STM32F072+PM2.5检测+ESP8266+MQTT连接阿里云物联网平台

zhang062061 · 发表于 2019-3-27 16:16:34

本帖最后由 zhang062061 于 2019-3-28 11:27 编辑

前段时间做了个小东西，有些经验在此分享一下：
先上一张实物图
实物图.jpg

硬件：
       电源：锂电池供电
       单片机：STM32F072C8T6
       WIFI模块：ESP8266
       传感器：攀藤科技PM2.5传感器、DHT12
       显示屏：3.2寸并口TFT
       存储：TF卡
软件：
程序是基于STM32CubeMX+HAL库开发的，移植了FatFS文件系统、USB虚拟串口、MQTT协议和CJSON。显示界面是自己做的，一些简单的字体，没有移植GUI。
功能：
       PM2.5检测、温湿度检测、甲醛检测（可选）
       WIFI连接阿里云物联网平台
       USB与上位机通讯
       电池电压监测
       背光调节
       时钟设置（上位机设置）
       数据存储（只移植了文件系统，功能暂时未做）
原理图：
QQ浏览器截图20190326151144.png

48脚的单片机，内部高精度的48M RC时钟，做串口和USB通讯都不用外部晶振了。IO口基本都用完了。锂电池供电，充电芯片用的TP4054。PM2.5传感器需要5V供电，用了一个升压芯片SX1308。
(一)       关键分享一下MQTT连接阿里云物联网平台（MQTT协议具体内容就不详细说了）：
1、       注册阿里云物联网平台，也不详细介绍了。
2、       创建产品，选择高级版。
创建产品.jpg

3、选择产品的属性，如图所示。然后点击完成。添加完成后会在产品列表中看到所添加的设备。
产品属性.jpg

4、增加产品功能。在设备列表中点击查看，查看产品详情，在功能定义菜单下，增加产品功能。其中标识符后面编程会用到。
产品功能.jpg

5、添加设备。在设备菜单下，点击添加设备，选择刚创建的产品，DeviceName随便取一个名字，点击确认。
添加设备.jpg

6、添加完成后查看设备的详细信息，其中Productkey、DeviceName、DeviceSecret后面编程会用到。
设备详情.jpg

7、       Topic列表会自动生成一些Topic，后面会用到第一个。
(二)       平台设置完毕，下面就是单片机程序了。
1.       MQTT协议移植的paho.mqtt.embedded-c-master，用到的就是MQTTPacket\src目录下的文件和MQTTPacket\samples目录下transport.c和.h文件。需要修改的只有transport.c里的两个函数，一个发送，一个接收。
MQTT移植.jpg

2.       打开和关闭连接已经在ESP8266实现了（ESP8266工作在TCP透传模式），所以直接返回0。
3.       还需要移植cJSON，只有两个文件cJSON.c和cJSON.h，添加到工程里，直接调用里面的函数就行。
4.       连接MQTT服务器，程序如下。抹掉的部分见后面注释。用户名中间有个“&”符号。密码可以是工具生成，也可以是函数生成。
连接MQTT.jpg

5. 生成cJSON字符串，调用cJSON函数生成字符串，其中params内部的参数即为添加产品功能时的标识符。
生成cJSON字符串.jpg

6. 发布消息。函数参数char* pTopic为设备Topic列表中的第一条的字符串，char* PMessage为刚才生成的字符串。通过判断发布消息的反馈来判断服务器连接是否正常，如果不正常就重新连接。
发布消息.jpg

7. 发布成功后，在管理平台上会看到设备上传的信息，以及历史曲线。
显示.jpg

再分享一下USB虚拟串口的部分
STM32CubeMX生成源代码之后，只要修改usbd_cdc_if.c中的两个函数即可。在主程序中判断是否收到数据即可。

顺便写了一个简单的上位机软件，可以用于设置RTC、WIFI和采集数据。
上位机.jpg

原理图.rar (33.41 KB, 下载次数: 928)

zhang062061 · 发表于 2019-3-27 16:18:57

本帖最后由 zhang062061 于 2019-3-28 11:28 编辑

重新整理了一下

yklstudent · 发表于 2019-3-27 17:17:35

直接转过来啊

zhang062061 · 发表于 2019-3-28 11:10:00

yklstudent 发表于 2019-3-27 17:17
直接转过来啊

不会弄怎么转啊

王年年 · 发表于 2019-4-1 10:50:02

老哥，你的发布消息里是先判断接收发布消息的回复，但是实际上那个时候还没有发布消息，这一次会有回复吗

zuan · 发表于 2019-4-1 11:15:02

谢谢楼主分享！

zhang062061 · 发表于 2019-4-4 08:22:24

王年年发表于 2019-4-1 10:50
老哥，你的发布消息里是先判断接收发布消息的回复，但是实际上那个时候还没有发布消息，这一次会有回复吗

第一次发布之前肯定没有回复，判断的是上一次发布的回复

wxjia2004 · 发表于 2019-4-13 14:26:36

哥，发布你的代码讲得很清楚，订阅能讲讲吗？

lalawinter · 发表于 2019-4-15 22:46:30

插个眼

wangbo · 发表于 2019-5-8 15:03:48

资料不错,请问阿里云用基础版可以吗?

a429772682 · 发表于 2019-5-12 22:38:21

插个标

不學會32不改名 · 发表于 2019-5-24 16:15:43

楼主，按照你的步骤。可是WIFI在建立TCP连接成功后，
MQTTSerialize_connect（）；wifi发送数据后，WIFI收不到反馈包，请问是什么问题呢？谢谢了

zml13917492379 · 发表于 2019-6-4 22:43:52

我们也类似的开发板，通过互联网和云服务器实时交换数据的功能的源程序；
详细介绍见：
http://www.openedv.com/forum.php ... d=294206&extra=

jinniuxing · 发表于 2019-7-29 14:24:13

谢谢楼主分享！

doublecityggb · 发表于 2019-8-1 19:00:40

这个很好

Anyint · 发表于 2019-8-1 21:33:40

楼主厉害呀，我最近也在研究这个MQTT，我也参考了那个库，不过有一个疑问，你的transport_getdata这个函数，我看网上的一些帖子都是这么写得
uint16_t first_index_to_read;
int transport_getdata(unsigned char* buf, int count)
{
  memcpy(buf,&ReceiveBuf2[first_index_to_read],count);
  first_index_to_read += count;// 更新读取的序号，以便下次读取
  return count;
}

你那样写真的没问题吗？我之前也是写0的，然后MQTT conn那一步都挂掉，改成我上面发的这个就没问题了，好神奇呀

Anyint · 发表于 2019-8-1 21:43:50

if (MQTTDeserialize_connack(&sessionPresent, &connack_rc, buf, buflen) != 1 || connack_rc != 0)

楼主这行代码 connack_rc = 2，进入了这个if 就会打印Unable to connect, return code 2  然后就挂掉了。

我发现问题在transport_getdata这个函数
改成下面我这么写就对了，楼主你那边没有这个问题吗?

uint16_t first_index_to_read;
int transport_getdata(unsigned char* buf, int count)
{
  memcpy(buf,&ReceiveBuf2[first_index_to_read],count);
  first_index_to_read += count;// 更新读取的序号，以便下次读取
  return count;
}

role_2099 · 发表于 2019-8-11 22:07:15

感谢大佬分享，好好学习一下

随便叫点啥 · 发表于 2019-8-22 11:47:05

ip 和 gateway都是什么啊？？？

学以解忧 · 发表于 2019-8-22 12:02:28

谢谢分享

橘子洲头 · 发表于 2019-8-28 09:02:21

楼主。。。好厉害啦

aloevera · 发表于 2019-8-28 10:00:56

谢谢楼主分享！

往事不能再来 · 发表于 2019-8-29 17:48:02

zhang062061 发表于 2019-3-27 16:18
重新整理了一下

哥哥他那个mqtt协议在哪里获取的

codywon · 发表于 2019-9-21 18:01:18

Anyint 发表于 2019-8-1 21:43
if (MQTTDeserialize_connack(&sessionPresent, &connack_rc, buf, buflen) != 1 || connack_rc != 0)

...

楼主的代码跟你情况一样日志输出 Unable to connect, return code 2 改成你上面的代码后rc=0不会调用connack处理。。。transport_getdata这个函数使用串口到底怎么移植啊！

xieyunsky · 发表于 2019-9-29 09:05:12

楼主。你好，问个问题，8266建立MQTT链接之后几秒钟TCP连接就断了，然后MQTT也就断了，然后又开始重连，然后又断，一直循环，这个是怎么回事啊。

菜鸟不会飞 · 发表于 2019-10-15 15:11:48

标记一下

id89757cs · 发表于 2019-12-22 20:10:01

最近在玩这个，感谢楼主分享

send · 发表于 2020-1-12 23:00:55

怎么玩。我也想玩

韩佳豪 · 发表于 2020-1-16 15:36:41

谢楼主分享

hhhhx · 发表于 2020-1-17 10:17:46

谢谢楼主无私分享

mtk1625 · 发表于 2020-2-21 14:27:28

这个就非常棒啊

holden1987 · 发表于 2020-2-28 10:24:07

不错刚好要用到

zhang062061 · 发表于 2020-2-29 09:21:10

xieyunsky 发表于 2019-9-29 09:05
楼主。你好，问个问题，8266建立MQTT链接之后几秒钟TCP连接就断了，然后MQTT也就断了，然后又开始重连，然 ...

是不是Keep Alive的时间设的很短啊，超时断开了

hanzy1234 · 发表于 2020-3-3 19:19:17

阿里云服务平台消息通讯包不便宜呀 1年1000w条 151块钱，算下来1s推送一条信息也就发半年不到，是这样算吗？

zhang062061 · 发表于 2020-3-8 10:57:53

hanzy1234 发表于 2020-3-3 19:19
阿里云服务平台消息通讯包不便宜呀 1年1000w条 151块钱，算下来1s推送一条信息也就发半年不到，是这样算吗 ...

这个还真没算过~

vvskyvv · 发表于 2020-3-14 18:55:12

谢谢楼主分享，新手收藏

li1997522 · 发表于 2020-3-16 21:58:54

楼主您好我想请问一下您的这个USB是做什么用的啊具体

静静开发 · 发表于 2020-3-30 14:19:11

谢谢楼主分享，想跟楼主说下，要是随手做的还好，要正经做的话，工程最好给C文件分下模块，不然可读性比较抓急

静静开发 · 发表于 2020-3-30 14:20:01

li1997522 发表于 2020-3-16 21:58
楼主您好我想请问一下您的这个USB是做什么用的啊具体

usb就是跟上位机通信的吧

li1997522 · 发表于 2020-3-31 17:32:45

静静开发发表于 2020-3-30 14:20
usb就是跟上位机通信的吧

哦，谢谢

liaoxx · 发表于 2020-4-12 00:04:17

谢谢分享，实用

回答听不见 · 发表于 2020-5-17 21:00:35

大佬有没有教学视频之类的啊

tarchen · 发表于 2020-7-31 21:57:58

谢谢楼主分享！

dujiawufengjing · 发表于 2020-8-6 10:58:11

谢谢无私分享

WYX感谢分享 · 发表于 2020-8-6 12:23:00

感谢楼主，Mark一下

JUSTDY · 发表于 2020-8-11 11:00:35

想问一下ESP8266烧的是什么固件

爱写bug的小航 · 发表于 2020-8-11 14:26:09

谢谢楼主分享

小红兔 · 发表于 2020-8-19 18:05:14

感谢分享，研究一下。

铁骑救主 · 发表于 2020-12-2 17:25:23

真的不错我爱你

trioaddv · 发表于 2020-12-3 17:09:53

谢谢楼主分享！

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