STM32F4 WiFi上传温度【ds18b20传感器、网络通信】

news2024/9/28 17:33:42

通过WIFI或GPRS上传温度到云端

本篇博客将介绍如何使用WIFI或GPRS模块将温度数据上传到云端。我们将涵盖连接网络的过程、上传数据的过程以及相关代码。

准备工作

在开始之前，我们需要准备以下材料：

  • STM32F4开发板
  • 温度传感器（例如18B20）
  • WIFI模块或GPRS模块
  • 连接线

接下来，按照以下步骤进行准备：

  1. 将温度传感器连接到STM32F4开发板，确保传感器正常工作并能够读取温度数据。
  2. 将WIFI模块或GPRS模块连接到STM32F4开发板，并进行相应的配置。

完成上述准备后，我们可以开始编写代码。

实现过程

根据原理图，我们需要进行一下设置
在这里插入图片描述

  • 配置串口1
  • 配置AHB2
  • DMA2
  • APB2

1.串口初始化

首先，我们需要初始化串口以便与ESP8266进行通信。
在STM32F4上，我们可以使用UART来与ESP8266进行串口通信。以下是一个示例代码片段，用于初始化串口：

修改文件：usart.c


void USART1_Config(void)
{  

	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); //串口1时钟使能
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);	// GPIOB时钟
	

GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_USART1); //PB10复用为USART1
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_USART1); //PA11复用为USART1
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //PA2-TX
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10
   
    //USART3_RX	  PB11
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB11
	
	


	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;//波特率一般设置为9600;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
  
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口	1
  

	USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 
	
	//使能接收中断
    
	
	//设置中断优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断 
	TIM2_Init(1000-1,7200-1);			//中断
	USART1_RX_STA=0;		//清零
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);			//关闭定时器2

}

2. 网络配置

  • 连接服务器
  • 配置网络

在连接WIFI之前，我们需要配置ESP8266的网络参数。以下是一个示例代码片段，用于配置ESP8266的网络参数：

#include "esp8266.h"
#include "string.h"
#include "usart.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "sys1.h" 
#include "delay.h"
#include "stdlib.h"


char flag = 0;
void esp8266_Init(){
	cs_init();
	esp8266_quit_trans();
	esp8266_start_trans();							//esp8266进行初始化
	wifigotcompleteflag=1;
}

//ESP8266模块和PC进入透传模式
void esp8266_start_trans(void)
{
	u8 *str;
	//设置工作模式 1：station模式   2：AP模式  3：兼容 AP+station模式
	while(esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1","OK",50))
	{
		printf("AT+CWMODE_ERR\r\n");
	}
	printf("AT+CWMODE_OK\r\n");
	//让Wifi模块重启的命令
	while(esp8266_send_cmd("AT+RST","ready",50));
	{
		printf("AT+RST_ERR\r\n");
	}
	printf("AT+RST_OK\r\n");
	delay_ms(1000);         //延时3S等待重启成功
	delay_ms(1000);
	printf("delay_OK\r\n");

	while(esp8266_send_cmd("AT+CWJAP=\"wifi名称\",\"WiFi密码\"","WIFI GOT IP",200))
	{
		printf("WIFI GOT IP_ERR\r\n");
	}
	
	//=0：单路连接模式     =1：多路连接模式
	while(esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0","OK",30))
	{
		printf("AT+CIPMUX_ERR\r\n");
	}
	
	//建立TCP连接  这四项分别代表了 要连接的ID号0~4   连接类型  远程服务器IP地址   远程服务器端口号
	while(esp8266_send_cmd("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"远程服务器ip\",远程服务器端口号","CONNECT",200))
	{
		printf("AT+CIPSTART_ERR\r\n");
	}
	
	//是否开启透传模式  0：表示关闭 1：表示开启透传
	while(esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",200))
	{
		printf("AT+CIPMODE_ERR\r\n");
	}
	
	//透传模式下 开始发送数据的指令 这个指令之后就可以直接发数据了
	
	while(esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",50))
	{
		printf("AT+CIPSEND_ERR\r\n");
	}
printf("连接服务器完成\r\n");
}


u8 esp8266_quit_trans(void)
{
	u8 result=1;
	u1_printf("+++");
	delay_ms(1000);					//等待500ms太少 要1000ms才可以退出
	result=esp8266_send_cmd("AT","OK",200);//退出透传判断.
	if(result)
		printf("quit_trans failed!");
	else
		printf("quit_trans success!");
	return result;
}


//向ESP8266发送命令
//cmd:发送的命令字符串;ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答;waittime:等待时间(单位:10ms)
//返回值:0,发送成功(得到了期待的应答结果);1,发送失败
u8 esp8266_send_cmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime)
{
	u8 res=0; 
	USART1_RX_STA=0;
	u1_printf("%s\r\n",cmd);	//发送命令
	if(ack&&waittime)		//需要等待应答
	{
		while(--waittime)	//等待倒计时
		{
			delay_ms(20);
			if(USART1_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
			{
				if(esp8266_check_cmd(ack))
				{
					
					printf("ack:%s\r\n",(u8*)ack);
					break;//得到有效数据 
				}
					USART1_RX_STA=0;
			} 
		}
		if(waittime==0)res=1; 
	}
	return res;
} 


//ESP8266发送命令后,检测接收到的应答
//str:期待的应答结果
//返回值:0,没有得到期待的应答结果;其他,期待应答结果的位置(str的位置)
u8* esp8266_check_cmd(u8 *str)
{
	char st[20];
	char *strx=0;
	if(USART1_RX_STA&0X8000)		//接收到一次数据了
	{ 
		USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
		strx=strstr((const char*)USART1_RX_BUF,(const char*)str);
	
	} 
	
	return (u8*)strx;
}

//向ESP8266发送数据
//cmd:发送的命令字符串;waittime:等待时间(单位:10ms)
//返回值:发送数据后，服务器的返回验证码
u8* esp8266_send_data(u8 *cmd,u16 waittime)
{
	char temp[5];
	char *ack=temp;
	USART1_RX_STA=0;
	u1_printf("%s",cmd);	//发送命令
	if(waittime)		//需要等待应答
	{
		while(--waittime)	//等待倒计时
		{
			delay_ms(10);
			if(USART1_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
			{
				USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
				ack=(char*)USART1_RX_BUF;
				//printf("ack:%s\r\n",(u8*)ack);
				USART1_RX_STA=0;
				break;//得到有效数据 
			} 
		}
	}
	
	return (u8*)ack;
} 
extern u8 wifigotcompleteflag;

char stehttpbehind[500]=" HTTP/1.1\r\n\
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\n\
Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n\
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\
Connection: keep-alive\r\n\
Host: 192.168.0.109:8001\r\n\
Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n\
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/104.0.0.0 Safari/537.36\r\n\r\n";

void esp8266_http_send(char *sb){
	char stehttp[600]="GET /";
	strcat((char*)stehttp,sb);
	strcat((char*)stehttp,stehttpbehind);
	u1_printf("%s",stehttp);
	

}
int fflag;
void Wifi_data(char *Wifi_data){
	char sp[20];
	char* Point=NULL;
	if(strstr((const char *)Wifi_data, (const char *)"ctrl=")!=NULL)//接收到设置阈值命令
	{
		Point = strstr((const char *)Wifi_data, (const char *)"ctrl=")+5;
		memcpy(sp, Point, 3);
		fflag=atoi(sp);	
		
	}
	
}
void cs_init(void){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);
 	  sys_gpio_set(GPIOE, SYS_GPIO_PIN7,
                 SYS_GPIO_MODE_OUT, SYS_GPIO_OTYPE_OD, SYS_GPIO_SPEED_MID, SYS_GPIO_PUPD_PU);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
	/* 数据端口输出 */
	
	GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_7 );
}

3. 温度上传

温度上传的过程涉及到从温度传感器读取温度值，并将其发送到云端。

在你的已完成的温度获取模块中，可能有相应的函数来读取温度值。以下是一个示例代码片段，用于上传温度值到云端：

	while (1)
	{
	    temperature = ds18b20_get_temperature();
		TEMP_SEND=(float)temperature/10;
		printf("temp:%f",TEMP_SEND);
		
		sprintf(send_string,"temp:%f",TEMP_SEND);
		printf("°´¼ü£º%d",KEYD6);
		u1_printf(send_string);
	}

4.打开网络助手

打开网络调试助手（NetAssist软件）设置为TCP Server

数据将会被上传到这里

在这里插入图片描述

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