面点击的【注册设备】添加设备 1.3 获取MQTT三元素
在新创建的设备中点击查看MQTT连接参数即可获取三元素 1.4 获取订阅Topic
在之前创建的产品中Topic管理里面包含我们需要订阅的Topic 2 usart模块
将【stm32f1xx_it.c】里面的void USART1_IRQHandler(void) 和void USART3_IRQHandler(void)函数注释掉 将下面的代码粘贴到【usart.c】中的最下面的/* USER CODE BEGIN 1 */和/* USER CODE END 1 */之间
/*** brief ATK-MW8266D UART printf* param fmt: 待打印的数据* retval 无*/
void atk_mw8266d_uart_printf(char *fmt, ...)
{va_list ap;uint16_t len;va_start(ap, fmt);vsprintf((char *)g_uart_tx_buf, fmt, ap);va_end(ap);len strlen((const char *)g_uart_tx_buf);HAL_UART_Transmit(huart3, g_uart_tx_buf, len, HAL_MAX_DELAY);
}/*** brief ATK-MW8266D UART重新开始接收数据* param 无* retval 无*/
void atk_mw8266d_uart_rx_restart(void)
{g_uart_rx_frame.sta.len 0;g_uart_rx_frame.sta.finsh 0;
}/*** brief 获取ATK-MW8266D UART接收到的一帧数据* param 无* retval NULL: 未接收到一帧数据* 其他: 接收到的一帧数据*/
uint8_t *atk_mw8266d_uart_rx_get_frame(void)
{if (g_uart_rx_frame.sta.finsh 1){g_uart_rx_frame.buf[g_uart_rx_frame.sta.len] \0;return g_uart_rx_frame.buf;}else{return NULL;}
}/*** brief 获取ATK-MW8266D UART接收到的一帧数据的长度* param 无* retval 0 : 未接收到一帧数据* 其他: 接收到的一帧数据的长度*/
uint16_t atk_mw8266d_uart_rx_get_frame_len(void)
{if (g_uart_rx_frame.sta.finsh 1){return g_uart_rx_frame.sta.len;}else{return 0;}
}void USART1_IRQHandler(void)
{
#if SYS_SUPPORT_OS /* 使用OS */OSIntEnter();
#endifHAL_UART_IRQHandler(huart1); /* 调用HAL库中断处理公用函数 */while (HAL_UART_Receive_IT(huart1, (uint8_t *)g_rx_buffer, RXBUFFERSIZE) ! HAL_OK) /* 重新开启中断并接收数据 */{/* 如果出错会卡死在这里 */}#if SYS_SUPPORT_OS /* 使用OS */OSIntExit();
#endif
}void USART3_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN USART3_IRQn 0 *//* USER CODE END USART3_IRQn 0 */HAL_UART_IRQHandler(huart3);/* USER CODE BEGIN USART3_IRQn 1 */uint8_t tmp;if (__HAL_UART_GET_FLAG(huart3, UART_FLAG_ORE) ! RESET) /* UART接收过载错误中断 */{__HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(huart3); /* 清除接收过载错误中断标志 */(void)huart3.Instance-SR; /* 先读SR寄存器再读DR寄存器 */(void)huart3.Instance-DR;}if (__HAL_UART_GET_FLAG(huart3, UART_FLAG_RXNE) ! RESET) /* UART接收中断 */{HAL_UART_Receive(huart3, tmp, 1, HAL_MAX_DELAY); /* UART接收数据 */if (g_uart_rx_frame.sta.len (256 - 1)) /* 判断UART接收缓冲是否溢出* 留出一位给结束符\0*/{g_uart_rx_frame.buf[g_uart_rx_frame.sta.len] tmp; /* 将接收到的数据写入缓冲 */g_uart_rx_frame.sta.len; /* 更新接收到的数据长度 */}else /* UART接收缓冲溢出 */{g_uart_rx_frame.sta.len 0; /* 覆盖之前收到的数据 */g_uart_rx_frame.buf[g_uart_rx_frame.sta.len] tmp; /* 将接收到的数据写入缓冲 */g_uart_rx_frame.sta.len; /* 更新接收到的数据长度 */}}if (__HAL_UART_GET_FLAG(huart3, UART_FLAG_IDLE) ! RESET) /* UART总线空闲中断 */{g_uart_rx_frame.sta.finsh 1; /* 标记帧接收完成 */__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart3); /* 清除UART总线空闲中断 */}/* USER CODE END USART3_IRQn 1 */
}在【usart.c】上面的的/* USER CODE BEGIN 0 */和/* USER CODE END 0 */之间加入下面的代码
#include stdarg.h
#include stdio.h
#include string.h#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{ int handle; }; FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{ x x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{ while((USART1-SR0X40)0);//循环发送,直到发送完毕 USART1-DR (uint8_t) ch; return ch;
}
#endif uint8_t g_rx_buffer[RXBUFFERSIZE]; /* HAL库使用的串口接收缓冲 */在【usart.c】中的void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)函数中调整中断优先级WiFi的usart3的高于串口的同时添加usar使能 在【usart.h】中的/* USER CODE BEGIN Private defines */和/* USER CODE END Private defines */之间加入下面的代码
static struct
{uint8_t buf[256]; /* 帧接收缓冲 */struct{uint16_t len : 15; /* 帧接收长度sta[14:0] */uint16_t finsh : 1; /* 帧接收完成标志sta[15] */} sta; /* 帧状态信息 */
} g_uart_rx_frame {0}; /* ATK-MW8266D UART接收帧缓冲信息结构体 */
static uint8_t g_uart_tx_buf[1024]; /* ATK-MW8266D UART发送缓冲 */
#define RXBUFFERSIZE 1 /* 缓存大小 */在【usart.h】中的/* USER CODE BEGIN Prototypes */和/* USER CODE END Prototypes */之间加入下面的代码
void atk_mw8266d_uart_printf(char *fmt, ...); /* ATK-MW8266D UART printf */
void atk_mw8266d_uart_rx_restart(void); /* ATK-MW8266D UART重新开始接收数据 */
uint8_t *atk_mw8266d_uart_rx_get_frame(void); /* 获取ATK-MW8266D UART接收到的一帧数据 */
uint16_t atk_mw8266d_uart_rx_get_frame_len(void); /* 获取ATK-MW8266D UART接收到的一帧数据的长度 */3 WiFi模块
将提前编写好的esp8266.c/.h文件分别加入Src和Inc文件夹然后再在keil里将esp8266.c文件加入工程。
4 CJSON模块移植
移植过程查看之前写的另一篇博客【CJSON模块】
5 WIFI连接华为云
创建wifi_HW.c/.h文件。在wifi_HW.h中宏定义连接华为云相关参数。
// Wi-Fi用户名和密码
#define WIFI_User *** // Wi-Fi网络名称
#define WIFI_Pass *** // Wi-Fi网络密码// ESP8266设备在华为云IoT平台的认证信息
#define ESP8266_UserName *** // 用户名通常为设备ID
#define ESP8266_PassWord *** // 密码或密钥
#define ESP8266_ClientID *** // MQTT客户端ID
#define ESP8266_Domain_Name *** // 华为云IoT平台的域名
#define ESP8266_Port 1883 // MQTT服务端口
#define ESP8266_Reconnect 1 // 是否允许设备在断开连接后尝试重新连接// 华为云MQTT服务相关设置
#define HUAWEI_MQTT_ServiceID *** // 服务ID
#define HUAWEI_MQTT_DeviceID *** // 设备ID
#define HUAWEI_MQTT_commands $oc/devices/***/sys/commands/# // 命令订阅主题
#define HUAWEI_MQTT_commands_response $oc/devices/***/sys/commands/response/request_id // 命令响应主题
#define HUAWEI_MQTT_report $oc/devices/***/sys/properties/report // 属性上报主题编写wifi_HW.c文件调用esp8266.c中编写的函数连接华为云然后将该函数名加入wifi_HW.h中。
void wifi_init(void){uint8_t ret 0;ret ESP8266_Reset();printf(1: %d\r\n,ret);ret ESP8266_ATE(0);printf(2: %d\r\n,ret);ret ESP8066_Mode(1);printf(3: %d\r\n,ret);ret ESP8266_WiFi(WIFI_User, WIFI_Pass);printf(4: %d\r\n,ret);ret ESP8266_MQTTUSERCFG(ESP8266_UserName, ESP8266_PassWord);printf(5: %d\r\n,ret);ret ESP8266_MQTTCLIENTID(ESP8266_ClientID);printf(6: %d\r\n,ret);ret ESP8266_MQTTCONN(ESP8266_Domain_Name,ESP8266_Port,ESP8266_Reconnect);printf(7: %d\r\n,ret);ret ESP8266_MQTTSUB(HUAWEI_MQTT_commands);printf(8: %d\r\n,ret);
}6 数据交互
6.1 设备属性上报
参考华为云官方给出的MQTT属性上报样例在wifi_HW.c中编写report_Json函数使用cJSON模块封装传感器数据然后将其发送到云平台。 可以看出该消息的JSON格式
(1) 在根对象中有一个名为services的键其值是一个数组。
(2) 在services数组中有一个服务对象它包含两个键service_id和properties
(3) 在properties对象中存放的键值对就是在产品中创建的属性。
根据这种格式在report_Json函数中封装JSON消息
void report_Json(uint8_t temperature, uint8_t humidity,uint8_t adcx){uint8_t cmd[1024]; // 用于存储构建的AT命令char *str NULL; // 指向JSON字符串的指针int i 0; // 循环迭代变量uint8_t params_buf[1024]; // 用于存储处理过的JSON字符串uint16_t move_num 0; // 用于记录字符串处理过程中的移动次数cJSON *json cJSON_CreateObject(); // 创建一个空的JSON对象cJSON *properties_cjson cJSON_CreateObject(); // 创建一个空的子JSON对象用于存储属性cJSON *service cJSON_CreateObject(); // 创建一个空的子JSON对象用于存储服务信息cJSON *services_array cJSON_CreateArray(); // 创建一个空的JSON数组用于存储服务数组// 向属性对象中添加温度、湿度和光照强度数据cJSON_AddNumberToObject(properties_cjson, temperature, temperature);cJSON_AddNumberToObject(properties_cjson, humidity, humidity);cJSON_AddNumberToObject(properties_cjson, light, adcx);// 向服务对象中添加服务ID和属性cJSON_AddStringToObject(service, service_id, yun);cJSON_AddItemToObject(service, properties, properties_cjson);cJSON_AddItemToObject(json, services, services_array);// 将服务数组添加到JSON对象中cJSON_AddItemToArray(services_array, service);// 将JSON对象转换为无格式的字符串str cJSON_PrintUnformatted(json);// 打印JSON格式的字符串//printf(json格式 %s\r\n, str);// 为MQTT发布添加转义字符for(i 0; *str ! \0; i){params_buf[i] *str;// 如果下一个字符是引号或逗号添加转义字符if(*(str 1) || *(str 1) ,){params_buf[i] \\;}str;move_num;}str str - move_num; // 回退指针到JSON字符串的开始// 打印处理过的JSON字符串//printf(params_buf %s\r\n, params_buf);// 构建AT命令sprintf((char *)cmd,ATMQTTPUB0,\HUAWEI_MQTT_report\,\%s\,0,0\r\n,params_buf);// 打印即将发送的AT命令//printf(开始发送数据:%s, cmd);// 发送AT命令并通过ESP8266模块ESP8266_Sent_AT(cmd, OK, 500);// 清理JSON对象占用的内存cJSON_Delete(json);// 如果分配了额外的字符串空间释放它if(str ! NULL){free(str);str NULL;//printf(释放str空间成功\r\n);}
}6.2 云端命令下发
参考华为云官方给出的MQTT下行请求样例在wifi_HW.c中编写rcv_json函数解析云平台下发的JSON消息字符串如果成功接收后需要给云平台返回接收成功的消息命令。
从给出的样例中可以看出下发的指令在paras键所对应的JSON值中只需分析其中的键的名字然后读取相匹配的键的值即可获取下发的命令。
参考下图响应参数的格式可知响应参数只需发送订阅的topic和下发命令中的request_id的值即可后面的JSON消息体均可省略。 void rcv_json(void){uint8_t *ret NULL; // 用于存储接收到的数据帧cJSON *cjson NULL; // 用于存储解析后的JSON对象char topic_buff[1024]; // 用于存储MQTT主题int num; // 用于存储接收数据的数量char recv_buffer[1024]; // 用于存储接收到的JSON数据char request_id[37];char device_id[256];uint8_t cmd[1024]; // 用于存储构建的AT命令ret atk_mw8266d_uart_rx_get_frame(); // 获取UART接收到的数据帧atk_mw8266d_uart_rx_restart(); // 重启UART接收char *ptr_recv strstr((const char *)ret,MQTTSUBRECV); // 检查是否包含MQTT订阅数据标志if(ptr_recv!NULL){ // 如果是MQTT订阅数据memset(device_id,0,sizeof(device_id)); memset(request_id,0,sizeof(request_id)); sscanf((char *)ret, MQTTSUBRECV:0,\$oc/devices/%255[^/]/sys/commands/request_id%36s\,%d,%255s, device_id, request_id, num, recv_buffer);//printf(判断DeviceID: %s\r\n,device_id);// printf(接收数据成功开始解析 %s\r\n,recv_buffer);//判断DeviceIDif(strstr(device_id,HUAWEI_MQTT_DeviceID)) {// printf(接收数据成功开始解析 %s\r\n,recv_buffer);cjson cJSON_Parse(recv_buffer); // 解析JSON数据}if(cjsonNULL) // 如果JSON解析失败printf(cjson 解析错误\r\n); // 打印错误信息else{cJSON *json_data cJSON_GetObjectItem(cjson,paras); // 获取JSON对象中的paras项if(json_dataNULL){ printf(cjson 没有数据\r\n); // 打印错误信息return;}else{// printf(cjson 内存大小为 %d\r\n,sizeof(cjson)); // 打印JSON对象的内存大小// 解析数据if(cJSON_GetObjectItem(json_data,led_flag)!NULL) {LED_Switch cJSON_GetObjectItem(json_data,led_flag)-valueint; printf(csjon解析成功 LED_Switch %d\r\n,LED_Switch); }if(cJSON_GetObjectItem(json_data,temp_flag)!NULL) {temp_LED_Switch cJSON_GetObjectItem(json_data,temp_flag)-valueint; printf(csjon解析成功 temp_LED_Switch %d\r\n,temp_LED_Switch);}char full_topic[256]; snprintf(full_topic, sizeof(full_topic), %s%s, HUAWEI_MQTT_commands_response, request_id);sprintf((char *)cmd, ATMQTTPUB0,\%s\,\\,0,0\r\n, full_topic);ESP8266_Sent_AT(cmd, OK, 500);}cJSON_Delete(cjson); // 删除JSON对象释放内存//cJSON_Delete(json_data);}}
}7 微信小程序连接华为云
7.1 开发方式
使用微信开发工具创建微信小程序项目微信小程序调用应用侧API获取云平台数据将获得的数据进行显示
7.2 微信小程序创建
【略…】
7.3 创建IAM账户云平台
统一身份认证Identity and Access Management简称IAM是华为云提供权限管理的基础服务可以安全地控制云服务和资源的访问权限。应用侧需要通过IAM服务鉴权获取token。因此在开发之前需要先创建IAM用户。在【统一身份认证服务】页面点击【创建用户】参考下图创建账号里面填写的自定义密码需要记住然后将其加入【admin】用户组。 创建成功后退出登录华为云使用IAM账号登录华为云验证是否成功。
7.3 获取Token小程序
参考华为云提供的请求示例发送获取Token的http请求消息 华为云认证通过后向应用服务器返回鉴权令牌X-Subject-Token接口返回的响应消息头中X-Subject-Token就是需要获取的用户Token。根据上述示例在微信开发工具中使用wx.request发送请求然后分析响应消息头获取Token。
gettoken(){var thatthis; wx.request({url: https://iam.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v3/auth/tokens,data:{auth: { identity: {methods: [password],password: {user: {name: ***,password: ***,domain: {name: ***}}}},scope: {project: {name: cn-north-4}}}},method: POST, // OPTIONS, GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, TRACE, CONNECTheader: {content-type: application/json }, // 请求的 header success: function(res){// successvar token;tokenJSON.stringify(res.header[X-Subject-Token]);//解析消息头的tokentokentoken.replaceAll(\, );wx.setStorageSync(token,token);},});
}
获取Token后再调用其他接口时需要在请求消息头中添加X-Auth-Token其值为获取到的Token。例如Token值为“ABCDEFJ…”则调用接口时将“X-Auth-Token: ABCDEFJ…”加到请求消息头即可如下所示。 7.4 获取设备影子小程序
参考请求示例发送请求获取设备影子数据。 查看返回的HTTP响应消息查看所需要的数据所在位置如下图所示可以发现我们需要的数据在data里面的shadow[0]中的reported下的properties里面。 根据分析的结果在微信开发工具中编写代码获取数据。
getinfo(){var that thisvar token wx.getStorageSync(token);//读缓存中保存的tokenwx.request({url: https://653a151f50.st1.iotda-app.cn-north-4.myhuaweicloud.com:443/v5/iot/661f377e2ccc1a583881a678/devices/661f377e2ccc1a583881a678_yun_dht11/shadow,data:,method: GET, // OPTIONS, GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, TRACE, CONNECTheader: {content-type: application/json,X-Auth-Token:token },success: function (res) {that.setData({humi:res.data.shadow[0].reported.properties.humidity,temp:res.data.shadow[0].reported.properties.temperature,light:res.data.shadow[0].reported.properties.light})}});
}7.5 下发设备命令小程序
参考请求示例在微信开发工具中编写代码下发命令。 if(that.data.lset that.data.light){wx.request({url: https://653a151f50.st1.iotda-app.cn-north-4.myhuaweicloud.com:443/v5/iot/661f377e2ccc1a583881a678/devices/661f377e2ccc1a583881a678_yun_dht11/commands,data:{service_id: yun,command_name: led,paras: {led_flag: true}},method: POST, // OPTIONS, GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, TRACE, CONNECTheader: {content-type: application/json,X-Auth-Token:token }, //请求的header success: function(res){console.log(下发命令成功);//打印完整消息}, });
}8 小程序界面设计
8.1 主页数据显示
在wxml中设置布局在wxss中设置样式如下图所示。 8.2 Echarts数据可视化
ECharts一个使用JavaScript实现的开源可视化库。ECharts提供了常规的折线图、柱状图、散点图、饼图、K线图用于统计的盒形图用于地理数据可视化的地图、热力图、线图用于关系数据可视化的关系图、treemap、旭日图多维数据可视化的平行坐标还有用于BI的漏斗图仪表盘并且支持图与图之间的混搭。
微信小程序使用Echarts进行可视化的步骤如下所示。
将Echarts下载到本地并放入的微信小程序工程文件夹中如下图所示。 在lineset.json中引入ec-canvas组件如下图所示。 参考官网给出的折线图堆叠示例编写该图像的显示函数function line_set(chart,time_data,hum_data,tem_data,ligh_data)。 初始化图表同时调用line_set函数显示。
init_chart: function (time_data,hum_data,tem_data,ligh_data) { this.oneComponent.init((canvas, width, height, dpr) {const chart echarts.init(canvas, null, {width: width,height: height,devicePixelRatio: dpr });line_set(chart,time_data,hum_data,tem_data,ligh_data)this.chart chart;return chart;});
}将获得的影子设备的数据存入数组中然后将其传入init_chart(date,humi,temp,ligh)中进行数据实时可视化显示。
temp that.data.Temperature;
humi that.data.Humidity;
ligh that.data.Light;
date that.data.Time;
temp.push(res.data.shadow[0].reported.properties.temperature);
humi.push(res.data.shadow[0].reported.properties.humidity);
ligh.push(res.data.shadow[0].reported.properties.light);
date.push(formattedTime);
if (temp.length 7) {temp.shift(); // 移除数组的第一个元素humi.shift();ligh.shift();date.shift();
}32工程源码CSDN【免费】STM32HAL库ESP8266cJSON微信小程序-连接华为云物联网平台.zip资源-CSDN文库 微信小程序源码CSDN【免费】STM32HAL库ESP8266cJSON微信小程序-连接华为云物联网平台(微信小程序侧)资源-CSDN文库 32工程微信小程序源码GitHubSTM32HAL库ESP8266cJSON微信小程序_连接华为云物联网平台
