前言
本文章的内容为STM32通过ESP8266利用AT指令连接阿里云平台，并创建设备和创建云产品流转主题，来为实现Android app与STM32的发送接收数据做准备。Android app的实现由于篇幅不宜过长，将放到下一篇文章中。
演示视频
实现一个简单的app来控制stm32开关灯、蜂鸣器、门（舵机），显示温湿度（DTH11模块）数据，光度数据。
话不多说先看实验效果：
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="bDPHFi0i-1722033920375" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112852178309078"></iframe>基于STM32+esp8266+freertos+Android app+阿里云的智能家居系统
一、硬件设计：
接线方式
本项目所使用到的WIFI模块为ESP8266-01S，接线方式如下：注意TXD和RXD的接线方式，很多时候接了模块却没有反应，就是因为硬件连线没有接对。
| STM32/USBTTL | esp8266 |
| GND | GND |
| 3.3V | 3.3V |
| TXD | RXD |
| RXD | TXD |
二、软件设计
烧录MQTT固件
需要有一个串口TTL模块，硬件连接如下，因为我在烧录固件的时候，esp8266总是显示等待上电同步，无法正常烧写固件，通过查阅资料和尝试之后，通过将ESP8266的3V3和EN与串口TTL模块的3V3连接，GND和IO0引脚共同连接到GND上，不懂怎么做的小伙伴，可以看看我下面的图片去将杜邦线进行修改即可。
| TTL模块 | ESP8266 |
| 3V3 | 3V3 和 EN |
| GND | GND 和 IO0 |
| TXD | RXD |
| RXD | TXD |
ESP8266-01S的MQTT固件和烧写固件的软件在下方链接中，请自行下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1f5cNlNCMdW22GDBMksK59w?pwd=76kn
提取码：76kn
--来自百度网盘超级会员V5的分享
打开ESPFlashDownloadTool之后，选择第一个框框ESP8266 DownloadTool
第一步先选择MQTT固件，烧写到ESP8266的0x00000地址。第二步先ERASE，第三步再点击Start进行固件烧写即可。如果遇到程序下载不进去的情况，可能需要将RST在下载的过程中接地1~2秒然后浮空。
阿里云创建设备
在阿里云主页搜索框搜索物联网平台，或者直接点击此链接进入：物联网平台 (aliyun.com)
如果没有开通公共实例的需要先开通，点击进入。
点击左栏的设备管理中产品选项的新建产品：1.自定义产品名称，2.勾选标准品类，3.节点类型选择直连设备，4.联网方式：WI-FI，5.数据格式：ICA 标准数据格式，6.点击确认即可。
创建后点击操作中的管理设备，进行设备添加。
输入设备名称和备注名称（方便区分设备）
如果用于App和STM32通讯，需要为其各创建一个设备，根据上面的设备创建流程走即可。
创建云流转主题
创建自定义主题：在同一个产品下新建两个自定义的Topic：一个用于STM32上传传感器数据到App，另一个用于App下发命令控制STM32。创建的流程如下，设备操作权限记得选择发布和订阅。
这是我创建的两个主题：一个是STM32_to_Android 用于STM32上传传感器数据到App，另一个是Android_to_STM32用于Android app下发命令控制STM32。后面会看到，因为主题选择了发布和订阅模式，所以我通过将STM32和App都上传到同一个主题，也能够转发到两个设备。
创建云产品流转：下面创建了两个规则：
转发数据配置：通过以下配置，我们就可以从数据流传到的topic中接收到设备上传的数据了，可以选择自定义topic也可以选择物模型数据下发的指定topic。
创建完后，记得将每个规则启动。
ESP8266模块驱动
esp8266_mqtt.c文件中，我们需要将ESP8266_Init()在main函数之前进行调用，通过一系列AT指令来对ESP8266进行初始化，使其能够连接WIFI和阿里云服务器。
连接参数在设备中的MQTT连接参数，点击查看就能看到。订阅的主题是云产品流转中用于转发数据的主题。我们通过以下AT指令来让STM32连接到阿里云，并订阅Android App用于控制STM32发布的主题。参数的使用在以下AT指令中都有详细的注释。
//复位
AT+RST
//配置wifi模式 STA模式
AT+CWMODE=1
//wifi 名和密码
AT+CWJAP="360","02744871"
//username、passwd
AT+MQTTUSERCFG=0,1,"NULL","STM32&k1h2hJkoTA7","ff9794cb37d57d38fb4a7e2b9091c7e1ade031fd47c3868efdb571e448b3a65a",0,0,""
//clientid
AT+MQTTCLIENTID=0,"k1h2hJkoTA7.STM32|securemode=2\,signmethod=hmacsha256\,timestamp=1721776877786|"
//mqttHostUrl：iot-06z00jlxn39wea0.mqtt.iothub.aliyuncs.com
AT+MQTTCONN=0,"iot-06z00jlxn39wea0.mqtt.iothub.aliyuncs.com",1883,1
//订阅主题
AT+MQTTSUB=0,"/sys/k1h2hJkoTA7/STM32/thing/service/property/set\",1esp8266_mqtt.c文件中的函数功能如下：
ESP8266_Init()用于发送AT指令连接阿里云
Send_Data_To_Cloud() 发送传感器数据到k1h2hJkoTA7/STM32/user/Android_STM32主题，我们在先前已经在云产品流转中将其转发到/k1h2hJkoTA7/Android_app/user/STM32toAndroid主题，App将订阅此主题获取传感器数据显示在屏幕上。
Get_Data_From_Cloud()用于获取先前ESP8266_Init()订阅的/sys/k1h2hJkoTA7/STM32/thing/service/property/set主题所发布的信息，用于接收APP下发的指令。
#include "esp8266_mqtt.h"
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP=\"360\",\"02744871\"\r\n" //连接的Wifi名 密码
#define MQTTUSERCFG "AT+MQTTUSERCFG=0,1,\"NULL\",\"STM32&k1h2hJkoTA7\",\"25940a10a11126eb67377bed21b8983b595b5c96429664f9519baeaa5f91dd58\",0,0,\"\"\r\n"
#define MQTTCLIENTID "AT+MQTTCLIENTID=0,\"k1h2hJkoTA7.STM32|securemode=2\\,signmethod=hmacsha256\\,timestamp=1721780638696|\"\r\n"
#define MQTTCONN "AT+MQTTCONN=0,\"iot-06z00jlxn39wea0.mqtt.iothub.aliyuncs.com\",1883,1\r\n"
unsigned char esp8266_buf[512];
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;
extern UART_HandleTypeDef huart3;
#define ESP8266_USART &huart3
/*
************************************************************
* 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(UART_HandleTypeDef *USARTx, unsigned char *str, unsigned short len)
{
unsigned short count = 0;
if (str == NULL || USARTx == NULL)
{
return;
}
for (; count < len; count++)
{
if (str[count] == '\0')
{
break;
}
HAL_UART_Transmit(USARTx, (uint8_t *)(str + count), 1, 10);
}
}
//==========================================================
// 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("\r\nWifiTx = %s\n", cmd);
HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)cmd, strlen((const char *)cmd), 0xffff);
while(timeOut--)
{
if(ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) //如果收到数据
{
//printf("esp8266_buf : %s\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;
}
}
HAL_Delay(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(ESP8266_USART, data, len); //发送设备连接请求数据
HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)data, len, 0xffff);
}
}
//==========================================================
// 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
{
printf("%s\n", esp8266_buf);
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_buf, "+MQTTSUBRECV:"); //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
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, '{'); //找到':'
if(ptrIPD != NULL)
{
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
}
}
HAL_Delay(1); //延时等待
} while(timeOut--);
ESP8266_Clear();
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)
{
uint8_t log_line = 32;
HAL_Delay(500);
ESP8266_Clear();
ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n", "OK");
printf("1. AT\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n", "OK"))
{
HAL_Delay(500);
printf("Sending AT command failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*0, (uint8_t *)"1.AT");
printf("2. CWMODE\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n", "OK")) //配置为STA模式
{
HAL_Delay(500);
printf("Setting CWMODE failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*1, (uint8_t *)"2.AT+CWMODE");
printf("3. AT+CIPSNTPCFG\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+CIPSNTPCFG=1,8,\"cn.ntp.org.cn\",\"ntp.sjtu.edu.cn\"\r\n", "OK"))
{
HAL_Delay(500);
printf("Setting CWDHCP failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*2, (uint8_t *)"3.AT+CIPSNTPCFG");
printf("4. CWJAP\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(ESP8266_WIFI_INFO, "GOT IP"))
{
HAL_Delay(500);
printf("Connecting to WiFi failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*3, (uint8_t *)"4.AT+CWJAP");
//设备名、密码
printf("5.AT+MQTTUSERCFG\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(MQTTUSERCFG, "OK"))
{
HAL_Delay(500);
//printf("Starting TCP connection failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*4, (uint8_t *)"5.AT+MQTTUSERCFG");
printf("6.AT+MQTTCLIENTID\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(MQTTCLIENTID, "OK"))
{
HAL_Delay(500);
//printf("Starting TCP connection failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*5, (uint8_t *)"6.AT+MQTTCLIENTID");
printf("7.AT+MQTTCONN\r\n");
while(ESP8266_SendCmd(MQTTCONN, "OK"))
{
HAL_Delay(500);
printf("MQTTCONN failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*6, (uint8_t *)"7.AT+MQTTCONN");
LCD_Clear(WHITE); //清屏
printf("8.AT+MQTTSUB\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("AT+MQTTSUB=0,\"/sys/k1h2hJkoTA7/STM32/thing/service/property/set\",1\r\n", "OK"))
{
HAL_Delay(500);
printf("MQTTSUB failed, retrying...\r\n");
}
LCD_print_log(0, log_line*0, (uint8_t *)"8.AT+MQTTSUB");
LCD_print_log(0, log_line*1, (uint8_t *)"Cloud connected");
printf("Cloud connection successful\n");
}
void Get_Data_From_Cloud(void)
{
unsigned char *data = ESP8266_GetIPD(200);
if (data != NULL)
{
// 处理接收到的数据，例如：
printf("Received data: %s\n", data);
// 根据需要解析 JSON 数据
cJSON *json = cJSON_Parse((char *)data);
if (json != NULL)
{
// 解析并处理 LED 数据
cJSON *led = cJSON_GetObjectItem(json, "LED");
if (cJSON_IsNumber(led))
{
printf("LED: %d\n", led->valueint);
LED_TOGGLE(1);
//在这里处理 LED 数据
}
else
{
printf("Error: LED is not a number\n");
}
// 解析并处理 door 数据
cJSON *door = cJSON_GetObjectItem(json, "door");
if (cJSON_IsNumber(door))
{
printf("door: %d\n", door->valueint);
Toggle_Door();
// 在这里处理 door 数据
}
else
{
printf("Error: door is not a number\n");
}
// 解析并处理 beep 数据
cJSON *beep = cJSON_GetObjectItem(json, "beep");
if (cJSON_IsNumber(beep))
{
printf("beep: %d\n", beep->valueint);
BEEP_TOGGLE(1,100);
// 在这里处理 beep 数据
}
else
{
printf("Error: beep is not a number\n");
}
cJSON_Delete(json);
}
else
{
printf("Error: Failed to parse JSON\n");
}
}
else
{
//printf("Error: No data received\n");
}
}
extern float Light_Value;
extern unsigned int rec_data[4];
void Send_Data_To_Cloud(void)
{
char buf[256];
int i = 0;
if(rec_data[2] > 0 && rec_data[2] <=200)
{
//自定义云产品转发上传主题
sprintf(buf, "AT+MQTTPUB=0,\"/k1h2hJkoTA7/STM32/user/Android_STM32\",\"{\\\"params\\\":{\\\"Temp\\\":%d}}\",1,0\r\n", rec_data[2]);
printf("WifiTx = %s", buf);
HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)buf, strlen((const char *)buf), 0xffff);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
ESP8266_Clear(); //清空缓存
HAL_Delay(100);
}
if(rec_data[0] > 0 && rec_data[0] <=200)
{
sprintf(buf, "AT+MQTTPUB=0,\"/k1h2hJkoTA7/STM32/user/Android_STM32\",\"{\\\"params\\\":{\\\"Humi\\\":%d}}\",1,0\r\n", rec_data[0]);
printf("WifiTx = %s", buf);
HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)buf, strlen((const char *)buf), 0xffff);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
ESP8266_Clear(); //清空缓存
HAL_Delay(100);
}
if(Light_Value > 0 && Light_Value <=200)
{
sprintf(buf, "AT+MQTTPUB=0,\"/k1h2hJkoTA7/STM32/user/Android_STM32\",\"{\\\"params\\\":{\\\"light\\\":%d}}\",1,0\r\n", (uint8_t)Light_Value);
printf("WifiTx = %s", buf);
HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)buf, strlen((const char *)buf), 0xffff);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
ESP8266_Clear(); //清空缓存
HAL_Delay(100);
}
}结尾
完整代码可在gzh搜索嵌入式crafter，发送关键词：STM32_ESP8266_阿里云获得网盘链接。
标签：char,esp8266,app,STM32,printf,ESP8266,log From： https://blog.csdn.net/MOS_JBET/article/details/140729208