STM32--ESP8266物联网WIFI模块（贝壳物联）--温湿度数据上传服务器显示

news2024/11/24 3:59:06

本文适用于STM32F103C8T6等MCU，其他MCU可以移植，完整资源见文末链接

一、简介

随着移动物联网的发展，各场景下对于物联控制、数据上传、远程控制的诉求也越来越多，基于此乐鑫科技推出了便宜好用性价比极高的wifi物联模块——ESP8266，话不多少我们先来看看这个神奇的模块长什么样子！
下图是ESP8266-01模块，与之对应的还有ESP8266-01S，两者基本一致，只是后者内部集成了上拉电阻，ESP8266-01使用的时候需要手动接上拉电阻（CH_PD管脚接10k上拉电阻）
在这里插入图片描述
除了上述简单的wifi模块外，还有如下图所示的WIFI模组，具有更多的IO和控制资源

ESP8266是智能家居等物联网场景下常用的数传模块，具有强大的功能，通过串口转WIFI的方式可实现远距离无线数据传输、远程控制、在线查询等基本物联网诉求！

ESP8266模块有两种模式：
模式一：连网传输数据，就是连接你家中的路由器，即Station模式，本文主要基于该模式进行介绍
模式二：这个模块本身作为一个热点来让你的手机连接它，即AP模式
如果要彻底搞懂这个模块还需要了解AT指令集和mqtt协议，这些相对比较复杂，不在此展开，本文直接上干活，争取用最短的时间教会大家做出项目，并可以按照自己的需求修改

本系列文章就基于ESP8266-01S+STM32F103进行简单的数传/控制介绍，从而了解ESP8266的基本功能。内容比较多，我尽量每一步详细说明，请耐心看完。

二、电气特性

产品参数如下：
在这里插入图片描述
注意：模块电压为3.0-3.6V，不可直接用5V供电，电流大于500mA，需要单独供电

模块管脚定义：
在这里插入图片描述

三、透传设置

透传主要为了设置开机自动透传，断线自动重连，可实现数据连续上传，透传设置包括配置（1）WiFi名称（2）WiFi密码，这个设置对于后续数据自动上传至关重要，若WiFi信息更改需要重新透传设置。

常用的透传设置包括
（1）手动透传：借助串口助手+AT指令配置——本文介绍透传方式
（2）自动透传：这里主要借助Arduino单片机实现配置，如果这个单片机不熟悉的话建议选择方式一手动透传

接下来就重点介绍利用串口助手进行数据透传设置，准备工作如下：
（1）串口助手软件（文末附资源链接）
（2）USB转串口模块，某宝上搜索有很多
（3）服务器网站（本文选用“贝壳物联”，网址：https://www.bigiot.net/）

手动透传接线说明

ESP8266-01S	USB转串口模块
VCC	3V3(注意：透传设置时模块功耗不高，可直接连接使用USB供电)
GND	GND
RXD	TXD
TXD	RXD
CH_PD	如果使用ESP8266-01需要接10K上拉，-01s无需接线

接线图
在这里插入图片描述
检测ESP8266模块是否正常

在串口助手中发送"AT"指令，如果返回“OK”则表示正常启动，否则需要检查下接线是否正确，电源及RXD/TXD是否接反，以及模块单体是否损坏

查询固件版本
使用"AT+GMR"命令查询当前固件版本：
在这里插入图片描述
通过命令透传设置
如果固件是V0.9.5.2版本，在串口助手中依次输入以下命令进行透传设置

//设置WiFi应用模式为Station
AT+CWMODE=1
//连接到WiFi路由器，请将SSID替换为路由器名称，Password替换为路由器WiFi密码
AT+CWJAP="SSID","Password"
//连接贝壳物联服务器
AT+CIPSTART="TCP","www.bigiot.net",8181
//设置为透传模式
AT+CIPMODE=1
//进入透传模式
AT+CIPSEND

完成以上命令重启，自动进入透传模式，并连接贝壳物联服务器

如果固件是V1.0+版本，在串口助手中输入以下命令进行透传设置(本文使用的固件刷新方法)
其中，SSID是路由器名称，Password是路由器WiFi密码，其他不需要修改

+++
AT
ATE0
AT+RESTORE
AT+CWMODE=3
//连接到WiFi路由器，请将SSID替换为路由器名称，Password替换为路由器WiFi密码
AT+CWJAP="SSID","Password"
AT+CIPMUX=0
AT+CIPMODE=1
//这块是贝壳物联网站地址，不用修改
AT+SAVETRANSLINK=1,"121.42.180.30",8181,"TCP"

在这里插入图片描述
自此，ESP8266透传设置完成，后面连接单片机后就可以正常传输数据了

四、温湿度数据上传显示

前面介绍了ESP8266模块并完成透传设置，接下来就可以连接STM32单片机进行数据上传显示了，这里以STM32F103C8T6单片机为例说明，其他MCU也是类似的。STM32采集DHT11温湿度数据，然后再通过串口传输给ESP8266，通过wifi传输给服务器端显示。

ESP8266-01S和STM32F103C8T6接线图

ESP8266-01S	STM32F103C8T6
VCC	3V3(电流大于500mA，需独立供电)
GND	GND
RXD	PA9
TXD	PA10
CH_PD	ESP8266-01需要接10K上拉，-01s不需要

DHT11和STM32F103C8T6接线图

DHT11	STM32F103C8T6
VCC	3V3
GND	GND
DATA	PA8

系统框图
基于DHT11模块的温湿度数据传输框图如下所示，STM32接收到温湿度数据后再将数据通过串口传输给ESP8266模块，然后再传输给贝壳物联在这里插入图片描述
贝壳物联服务器端设置
STM32和ESP8266配置好还只是数传的开始，只是硬件模块搭建好了，若想实现数据上传服务器端，还需要对服务器端进行设置，本文以贝壳物联为例进行说明，网站链接如下：
https://www.bigiot.net/

进入网站首页，点击右上角“注册”、“登录”拥有自己的账号
在这里插入图片描述

注册成功后主页面显示如下，注意这里面的 “ID”和“APIKEY” 这两个参数是和你添加智能设备后就有的，不会改变，后面代码中会用到
在这里插入图片描述

如果需要添加新的智能设备的话，可以在“智能设备”——“添加设备”中添加在这里插入图片描述

由于是要将传感器采集到的温湿度数据上传到贝壳物联服务器中，所以这里面需要用到数据接口，如下所示，可以点击“添加接口”进行新增
在这里插入图片描述

添加配置完接口后显示如下，可以任意配置接口，但是需要注意的每个接口都有唯一一个"ID"，这个ID很重要，后续代码中会体现出来
在这里插入图片描述

上述全部配置完成后，把我们的程序下载到STM32中，即可在数据页面显示对应的温湿度数值，数据显示界面入口如下：
在这里插入图片描述

STM32代码下载：（完整代码资源及串口助手见文末链接）
代码打开路径：bigiotSTM32-master\bigiot\Project\STM32F10x_LED\MDK-ARM\Project

其中“DEVICEID”和“APIKEY”就是你网站注册后的数据

/*以下两个变量必须修改为自己的设备ID及APIKEY，在贝壳物联用户中心添加设备即可获得*/
char *DEVICEID = "30017";
char *APIKEY = "90e6c4964";

服务器网站对应参数截图
在这里插入图片描述

配置对应数据显示接口


        if(ReceiveState == 1)
        {
            ReceiveState = 0;
            i = 0;
            processMessage(aRxBuffer);
            //其中30017就是设备ID，26630是独立的数据显示接口地址，不同显示接口有对应不同的地址
			update1("30017","26630",temp);
            RxCounter = 0;
        }