STM32单片机wifi云平台+温度+烟雾+火焰+短信+蜂鸣器 源程序原理图

目录

[1. 整体设计](#1. 整体设计)

[2. 液晶显示](#2. 液晶显示)

[3. Ds18b20温度传感器](#3. Ds18b20温度传感器)

[4. Mq2烟雾传感器](#4. Mq2烟雾传感器)

[5. 火焰传感器传感器](#5. 火焰传感器传感器)

[6. 蜂鸣器驱动控制](#6. 蜂鸣器驱动控制)

[7. 按键](#7. 按键)

[8. Gsm短信模块](#8. Gsm短信模块)

[9. Esp8266wifi模块](#9. Esp8266wifi模块)

10、源代码

11、资料内容

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1. 整体设计

设计由stm32f103c8t6单片机为控制核心

2. 液晶显示

单片机通过iic接口(pa6、pa7)与oled12864的液晶显示屏(scl、sda)连接,驱动液晶数据和阈值。

3. Ds18b20温度传感器

Ds18b20温度传感器是单总线接口,把数据端接到单片机的pb9管脚,通过传感器协议读取温度值。

4. Mq2烟雾传感器

Mq2传感器输出模电压会随着烟雾浓度的增大而增大。单片机通过模拟量采集管脚PA0采集mq2传感器输出的电压值,然后单片机通过计算把0-vcc电压转化成0-100%烟雾浓度。

5. 火焰传感器传感器

火焰传感器是数字量do输出,当检测到有明火时输出低电平0,无明火时输出高电平1。单片机通过io口pa6读取火焰传感器状态。

6. 蜂鸣器驱动控制

如果蜂鸣器接电源3.3v和地,蜂鸣器有电就会发声。1k电阻是限流电阻。单片机通过控制pa7管脚输出高低电平,从而达到控制风扇转动的效果。单片机输出高电平1时,三极管导通,蜂鸣器接地,蜂鸣器响。输出低电平0时,三极管截至不导通,蜂鸣器没有接地,蜂鸣器不响。

7. 按键

单片机io口接按键,按键按下的接地。Io口读取到低电平0,按键松开时,由于单片机有内置上拉电阻,Io口读取到高电平1。其他两个按键原理一样。

8. Gsm短信模块

Sim900a gsm短信模块是通过串口通讯的,将单片机串口1发送端pa9接到gsm模块的接收端rxd,然后单片机通过at指令控制gsm模块发送短信。

9. Esp8266wifi模块

8266是串口控制得模块,单片机通过串口1(pa9和pa10)与wifi模块通讯,从而控制wifi模块工作。首先wifi模块上电自动连接热点,然后连接onenet云平台得ip地址,通过mqtt协议登录云平台设备,订阅app(订阅了才能接收到app下发得信息)。单片机会定时上传数据(以mcu得身份发布数据)到onenet云平台,在app订阅了mcu设备得前提下,云平台接收到单片机上传得数据后会自动转发到app显示。反之app下发数据过程也一样。

10、源代码

cpp 复制代码
#include "stm32f10x.h" //头文件
#include "./usart/bsp_usart1.h"
#include "./OLED_I2C/OLED_I2C.h"
#include "./delay/delay.h"
#include "adc.h"
#include "string.h"
#include "bsp_ds18b20.h"
#include "./TIMER/timer.h"


 
#define  Speaker   PAout(7)//pa7接蜂鸣器


#define   Key1         PBin(12)//按键
#define   Key2         PBin(13)//按键
#define   Key3         PBin(14)//按键
#define   HY         PAin(6)//火焰传感器
 
TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM3_TimeBaseStructure;  
TIM_OCInitTypeDef  TIM3_OCInitStructure; 
 
void DelayStm32(__IO u32 nCount)
{
  for(; nCount != 0; nCount--);
} 
u16 Time_1MS=0;
u16 TX_10MS=0;
u16 A0Value = 0; //烟雾值
u16 Ds18b20Value; //温度
u16 Cnt=0;
u8 AlarmT=35; //温度阈值
u8 AlarmM=60; //烟雾阈值

char dispBuff[10];

u8 FlagUpData = 0;
u8 FlagFS = 0;       //风扇手动标志位
u8 FlagDelayA = 0;  //继电器手动标志位
u8 StateDelayA = 0; //继电器状态
u8 StateFS = 0;     //风扇状态

u8  Stm32[17];
u16 KeyCnt = 0;
u8 FlagSet=0; //按键设置标志位
u8 FlagAlarm=0; //告警标志位
u8 RxBuf1[32];
u8 RxBuf2[32];
u8 RxBuf3[32];  //串口3数据缓存
u8 pass[11];

/**********************MQTTdata***********************/
char MqttDataDL[37]=
{         
        0x10, 0x23, 0x00, 0x04, 0x4D, 0x51, 0x54, 0x54, 0x04, 0xC0, 
        0x00, 0x78, 0x00, 0x0A, 0x31, 0x30, 0x36, 0x35, 0x36, 0x30, 
        0x31, 0x35, 0x35, 0x39, 0x00, 0x06, 0x35, 0x38, 0x39, 0x35, 
        0x35, 0x34, 0x00, 0x03, 0x6D, 0x63, 0x75 
                
};//mqtt登录数组

char MqttDataDY[10]=
{
                0x82, 0x08, 0x00, 0x02, 0x00, 0x03, 'a', 'p', 'p', 0x00
};//mqtt订阅数组

char MqttDataFB[24]=
{
                0x30, 0x16, 0x00, 0x03, 0x6D, 0x63, 0x75, 0x06, 0x06, 0x06, 
                0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
                0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};//mqtt发布数组

void SendASC1(u8 d) //串口1发送一个字节
{
        USART_SendData(USART1, d);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);                                
}
 
void SendASC2(u8 d)   //串口2发送一个字节
{
        USART_SendData(USART2, d);
        while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET);                                
}

void SendASC3(u8 d)
{
        USART_SendData(USART3, d);
        while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET);                                
}

void DengLu(void) //mqtt登录函数
{
                        u8 k=0;
                        printf("AT+CIPSEND=37\r\n");
                        DelayS(1);
                        for(k=0; k<37; k++)
                        {
                                                SendASC1(MqttDataDL[k]);
                        }
}

void DingYue(void)  //mqtt订阅函数
{
                        u8 k=0;
                        printf("AT+CIPSEND=10\r\n");
                        DelayS(1);
                        for(k=0; k<10; k++)
                        {
                                                SendASC1(MqttDataDY[k]);
                        }
}

void FaBu(void)  //mqtt发布函数
{
                        u8 k=0;
                        printf("AT+CIPSEND=24\r\n");
                        DelayS(1);
                        for(k=0; k<24; k++)
                        {
                                                SendASC1(MqttDataFB[k]);
                        }
}

/*************************************************/





void GPIO_Config(void)  //io口配置
{ 
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
 
  /* GPIOA and GPIOA clock enable */ //pb8、pb12、pb13、pb14设置为输入
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13  | GPIO_Pin_14; 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;         
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  
        
 
  /* GPIOA and GPIOA clock enable */ //pa6设置为输入
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6  ; 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;         
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
  
        
    /* GPIOA and GPIOA clock enable */  //pa7.pa4配置为推免输出
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4 |GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
        
    /* GPIOA and GPIOA clock enable */  //pc13配置为推免输出
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_13;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); 
                
} 
  

void DispOled(void)//液晶显示函数
{
                //显示温度和阈值
                sprintf(dispBuff,"WenDu=%d%d.%dC %d%dC", Ds18b20Value %1000/100, Ds18b20Value%100/10, Ds18b20Value%10, AlarmT%100/10, AlarmT%10);  
                OLED_ShowStr(0,0,dispBuff,2);
                //显示烟雾和阈值
                sprintf(dispBuff,"YanWu = %0.2d%% %0.2d%%",A0Value,AlarmM);  
                OLED_ShowStr(0,2,dispBuff,2);
          //显示接收短信的号
                sprintf(dispBuff,"%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d",pass[10],pass[9],pass[8],pass[7],pass[6],pass[5],pass[4],pass[3],pass[2],pass[1],pass[0]);
                OLED_ShowStr(0,6,dispBuff,2);
                                                
}


void SendDx(void) //发送短信函数
{
        Uart3_printf("AT+CSCS=\"GSM\"\r\n");
        DelayS(1);
        Uart3_printf("AT+CMGF=1\r\n");
        DelayS(1);
        /*******************************************************/
        //printf("AT+CMGS=\"18xxxxxxxx\"\r\n");
        Uart3_printf("AT+CMGS=\"");   //按设置的号码发送短信
        SendASC3(pass[10]+0x30);
        SendASC3(pass[9]+0x30);
        SendASC3(pass[8]+0x30);
        SendASC3(pass[7]+0x30);  
        SendASC3(pass[6]+0x30);   
        SendASC3(pass[5]+0x30);
        SendASC3(pass[4]+0x30);
        SendASC3(pass[3]+0x30);
        SendASC3(pass[2]+0x30);
        SendASC3(pass[1]+0x30);
        SendASC3(pass[0]+0x30);
        Uart3_printf("\"\r\n");
        /*******************************************************/
        DelayS(1);
        Uart3_printf("Have a Fire!!!"); //发送短信的内容
        DelayS(1);
        SendASC3(0x1A);  //启动发送短信
        DelayS(1);
}



 int main(void) //主函数
{ 

        USART1_Config();  //串口初始化
        GPIO_Config();//io口初始化
        Adc_Init();//ad初始化
        DelayInit(); //定时函数初始化
        Speaker = 0;//关闭输出设备
        I2C_Configuration();//iic初始化
        OLED_Init();//液晶初始化
        OLED_Fill(0xFF);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                printf("AT\r\n");
                DelayS(1);
                printf("AT\r\n");
                DelayS(1);
                printf("AT\r\n");
                DelayS(1);
                printf("AT+CWMODE=3\r\n");  //8266设置为模式3
                DelayS(1);
                printf("AT+CWJAP=\"win\",\"123123123\"\r\n");  //连接热点 
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                while(DS18B20_Init()); //温度初始化
                DelayS(1);
                Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10); //上电连续读取几次温度值使其稳定
                DelayStm32(0xFFFFF);
                Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10);
                DelayStm32(0xFFFFF);
                 Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10);
                DelayStm32(0xFFFFF);
                Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10);
                DelayStm32(0xFFFFF);
                Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10);
                DelayStm32(0xFFFFF);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                /*******************************************************/
                printf("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.x.x\",6002\r\n");  //连接云平台ip和端口号
                /*******************************************************/
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DengLu();   //调用mqtt登录函数
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DelayS(1);
                DingYue();   //调用mqtt订阅函数
                DelayStm32(0xFFFFF);
                OLED_Fill(0x00);
                DelayStm32(0xFFFFF);
                TIM4_Int_Init(9,7199); //定时器初始化
        while(1)
        { 

                Ds18b20Value = (u16)(DS18B20_GetTemp_SkipRom ( )*10);//读取稳定
                A0Value = (Get_Adc_Average(0,20)*100/4096);//读取烟雾
                DispOled(); //调用显示函数

                                        MqttDataFB[10] = Ds18b20Value/100;  //把要上传得数据填进mqtt发布数据
                                        MqttDataFB[11] = Ds18b20Value%100/10;
                                        MqttDataFB[12] = Ds18b20Value%10;
                                        MqttDataFB[13] = A0Value;
                                        MqttDataFB[14] = 0;
                                        MqttDataFB[15] = 0;
                                        MqttDataFB[16] = FlagAlarm;
                
                                        if(FlagUpData==1)  //上传数据时间到,上传数据
                                        {
                                                                FlagUpData = 0; 
                                                                FaBu();  //发布数据
                                        }        
                                
                
                if( (Ds18b20Value>(AlarmT*10))||(A0Value>AlarmM)||(HY) ) //如果温度或者烟雾大于阈值或者有火焰
                {
                                Speaker = 1; //蜂鸣器响
                                if(FlagAlarm==0) //每个告警值发送一次短信
                                {
                                                SendDx(); //调用发送短信函数
                                }
                                FlagAlarm = 1;
                }
                else
                {
                                FlagAlarm = 0;
                                Speaker = 0;
                }
                
                
                        if(!Key1) //按键1 
                {
                                while(!Key1);
                                                pass[0]++;
                                                        if(pass[0]>=10) pass[0]=0;
                }
                
                if(!Key2)//按键2 
                {
                                while(!Key2);
                                                pass[10] = pass[9];
                                                        pass[9] = pass[8];
                                                        pass[8] = pass[7];
                                                        pass[7] = pass[6];
                                                        pass[6] = pass[5];
                                                        pass[5] = pass[4];
                                                        pass[4] = pass[3];
                                                        pass[3] = pass[2];
                                                        pass[2] = pass[1];
                                                        pass[1] = pass[0];
                                                        pass[0] = 0;
                                
                }        
                
                        

/**************************************************************************************/
/**************************************************************************************/
        }                        
}

void TIM4_IRQHandler(void) //定时中断每1ms中断一次
{         
        if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)//?????
        {                                    
                                TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update  );  //??TIM4??????  
                                
                                TX_10MS++;
                                if(TX_10MS>=5000)
                                {
                                                TX_10MS = 0;
                                                FlagUpData = 1;
                                }        
                 

                
                                                
                                
                                

        }            
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
          uint8_t ucTemp;
        if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)
        {        
                ucTemp = USART_ReceiveData(USART1);
                RxBuf1[0] = RxBuf1[1];
                RxBuf1[1] = RxBuf1[2];
                RxBuf1[2] = RxBuf1[3]; 
                RxBuf1[3] = ucTemp;
                                if( (RxBuf1[0]=='F')&&(RxBuf1[1]=='t') )  //Ftxx 设置温度阈值
                                        {
                                                        AlarmT = (RxBuf1[2]-0x30)*10 + (RxBuf1[3]-0x30);
                                        }
                                        else if( (RxBuf1[0]=='F')&&(RxBuf1[1]=='m') )  //Fmxx  设置烟雾阈值
                                        {
                                                        AlarmM = (RxBuf1[2]-0x30)*10 + (RxBuf1[3]-0x30);
                                        }
        }         
}

void USART2_IRQHandler(void)
{
          uint8_t ucTemp2;
        if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)
        {        
                        ucTemp2= USART_ReceiveData(USART2);
                        RxBuf2[0] = RxBuf2[1];
                        RxBuf2[1] = RxBuf2[2];
                        RxBuf2[2] = RxBuf2[3]; 
                        RxBuf2[3] = ucTemp2;
                        if( (RxBuf2[0]=='F')&&(RxBuf2[1]=='T') ) 
                        {        

                        }

        
        }         
}

void USART3_IRQHandler(void)
{
          uint8_t ucTemp3;
        if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)!=RESET)
        {        
                                ucTemp3= USART_ReceiveData(USART3);
                                RxBuf3[0] = RxBuf3[1];
                                RxBuf3[1] = RxBuf3[2];
                                RxBuf3[2] = RxBuf3[3];
                                RxBuf3[3] = ucTemp3;
 

                }

                                

}

11、资料内容

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