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阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺

新建設(shè)備

1. 注冊阿里云賬號并搜索物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。選擇并進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)品頁。
   
2. 點擊管理控制臺，進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)平臺管理界面。
3. 選擇公共實例（如果尚未開通，需要先進(jìn)行開通，具體步驟不再贅述），然后點擊進(jìn)入。
4. 創(chuàng)建一個新的產(chǎn)品。填寫產(chǎn)品名稱、所屬品類等必要信息，并完成產(chǎn)品創(chuàng)建步驟。
   
5. 在創(chuàng)建完成的產(chǎn)品頁面上，添加設(shè)備。輸入設(shè)備名稱并確認(rèn)。
6. 輸入設(shè)備名稱，輸入完成后點擊確認(rèn)；
   
   至此，阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)建設(shè)備完成，接下來獲取MQTT連接參數(shù)。

獲取AT參數(shù)

創(chuàng)建設(shè)備成功后進(jìn)入設(shè)備詳情頁，查看MQTT連接參數(shù)，并進(jìn)行保存。
通過上述步驟，你可以獲取到阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺上設(shè)備的MQTT連接參數(shù)，并進(jìn)行保存。這些參數(shù)將用于在ESP-01S / ESP8266上配置AT指令，實現(xiàn)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的通信。

AT指令介紹

AT命令，用來控制TE（TerminalEquipment）和MT(Mobile Terminal)之間交互的規(guī)則。AT指令可以參考樂鑫官方提供的AT 命令集。

連接阿里云AT指令介紹

1. AT+RST 復(fù)位ESP-01S / ESP8266模塊；
2. AT+CWMODE=3 設(shè)置ESP模塊為Station+SoftAP模式；
3. AT+CWJAP=“SSID”,“PWD” 設(shè)置ESP模塊連接無線網(wǎng)絡(luò) *注意雙引號為英文；
4. AT+MQTTUSERCFG=0,1,“NULL”,“username”,“password”,0,0,“” 設(shè)置 MQTT 用戶屬性；
5. AT+MQTTCLIENTID=0,“clientId” 設(shè)置MQTT 的clientId參數(shù)；
6. AT+MQTTCONN=0,“host”,1883,1 連接 MQTT Broker；
7. AT+MQTTCLEAN 斷開MQTT連接。
   以上為連接阿里云MQTT服務(wù)器需要的配置命令，接下來在阿里云新建設(shè)備，獲取AT指令需要填充的參數(shù)。

MQTT固件

ESP-01S 1M Flash固件下載1MB AT MQTT
ESP8266 4M Flash固件下載4MB AT MQTT

固件下載

硬件連接

USB轉(zhuǎn)TTL推薦使用帶有獨立LDO的模塊，因為ESP8266EX通訊時電流較大，如無獨立LDO可能導(dǎo)致ESP8266EX掉電重啟。
可以使用下圖模塊，帶獨立LDO，可以提供一定帶負(fù)載能力；

下圖模塊不推薦使用，無獨立LDO，3V3為CH340提供，帶負(fù)載能力弱。

ESP-01燒錄固件

VCC -----> TTL  3.3V 
GND -----> TTL GND
TXD -----> TTL RXD
RXD-----> TTL TXD
EN-------> TTL 3.3V 
RST ----> TTL RST
GPIO0 ---> GND
GPIO2 ---> 3.3V (不接也可以)

基本接法如下圖所示：

ESP-01S燒錄固件

VCC -----> TTL  3.3V 
GND -----> TTL GND
TXD -----> TTL RXD
RXD-----> TTL TXD
RST ----> TTL RST
GPIO0 ---> GND

固件燒錄

下載AT指令固件到本地后，需要使用樂鑫提供的flash_download_tool工具。下載后直接解壓即用，運行燒錄工具。樂鑫官網(wǎng) - 支持 - 相關(guān)下載 - 工具-Flash 下載工具

選擇型號，選擇ESP8266

打開燒錄軟件, 從"…“選擇要燒錄的bin文件: ESP8266-AT_MQTT-1M.bin；填寫燒錄地址"0x0000”；SPI MODE選擇 “DOUT”;FLASH SIZE選擇 “8Mbit”；"DoNotChgBin"不變；“COM” 選擇你USBtoTTL的COM口；波特率默認(rèn)即可。
上述配置完成后, 點擊START開始燒錄, 若一直停在等待上電同步可以就將RST連接GND再斷開, 就可以開始下載了。

串口助手調(diào)試

在進(jìn)行串口助手調(diào)試之前，需要進(jìn)行正確的硬件連接。

硬件連接

對于ESP-01，需要使用兩個上拉電阻將EN和RST引腳上拉到3.3V，如下圖所示：

對于ESP-01S，只需要連接3.3V、RXD、TXD和GND即可。

測試指令

在串口軟件中打開COM口，選擇波特率115200，加回車換行；發(fā)送AT指令，并等待接收到回復(fù)的"OK"。

接下來將MQTT信息填充進(jìn)AT命令中進(jìn)行連接測試。

1. AT+RST 復(fù)位ESP-01S / ESP8266模塊；
2. AT+CWMODE=3 設(shè)置ESP模塊為Station+SoftAP模式；
3. AT+CWJAP=“SSID”,“PWD” 設(shè)置ESP模塊連接無線網(wǎng)絡(luò) *注意雙引號為英文；
4. AT+MQTTUSERCFG=0,1,“NULL”,“username”,“passwd”,0,0,“” 設(shè)置 MQTT 用戶屬性；
5. AT+MQTTCLIENTID=0,“clientId” 設(shè)置MQTT 的clientId參數(shù)；
6. AT+MQTTCONN=0,“host”,1883,1 連接 MQTT Broker；
7. AT+MQTTCLEAN 斷開MQTT連接。
   AT+MQTTUSERCFG中的username和passwd與下圖對應(yīng)填寫，AT+MQTTCLIENTID中的clientId也與下圖對應(yīng)，AT+MQTTCONN的host與下圖mqttHostUrl對應(yīng)。
   需要注意AT+MQTTCLIENTID指令中的clientId中的逗號前需要加’ \ '符號進(jìn)行轉(zhuǎn)義，假設(shè)clientId為“a1Tt5hwk2af.Device1|securemode=2,signmethod=hmacsha256,timestamp=1685260171273|”，那么發(fā)送的AT指令應(yīng)為AT+MQTTCLIENTID=0,“723712|securemode=2,signmethod=hmacsha256,timestamp=1685260171273|”
   
   發(fā)送完以上指令后，在阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺中刷新設(shè)備網(wǎng)頁，你將會看到設(shè)備已成功上線的信息。

[18:24:44.609]發(fā)→◇AT
□
[18:24:44.613]收←◆AT

OK

[18:30:14.787]發(fā)→◇ATE0
□
[18:30:14.791]收←◆ATE0

OK

[18:30:31.339]發(fā)→◇AT+CWMODE=3
□
[18:30:31.344]收←◆
OK

[18:31:21.198]發(fā)→◇AT+CWJAP="Xiaxxxx81","dsssxx1"
□
[18:31:22.397]收←◆WIFI CONNECTED

[18:31:23.908]收←◆WIFI GOT IP

OK

[19:24:10.517]發(fā)→◇AT+CIPSNTPCFG=1,8,"ntp1.aliyun.com"
□
[19:24:10.530]收←◆
OK

[19:24:53.745]發(fā)→◇AT+MQTTUSERCFG=0,1,"NULL","Devixx1&a1Ttxxxaf","05314xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxc5de74",0,0,""
□
[19:24:53.755]收←◆
OK

[19:25:09.562]發(fā)→◇AT+MQTTCLIENTID=0,"a1xxxxf.Device1|securemode=2\,signmethod=hmacsha256\,timestamp=1685260171273|"
□
[19:25:09.571]收←◆
OK

[19:25:21.162]發(fā)→◇AT+MQTTCONN=0,"a1xxxxxaf.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com",1883,1
□
[19:25:21.347]收←◆+MQTTCONNECTED:0,1,"a1Tt5wtm2af.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com","1883","",1

OK

可以看到設(shè)備已成功上線。

AT_Command移植

AT_Command由魔羅大佬開發(fā)，是一款管理AT命令通信交互組件， 適用于Modem、WIFI模塊、藍(lán)牙等使用AT命令或者ASCII命令行通信的場景。本次AT連接使用AT_Command移植到STM32F103C8T6進(jìn)行運行。AT_Command Gitee鏈接
本次的項目環(huán)境為HAL庫+CubeMx進(jìn)行配置開發(fā)。

1. 首先需要定義適配器，完成驅(qū)動接口及緩沖區(qū)設(shè)置
   在wifi_uart.c文件中，進(jìn)行了串口發(fā)送和接收回調(diào)的實現(xiàn)。

   /*
    * @brief	    向串口發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)寫入數(shù)據(jù)并啟動發(fā)送
    * @param[in]   buf       -  數(shù)據(jù)緩存
    * @param[in]   len       -  數(shù)據(jù)長度
    * @return 	    實際寫入長度(如果此時緩沖區(qū)滿,則返回len)
    */
   unsigned int wifi_uart_write(const void *buf, unsigned int len)
   {   
       unsigned int ret;
       ret = ring_buf_put(&rbsend, (unsigned char *)buf, len);  
       HAL_UART_Transmit(&wifi_uart,(unsigned char *)buf,len,0xffff);  // wifi串口數(shù)據(jù)發(fā)送
       return ret; 
   }
   /*
    * @brief	    WIFI串口接收
    * @param[in]   none
    * @return 	    none
    */
   void WIFI_UART_RxCpltCallback(unsigned char *data, uint8_t len)
   {
   	ring_buf_put(&rbrecv, data, len);           /*將數(shù)據(jù)放入接收緩沖區(qū)*/  
   }
   

   串口數(shù)據(jù)接收使用串口2（TX為PA2, RX為PA3）的是DMA+空閑中斷的方式進(jìn)行接收，在stm32f1xx_it.c文件中：

   /**
     * @brief This function handles USART2 global interrupt.
     */
   void USART2_IRQHandler(void)
   {
     /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
   
     /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
     HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
     /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */
   	if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2, UART_FLAG_IDLE) != RESET)  // 空閑中斷
   	{
   		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);  // 清除空閑中斷標(biāo)志位
   		HAL_UART_DMAStop(&huart2);  // 停止DMA接收
   		
   		if( wifiConnectFlag == 0)  // 未完成配置
   			WIFI_UART_RxCpltCallback(uart2_rx_buf, strlen(uart2_rx_buf));  // 數(shù)據(jù)處理函數(shù)
   		else  // 配置完成 等待設(shè)備連接
   			wifi_connnect_calback(uart2_rx_buf, strlen(uart2_rx_buf));
   		memset(uart2_rx_buf, 0, strlen(uart2_rx_buf));  // 清除數(shù)據(jù)
   		
   		HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, uart2_rx_buf, buf_size);  // 重新打開DMA接收
   	}
     /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */
   }
   

2. 使用AT適配器創(chuàng)建AT通信對象，在wifi.c文件中：

   static at_obj_t at;static at_obj_t at;
   /* 
    * @brief    wifi初始化  配置8266
    */
   void wifi_init(void)
   {
   	static char wifi_msg[128] = {0};
   	// WIFI 串口初始化
       wifi_uart_init(115200);
       at_obj_init(&at, &at_adapter);
   	// 關(guān)閉回顯
       at_send_singlline(&at, NULL, "ATE0");  	// OK
       // AT測試
       at_send_singlline(&at, NULL, "AT");  // OK  ERROR *
   	// 配置工作模式 AP模式
   	at_send_singlline(&at, NULL, "AT+CWMODE=3");  
   	// 創(chuàng)建路由器
   	sprintf(wifi_msg, "AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"", SSID, PWD);
   	at_send_singlline(&at, NULL, wifi_msg);  
   	// 設(shè)定域名
   	at_send_singlline(&at, NULL, "AT+CIPSNTPCFG=1,8,\"ntp1.aliyun.com\"");  
   	// 設(shè)定MQTT賬號
   	at_send_singlline(&at, NULL, "AT+MQTTUSERCFG=0,1,\"NULL\",\"username\",\"passwd",0,0,\"\"");  
   	// 設(shè)定Clinent ID
   	at_send_singlline(&at, NULL, "AT+MQTTCLIENTID=0,\"clientid注意逗號需反義\"");  
   	// 鏈接MQTT
   	at_send_singlline(&at, connnect_calback, "AT+MQTTCONN=0,\"host\",1883,1");
   }; 
   

3. 加入輪詢?nèi)蝿?wù)，wifi.c中實現(xiàn)了wifi_task函數(shù)，并在初始化中進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，如下：

   wifi_init();
   do
   {
   	wifi_task();
   	HAL_Delay(10);
   }while(wifiConnectFlag == 0);
   

   wifiConnectFlag 標(biāo)志位會在at_send_singlline(&at, connnect_calback, "AT+MQTTCONN=0,\"host\",1883,1");中的connnect_calback回調(diào)函數(shù)中進(jìn)行判斷。
   如上進(jìn)行配置后可基本完成AT_Command的配置，可以進(jìn)行串口測試。

4. 數(shù)據(jù)上報，數(shù)據(jù)上報通常使用標(biāo)準(zhǔn)格式如下：
   首先需要在產(chǎn)品中找到屬性上報的Topic類，注意要將${deviceName}替換為設(shè)備名。
   
   STM32中可使用如下的代碼進(jìn)行motorstatus屬性上報

   char sendmsg[256];
   sprintf(sendmsg,"AT+MQTTPUB=0,\"/sys/a1Tt5wtm2af/${deviceName}/thing/event/property/post\",\"{\\\"id\\\":1685082419785\\\,\\\"params\\\":{\\\"motorstatus\\\":%d}\\\,\\\"version\\\":\\\"1.0\\\"\\\,\\\"method\\\":\\\"thing.event.property.post\\\"}\",1,0\r\n", motorstatus);
   HAL_UART_Transmit(&huart2, (unsigned char *)sendmsg, strlen(sendmsg), 0xffff);  // wifi串口數(shù)據(jù)發(fā)送
   HAL_Delay(1000);
   

5. 云端屬性獲取，當(dāng)云上產(chǎn)生設(shè)備屬性操作時會通過MQTT發(fā)送到對應(yīng)的設(shè)備中，此時需要進(jìn)行相應(yīng)的解析操作，首先通過判斷wifiConnectFlag 標(biāo)志位判斷是否鏈接阿里云成功，若成功后之后的云端下發(fā)的屬性命令將在wifi.c中的wifi_connnect_calback(uart2_rx_buf, strlen(uart2_rx_buf));函數(shù)進(jìn)行解析：
   本部分代碼的邏輯為判斷字符串?dāng)?shù)組中是否有特定的三位字符與motorstatus屬性吻合，從而解析出對應(yīng)的屬性值。

   /* 
    * @brief    wifi 連接成功后數(shù)據(jù)解析
    */
   // +MQTTSUBRECV:0,"/sys/a1U3gCVc2Lh/Device1/thing/service/property/set",104,{"method":"thing.service.property.set","id":"1199288712",
   // "params":{"windowControl":3},"version":"1.0.0"}
   void wifi_connnect_calback(unsigned char *data, uint8_t len)
   {
   	int i = 0;
       unsigned char *p ;
       	
   	p = data;  // 指針p指向接受數(shù)組的第一個元素
   	for(i=50;i<strlen(data);i++)
   	{
   		if(*(p+i)=='t' && *(p+i+1)=='u' && *(p+i+2) == 's')  // 尋找"motorstatus"
   		{
   			motorstatus = *(p+i+5)-0x30;
   		}
   	}
   	
   }
   

總結(jié)

首先，在wifi_uart.c文件中實現(xiàn)了串口發(fā)送和接收回調(diào)函數(shù)。wifi_uart_write函數(shù)用于向串口發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)并啟動發(fā)送，同時使用HAL_UART_Transmit函數(shù)進(jìn)行串口數(shù)據(jù)發(fā)送。WIFI_UART_RxCpltCallback函數(shù)用于處理串口接收到的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)放入接收緩沖區(qū)。

在stm32f1xx_it.c文件中，使用DMA和空閑中斷的方式進(jìn)行串口2的接收。當(dāng)空閑中斷觸發(fā)時，會調(diào)用WIFI_UART_RxCpltCallback函數(shù)處理接收到的數(shù)據(jù)。

在wifi.c文件中，創(chuàng)建AT適配器對象，并在wifi_init函數(shù)中進(jìn)行AT指令的配置和發(fā)送。通過調(diào)用at_send_singlline函數(shù)發(fā)送AT命令。在wifi_task函數(shù)中循環(huán)調(diào)用，通過判斷wifiConnectFlag標(biāo)志位判斷是否連接成功。

對于數(shù)據(jù)上報，你可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式構(gòu)造要發(fā)送的數(shù)據(jù)，使用sprintf函數(shù)將數(shù)據(jù)格式化為AT命令的形式，然后通過HAL_UART_Transmit函數(shù)發(fā)送到串口。例如，使用sprintf函數(shù)將motorstatus屬性格式化為要發(fā)送的字符串，然后通過HAL_UART_Transmit函數(shù)發(fā)送到串口。

對于云端屬性獲取，當(dāng)云端發(fā)送設(shè)備屬性操作時，通過判斷wifiConnectFlag標(biāo)志位和解析接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作。在wifi_connnect_calback函數(shù)中，你可以解析接收到的數(shù)據(jù)，判斷是否含有特定的屬性命令，并提取屬性值。

需要注意的是，以上只是一個簡單的示例，具體的實現(xiàn)可能需要根據(jù)你的項目需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。同時，確保在使用AT命令進(jìn)行通信時，正確配置串口和波特率，并根據(jù)具體的硬件連接情況進(jìn)行適配。

問題排查

除了上述提到的移植和配置外，以下是一些可能需要的步驟和流程：

1. 確定硬件連接：根據(jù)AT_Command庫的要求，確認(rèn)將STM32F103C8T6與Modem、WIFI模塊、藍(lán)牙等設(shè)備正確連接。確保使用的串口、引腳和電源連接正確。

2. 配置CubeMX：使用CubeMX配置STM32F103C8T6的引腳和時鐘設(shè)置，確保與硬件連接一致。在CubeMX中選擇正確的串口配置，包括波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)。

添加庫文件和代碼：將AT_Command庫的源代碼和相應(yīng)的頭文件添加到你的項目中。確保在編譯過程中包含這些文件，并鏈接到正確的位置。

3. 初始化串口和DMA：在代碼中初始化串口和DMA相關(guān)的設(shè)置，確保正確配置串口的接收和發(fā)送功能。確保正確啟動DMA進(jìn)行接收，并在空閑中斷中處理接收到的數(shù)據(jù)。

4. 實現(xiàn)適配器函數(shù)：根據(jù)AT_Command庫的要求，實現(xiàn)適配器函數(shù)，包括串口發(fā)送和接收的函數(shù)。這些函數(shù)將作為AT_Command庫的回調(diào)函數(shù)，在相應(yīng)的事件發(fā)生時被調(diào)用。

5. 初始化AT_Command對象：在代碼中創(chuàng)建AT_Command對象，并使用之前實現(xiàn)的適配器函數(shù)進(jìn)行初始化。這將使AT_Command庫能夠使用正確的串口進(jìn)行通信，并通過回調(diào)函數(shù)處理接收到的數(shù)據(jù)。

6. 配置AT指令和發(fā)送數(shù)據(jù)：根據(jù)你的項目需求，使用AT_Command庫提供的函數(shù)配置AT指令，例如發(fā)送AT測試命令、配置工作模式、創(chuàng)建路由器等。使用AT_Command庫提供的函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)到串口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上報等功能。

7. 解析接收數(shù)據(jù)：根據(jù)AT_Command庫的回調(diào)函數(shù)，解析接收到的數(shù)據(jù)。根據(jù)具體的協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，提取需要的信息并進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，在wifi_connnect_calback函數(shù)中解析云端下發(fā)的屬性命令，并根據(jù)屬性命令進(jìn)行相應(yīng)的操作。

8. 循環(huán)調(diào)用AT_Command庫：在主循環(huán)中循環(huán)調(diào)用AT_Command庫的相關(guān)函數(shù)，確保AT指令的正常運行。可以通過wifi_task函數(shù)進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，并在循環(huán)中添加適當(dāng)?shù)难訒r。

9. 調(diào)試和測試：進(jìn)行逐步調(diào)試和測試，確保AT_Command庫在STM32F103C8T6上正常工作。驗證AT指令的發(fā)送和接收功能，檢查數(shù)據(jù)上報和云端屬性獲取的正確性。

以上是一個大致的流程，具體的實現(xiàn)可能需要根據(jù)你的項目需求和AT_Command庫的要求進(jìn)行調(diào)整。確保按照庫的文檔和示例進(jìn)行

源碼獲取

關(guān)注公眾號electronic造物實驗室并發(fā)送AT指令即可獲取測試源碼。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-464665.html

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