【DFRobot 云雀气象仪】学习笔记05（使用ESP8266上传云雀气象仪数据到阿里云）

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## 10：使用ESP8266上传云雀气象仪数据阿里云 我们使用mqtt模拟器上传数据之后，用来调试同个通讯过程的正确性，之后，我们采用wifi技术上传到云雀气象仪数据到阿里云，这里我们使用ESP8266来实现。 ### 10.1：硬件环境 ​ ESP8266 尺寸为5x5 mm，ESP8266 模组需要的外围器件有：10个电阻电容电感、1个无源晶振、1个flash。工作温度范围：-40~125℃。ESP8266 是一个完整且自成体系的 WiFi 网络解决方案，能够独立运行， 也可以作为 slave 搭载于其他 Host 运行。 ​ ESP8266 在搭载应用并作为设备中唯一的应用处理器时，能够直接从外接闪存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提高系统性能，并减少内存需求。 另外一种情况是，无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时，可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易行，只需通过 SPI/SDIO 接口或中央处理器 AHB 桥接口即可。ESP8266 强大的片上处理和存储能力，使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备，实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。硬件如下图所示：  ESP8266硬件接口如下：  ### 10.2：软件编程 首先ESP8266采用串口通讯，我们使用的单片机事STM32F103，使用串口2进行通讯。使用PA2和PA3引脚。  首先进行串口通讯设置，初始化串口2，波特率为115200；具体代码如下： ```C voidUART2_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 第1步：打开GPIO和USART部件的时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE); /* 第2步：将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 第3步：将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式 由于CPU复位后，GPIO缺省都是浮空输入模式，因此下面这个步骤不是必须的 但是，我还是建议加上便于阅读，并且防止其它地方修改了这个口线的设置参数 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*第3步已经做了，因此这步可以不做 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; */ GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* 第4步： 配置串口硬件参数 */ USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; /* 波特率 */ USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; /* 仅选择接收模式 */ USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); /* 使能接收中断 */ USART_Cmd(USART2, ENABLE); /* 使能串口 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } ``` 设置串口中断接收数据，实现方式如下： ```C void USART2_IRQHandler(void) { unsigned char dat; if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) { dat = USART_ReceiveData(USART2); CBUF_Push(RxBuffer2, dat); USART_ClearITPendingBit(USART2, USART_IT_RXNE); } } ``` 编写AT指令应答函数： ``` //从串口3响应接收，如果接收到了则会返回接收到的数据。 u8 AT_Respose(u8 *string) { printf("\r\n接收到模块响应数据为:\n%s",USART3_RX_BUF); if(strstr((const char*)USART2_RX_BUF,(const char*)string) != 0) { printf("\r\n接收到期待的响应 %s",string); USART2_RX_STA = 0; memset(USART3_RX_BUF,0x00,USART2_MAX_RECV_LEN); return 1; } else { printf("\r\n未接收到期待的响应 %s",string); USART2_RX_STA = 0; memset(USART3_RX_BUF,0x00,USART2_MAX_RECV_LEN); return 0; } } ``` 串口中断主要用于AT应答回复，判断应答命令来判断AT指令是否成功，配制AT指令入网，主要步骤如下： ```python 第一步： 发送AT，返回OK，说明AT指令通讯正常 第二步： 发送：AT+CWMODE=1 设为station模式 第三步： 发送：AT+CWLAP 显示无线列表 第四步： 发送：AT+CWJAP=“无线网络名”,“无线网络密码” 加入无线网络 第五步： 发送：AT+CIPMUX=1 开启多连接模式 现在已经建立好连接了 就可以和服务器进行通讯了 ``` 接下来就是用MQTT连接阿里云，将云雀气象仪的数据上传。首先登陆阿里云，查看设备数据信息：  同时查看自己的物理型topic  连接阿里云主要有以下几个命令步骤： ```C 1：设置 MQTT 登陆用户名：AT+MQTTLONGUSERNAME 2：设置 MQTT 登陆密码：AT+MQTTLONGPASSWARD 3：设置 MQTT 连接属性：AT+MQTTCONNCFG 4：连接阿里云的MQTT Broker(TCP服务器)：AT+MQTTCONN 5：订阅主体：AT+MQTTSUB=<LinkID>,<"topic">,<qos> 6：上传数据：AT+MQTTPUB=<LinkID>,<"topic">,<"data">,<qos>,<retain> ``` MQTT的还有一些指令，可参考乐鑫官网，下载文件查看。 ### 10.3：实验结果  LCD显示数据和阿里云平台一致。