承接上文，上文具体讲解了ESP8266-STM32-ONENET三者是如何通过代码联系在一起的，而这次将着重于实践，利用实物完成上传数据的功能。
文章目录
一、基于STM32标准库函数的代码移植
由于从ONENET平台下载的代码有作者自己的风格，与我一直使用的正点原子风格的代码不太一样，因此我将代码的部分内容进行修改，使其更贴合我的需求。
（1）ESP8266.c
#include "debug.h"
//网络设备驱动
#include "esp8266.h"
//硬件驱动
#include "UART6.h"
#include "USART2.h"
//C库
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//AT+CWJAP指令用于连接WiFi网络，后面的参数中，ONENET表示WiFi网络的名称，而IOT@Chinamobile123则是WiFi网络的密码。
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"OEN\",\"12345678\"\r\n"
//AT+CIPSTART指令用于连接TCP服务器，后面的参数中，TCP表示使用TCP协议连接服务器，183.230.40.39表示OneNET服务器的IP地址，而6002则是OneNET服务器的端口号。
#define ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.39\",6002\r\n"
//接收缓冲区大小
unsigned char esp8266_buf[256];
//cnt是接收计数器
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_Clear
//
// 函数功能： 清空缓存
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_Clear(void)
{
memset(esp8266_buf, 0, sizeof(esp8266_buf));
esp8266_cnt = 0;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_WaitRecive
//
// 函数功能： 等待接收完成
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： REV_OK-接收完成 REV_WAIT-接收超时未完成
//
// 说明： 循环调用检测是否接收完成
//==========================================================
_Bool ESP8266_WaitRecive(void)
{
if(esp8266_cnt == 0) //如果接收计数为0 则说明没有处于接收数据中，所以直接跳出，结束函数
return REV_WAIT;
if(esp8266_cnt == esp8266_cntPre) //如果上一次的值和这次相同，则说明接收完毕
{
esp8266_cnt = 0; //清0接收计数
return REV_OK; //返回接收完成标志
}
esp8266_cntPre = esp8266_cnt; //置为相同
return REV_WAIT; //返回接收未完成标志
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendCmd
//
// 函数功能： 发送命令
//
// 入口参数： cmd：命令
// res：需要检查的返回指令
//
// 返回参数： 0-成功 1-失败
//
// 说明：
//==========================================================
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res)
{
unsigned char timeOut = 200;
//printf("366\r\n");
Usart_SendString(USART2, (unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
//printf("666\r\n");
//printf("%s\r\n",esp8266_buf);
while(timeOut--)
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果收到数据
{
printf("%s\r\n",esp8266_buf);
if(strstr((const char *)esp8266_buf, res) != NULL) //如果检索到关键词
{
ESP8266_Clear(); //清空缓存
return 0;
}
}
//DelayXms(10);
Delay_Ms(10);
}
return 1;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendData
//
// 函数功能： 发送数据
//
// 入口参数： data：数据
// len：长度
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len)
{
char cmdBuf[32];
ESP8266_Clear(); //清空接收缓存
sprintf(cmdBuf, "AT+CIPSEND=%d\r\n", len); //发送命令
if(!ESP8266_SendCmd(cmdBuf, ">")) //收到‘>’时可以发送数据
{
Usart_SendString(USART2, data, len); //发送设备连接请求数据
}
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_GetIPD
//
// 函数功能： 获取平台返回的数据
//
// 入口参数： 等待的时间(乘以10ms)
//
// 返回参数： 平台返回的原始数据
//
// 说明： 不同网络设备返回的格式不同，需要去调试
// 如ESP8266的返回格式为 "+IPD,x:yyy" x代表数据长度，yyy是数据内容
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut)
{
char *ptrIPD = NULL;
do
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果接收完成
{
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_buf, "IPD,"); //搜索“IPD”头
if(ptrIPD == NULL) //如果没找到，可能是IPD头的延迟，还是需要等待一会，但不会超过设定的时间
{
//UsartPrintf(USART_DEBUG, "\"IPD\" not found\r\n");
}
else
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, ':'); //找到':'
if(ptrIPD != NULL)
{
ptrIPD++;
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
else
return NULL;
}
}
//DelayXms(5); //延时等待
Delay_Ms(5);
} while(timeOut--);
return NULL; //超时还未找到，返回空指针
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_Init
//
// 函数功能： 初始化ESP8266
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_Init(void)
{
//GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
//ESP8266复位引脚
//GPIO_Initure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
// GPIO_Initure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; //GPIOC14-复位
// GPIO_Initure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_Initure);
//GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_14, Bit_RESET);
//DelayXms(250);
//Delay_Ms(250);
//GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_14, Bit_SET);
//DelayXms(500);
ESP8266_Clear();
printf("1. AT\r\n");
printf("%d\r\n",ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"));
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"))//测试指令
//DelayXms(500);
Delay_Ms(500);
printf("2. CWMODE\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK"))//设置STA模式
//DelayXms(500);
Delay_Ms(500);
printf("3. AT+CWDHCP\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1\r\n", "OK"))//
//DelayXms(500);
Delay_Ms(500);
printf("4. CWJAP\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO, "GOT IP"))
//DelayXms(500);
Delay_Ms(500);
printf("5. CIPSTART\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_ONENET_INFO, "CONNECT"))
// DelayXms(500);
Delay_Ms(500);
printf("6. ESP8266 Init OK\r\n");
}
//==========================================================
// 函数名称： USART2_IRQHandler
//
// 函数功能： 串口6收发中断
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
__attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")))
void USART2_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断
{
if(esp8266_cnt >= sizeof(esp8266_buf)) esp8266_cnt = 0; //防止串口被刷爆
esp8266_buf[esp8266_cnt++] = USART2->DATAR;
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);
}
}
(2)ESP8266.h
#ifndef _ESP8266_H_
#define _ESP8266_H_
#define REV_OK 0 //接收完成标志
#define REV_WAIT 1 //接收未完成标志
void ESP8266_Init(void);
void ESP8266_Clear(void);
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len);
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut);
#endif
(3)ONENET.c
//单片机头文件
#include "debug.h"
//网络设备
#include "esp8266.h"
//协议文件
#include "onenet.h"
#include "MqttKit.h"
//硬件驱动
#include "UART6.h"
#include "USART3.h"
//C库
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//产品ID（PROID）是OneNET平台上创建的产品的唯一标识符，用于区分不同的产品；
#define PROID "610694"
//鉴权信息（AUTH_INFO）是用于验证设备身份的密钥，用于确保只有经过授权的设备可以连接到OneNET平台
#define AUTH_INFO "test"
//设备ID（DEVID）是OneNET平台上创建的设备的唯一标识符，用于区分不同的设备。
#define DEVID "1100462854"
extern unsigned char esp8266_buf[256];
extern uint16_t USART3_RxBuf[USART_MAX_LEN]; //接收缓存
extern uint16_t data[8];
//==========================================================
// 函数名称： OneNet_DevLink
//
// 函数功能： 与onenet创建连接
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 1-成功 0-失败
//
// 说明： 与onenet平台建立连接
//==========================================================
_Bool OneNet_DevLink(void)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqttPacket = {
NULL, 0, 0, 0}; //协议包
unsigned char *dataPtr;
_Bool status = 1;
printf("OneNet_DevLink\r\n" "PROID: %s, AUIF: %s, DEVID:%s\r\n" , PROID, AUTH_INFO, DEVID);
if(MQTT_PacketConnect(PROID, AUTH_INFO, DEVID, 256, 0, MQTT_QOS_LEVEL0, NULL, NULL, 0, &mqttPacket) == 0)
{
ESP8266_SendData(mqttPacket._data, mqttPacket._len); //上传平台
dataPtr = ESP8266_GetIPD(250); //等待平台响应
if(dataPtr != NULL)
{
if(MQTT_UnPacketRecv(dataPtr) == MQTT_PKT_CONNACK)
{
switch(MQTT_UnPacketConnectAck(dataPtr))
{
case 0:printf("Tips: 连接成功\r\n");status = 0;break;
case 1:printf("WARN: 连接失败：协议错误\r\n");break;
case 2:printf("WARN: 连接失败：非法的clientid\r\n");break;
case 3:printf("WARN: 连接失败：服务器失败\r\n");break;
case 4:printf("WARN: 连接失败：用户名或密码错误\r\n");break;
case 5:printf("WARN: 连接失败：非法链接(比如token非法)\r\n");break;
default:printf("ERR: 连接失败：未知错误\r\n");break;
}
}
}
MQTT_DeleteBuffer(&mqttPacket); //删包
}
else
printf("WARN: MQTT_PacketConnect Failed\r\n");
return status;
}
//这个函数用来传输数据
unsigned char OneNet_FillBuf(char *buf)
{
char text[64];
memset(text, 0, sizeof(text));
strcpy(buf, ",;");
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Tempreture,%f;",(float)data[0]);//温度
printf("t=%f\r\n",(float)data[0]);
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Humidity,%f;",(float)data[1]);//湿度
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Length,%f;",(float)data[2]);//车距
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Alcohol,%f;",(float)data[3]);//酒精浓度
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Speed,%f;",(float)data[4]);//车速
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Circle,%f;",(float)data[5]);//转速
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Mileage,%f;",(float)data[6]);//里程
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Total,%f;",(float)data[7]);//总分
strcat(buf, text);
return strlen(buf);
}
//==========================================================
// 函数名称： OneNet_SendData
//
// 函数功能： 上传数据到平台
//
// 入口参数： type：发送数据的格式
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void OneNet_SendData(void)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqttPacket = {
NULL, 0, 0, 0}; //协议包
char buf[256];
short body_len = 0, i = 0;
printf("Tips: OneNet_SendData-MQTT\r\n");
memset(buf, 0, sizeof(buf));
body_len = OneNet_FillBuf(buf); //获取当前需要发送的数据流的总长度
if(body_len)
{
if(MQTT_PacketSaveData(DEVID, body_len, NULL, 5, &mqttPacket) == 0) //封包
{
for(; i < body_len; i++)
mqttPacket._data[mqttPacket._len++] = buf[i];
ESP8266_SendData(mqttPacket._data, mqttPacket._len); //上传数据到平台
printf("Send %d Bytes\r\n", mqttPacket._len);
MQTT_DeleteBuffer(&mqttPacket); //删包
}
else
printf("WARN: EDP_NewBuffer Failed\r\n");
}
}
//==========================================================
// 函数名称： OneNet_RevPro
//
// 函数功能： 平台返回数据检测
//
// 入口参数： dataPtr：平台返回的数据
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void OneNet_RevPro(unsigned char *cmd)
{
MQTT_PACKET_STRUCTURE mqttPacket = {
NULL, 0, 0, 0}; //协议包
char *req_payload = NULL;
char *cmdid_topic = NULL;
unsigned short req_len = 0;
unsigned char type = 0;
short result = 0;
char *dataPtr = NULL;
char numBuf[10];
int num = 0;
type = MQTT_UnPacketRecv(cmd);
switch(type)
{
case MQTT_PKT_CMD: //命令下发
result = MQTT_UnPacketCmd(cmd, &cmdid_topic, &req_payload, &req_len); //解出topic和消息体
if(result == 0)
{
printf("cmdid: %s, req: %s, req_len: %d\r\n", cmdid_topic, req_payload, req_len);
if(MQTT_PacketCmdResp(cmdid_topic, req_payload, &mqttPacket) == 0) //命令回复组包
{
printf("Tips: Send CmdResp\r\n");
ESP8266_SendData(mqttPacket._data, mqttPacket._len); //回复命令
MQTT_DeleteBuffer(&mqttPacket); //删包
}
}
break;
case MQTT_PKT_PUBACK: //发送Publish消息，平台回复的Ack
if(MQTT_UnPacketPublishAck(cmd) == 0)
printf("Tips: MQTT Publish Send OK\r\n");
break;
default:
result = -1;
break;
}
ESP8266_Clear(); //清空缓存
if(result == -1)
return;
dataPtr = strchr(req_payload, '}'); //搜索'}'
if(dataPtr != NULL && result != -1) //如果找到了
{
dataPtr++;
while(*dataPtr >= '0' && *dataPtr <= '9') //判断是否是下发的命令控制数据
{
numBuf[num++] = *dataPtr++;
}
numBuf[num] = 0;
num = atoi((const char *)numBuf); //转为数值形式
}
if(type == MQTT_PKT_CMD || type == MQTT_PKT_PUBLISH)
{
MQTT_FreeBuffer(cmdid_topic);
MQTT_FreeBuffer(req_payload);
}
}
(4)ONENET.h
#ifndef _ONENET_H_
#define _ONENET_H_
_Bool OneNet_DevLink(void);
void OneNet_SendData(void);
void OneNet_RevPro(unsigned char *cmd);
#endif
(5)UART6.c
//硬件驱动
#include "UART6.h"
//C库
#include <stdarg.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
/*
************************************************************
* 函数名称： Usart6_Init
*
* 函数功能： 串口6初始化
*
* 入口参数： baud：设定的波特率
*
* 返回参数： 无
*
* 说明： TX-Pc0 RX-PC1
************************************************************
*/
void Usart6_Init(unsigned int baud)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
USART_InitTypeDef usart_initstruct;
NVIC_InitTypeDef nvic_initstruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART6, ENABLE);
//PC0 TXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &gpio_initstruct);
//PC1 RXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &gpio_initstruct);
usart_initstruct.USART_BaudRate = baud;
usart_initstruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件流控
usart_initstruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //接收和发送
usart_initstruct.USART_Parity = USART_Parity_No; //无校验
usart_initstruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //1位停止位
usart_initstruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //8位数据位
USART_Init(UART6, &usart_initstruct);
USART_Cmd(UART6, ENABLE); //使能串口
USART_ITConfig(UART6, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能接收中断
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannel = UART6_IRQn;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_Init(&nvic_initstruct);
}
/*
************************************************************
* 函数名称： Usart_SendString
*
* 函数功能： 串口数据发送
*
* 入口参数： USARTx：串口组
* str：要发送的数据
* len：数据长度
*
* 返回参数： 无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void Usart_SendString(USART_TypeDef *USARTx, unsigned char *str, unsigned short len)
{
unsigned short count = 0;
for(; count < len; count++)
{
USART_SendData(USARTx, *str++); //发送数据
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET); //等待发送完成
}
}
/*
************************************************************
* 函数名称： UsartPrintf
*
* 函数功能： 格式化打印
*
* 入口参数： USARTx：串口组
* fmt：不定长参
*
* 返回参数： 无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void UsartPrintf(USART_TypeDef *USARTx, char *fmt,...)
{
unsigned char UsartPrintfBuf[296];
va_list ap;
unsigned char *pStr = UsartPrintfBuf;
va_start(ap, fmt);
vsnprintf((char *)UsartPrintfBuf, sizeof(UsartPrintfBuf), fmt, ap); //格式化
va_end(ap);
while(*pStr != 0)
{
USART_SendData(USARTx, *pStr++);
while(USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
}
(6)main函数
int main(void)
{
unsigned short timeCount = 0; //发送间隔变量
unsigned char *dataPtr = NULL;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
SystemCoreClockUpdate();
Delay_Init();
USART_Printf_Init(115200); //打印调试串口
uart2_init(115200);//接收评估板标志符串口
Usart6_Init(115200);//esp8266串口
printf("666\r\n");
ESP8266_Init(); //初始化ESP8266
while(OneNet_DevLink()) //接入OneNET
Delay_Ms(500);
//data[0]=random()%126;
//data[1]=random()%103;
data[2]=100;
data[3]=120;
data[4]=140;
data[5]=160;
data[6]=170;
data[7]=210;
while(1)
{
data[0]=random()%126;
data[1]=random()%103;
if(++timeCount >= 500) //发送间隔5s
{
//SHT20_GetValue();
printf("OneNet_SendData\r\n");
OneNet_SendData(); //发送数据
timeCount = 0;
ESP8266_Clear();
}
dataPtr = ESP8266_GetIPD(0);
if(dataPtr != NULL)
OneNet_RevPro(dataPtr);
Delay_Ms(10);
}
}
二、代码移植过程以及连接到ONENET云平台要注意的问题
1.移植过程
①要写明白是哪个串口要跟ESP8266通信，注意初始化。
②源代码里对ESP8266的复位端口写了高低电平，但是这里我把它删除了，因为我买的是ESP-01s，出厂自带AT固件，不用下载即可直接连接WIFI，同时仅需要4根数据线：RX,TX,VCC,GND，所以不在乎是否要写复位端口了。
③发送数据的大小要注意：当你发送的数据比较少时，采用buf[128]也许就够了，但是如果比较多，那么当连接好wifi后，串口调试助手会一直卡死在发送数据字节的位置，因为这个缓存数组不够大了，所以要改大一点。
④发送数据的核心函数是unsigned char OneNet_FillBuf(char *buf)，按照格式一个个添加数据即可，要注意数据格类型。
⑤我没有写MQTT库，是因为不用自行更改，张继瑞大佬写的很牛逼，把MQTT协议包封装的很好。
2.ONENET上云
①用户需要自己修改的部分：WiFi名称和密码。开手机热点即可，2.4GHz的频段。
//AT+CWJAP指令用于连接WiFi网络，后面的参数中，ONENET表示WiFi网络的名称，而IOT@Chinamobile123则是WiFi网络的密码。
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"OEN\",\"12345678\"\r\n"
//AT+CIPSTART指令用于连接TCP服务器，后面的参数中，TCP表示使用TCP协议连接服务器，183.230.40.39表示OneNET服务器的IP地址，而6002则是OneNET服务器的端口号。
#define ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.39\",6002\r\n"
这三个ID是云平台上可以找到的，也要注意修改，其他没什么需要修改的。
//产品ID（PROID）是OneNET平台上创建的产品的唯一标识符，用于区分不同的产品；
#define PROID "610694"
//鉴权信息（AUTH_INFO）是用于验证设备身份的密钥，用于确保只有经过授权的设备可以连接到OneNET平台
#define AUTH_INFO "test"
//设备ID（DEVID）是OneNET平台上创建的设备的唯一标识符，用于区分不同的设备。
#define DEVID "1100462854"
②关于云平台，登陆后，要选择MQTT（旧版），多协议接入，创建项目后，查看数据流就可以看到上传的信息。另外，上传数据的间隔是以timeCount计数值来进行的，如果在联网传输数据前已经进行了大量其他操作，会导致传输数据很慢，就需要适当调整计数值。