STM32+SIM800C采用MQTT协议登录OneNet上传温湿度、MQ2烟雾浓度、GPS数据

一、环境介绍

MCU:  STM32F103C8T6

GSM模块: SIM800C

开发软件: Keil5

MQTT协议采用OneNet的旧版协议，登录OneNet控制台创建应用时要选择旧版本。

如果想使用新版本的标准MQTT协议连接OnetNet请参考这里:  https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/article/details/107385118

完整源代码下载:  https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/18245757

二、硬件与需求

一块STM32F103C8T6最小系统板。

一块OLED显示屏

一个DHT11温湿度传感器 

一个MQ-2可燃气体传感器 

一个SIM800C模块 

软件要求

采集DHT11温度、湿度数据、采集MQ-2烟雾传感器数据实时在OLED显示屏上显示、当烟雾浓度超过阀值时，可以通过SIM800C向指定手机号码发送短信。

并需要使用SIM800C连接GPRS网络，将温度、湿度、烟雾浓度上传到OneNet服务器进行可视化显示。

三、核心代码

3.1  main.c

//  

//  功能描述   : 智能环境检测系统

//   时间      : 20190605

//   版本      : v3.3

//             版权所有，盗版必究。

//Copyright(C) DS小龙哥 2016 - 2020

///

#include "stm32f10x.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

#include

#include "dht11.h"

#include "oled.h"

#include "adc.h"

#include "timer.h"

#include "sim800c.h"

#include "gps.h"

/*

DTH11接线说明:

VCC---3.3V

GND---GND

DAT---PA5

MQ-2接线说明:

VCC---3.3V

GND---GND

AO----PB0

使用IIC接口的OLED显示屏接线说明:

GND---GND

VCC---3.3V

SDA---PB7

SCL---PB6

使用SPI接口的OLED显示屏接线说明:

GND---GND

VCC---3.3V

D0-----PB5

D1-----PB6

RES----PB7

DC-----PB8

CS-----PB9  

SIM800C接线说明:

GND----GND

PA2----SIM800C_RXD

PA3----SIM800C_TXD

CH340模块接线说明:

GND----GND

RX-----PA9

GPS接线说明: (波特率需要根据GPS模块实际情况进行修改)

GND----GND

VCC---3.3V

PB11----GPS_TX

*/

u8 dht11_temp,dht11_humi;

u32 time_cnt=0;

u32 OneNet_Sendtime=0;

u8 data_select=0; //发送的数据选择

u8 DisplayState=0;

char DisplayDataBuffer[20];

u16 MQ_2; //存放ADC的数据

void DisplayPage1(void); //第一页

void DisplayPage2(void); //第二页

//烟雾超标提示

u8 sim800c_buff[]="MQ-2 smoke exceeded";

char tmp_buffer[100];

double Longitude=103.718463; //经度

double latitude=36.107013;  //纬度

int main(void)

{

u8 state;

USART_X_Init(USART1,72,115200); //串口初始化

printf("串口初始化完成!rn");

OLED_Init();         //OLED显示屏初始化

  ADC1_Init();

if(DHT11_Init())printf("DHT11检测错误!rn");

TIM2_Init(72,20000);//辅助串口3接收，超时时间为20ms

  USART_X_Init(USART2,36,9600); //可能的波特率(测试):  57600 、9600、115200

USART_X_Init(USART3,36,9600);//接GPS模块

  TIM3_Init(72,20000);//辅助串口3接收，超时时间为20ms

//显示初始化信息

  OLED_Clear_GRAM();

OLED_DisplayString(0,0,16,"System Init..");

OLED_Refresh_GRAM(); //刷新显存

//延时等待

printf("延时等待rn");

DelayMs(1000);

DelayMs(1000);

DelayMs(1000);

DelayMs(1000);

printf("开始初始化SIM800C rn");

//初始化SIM800C  

OLED_DisplayString(0,16,16,"SIM800C Init..");

OLED_Refresh_GRAM(); //刷新显存

while(1)

{

state=SIM800C_InitCheck();

if(state==0)break;

DelayMs(1000);

printf("SIM800C初始化状态:%drn",state);

}

//设置文本模式

OLED_DisplayString(0,32,16,"SIM800C Text Set...");

OLED_Refresh_GRAM(); //刷新显存

  while(1)

{

state=SIM800C_SetNoteTextMode();

if(state==0)break;

DelayMs(1000);

printf("设置文本模式状态:%drn",state);

}

//同步网络时间

//SIM800C_NtpUpdate();

//初始化GPRS

SIM800C_GPRS_Init();

while(1)

{

     delay_ms(1);

     time_cnt++;

OneNet_Sendtime++;

     //记录时间

     if(time_cnt>=100)

     {

         time_cnt=0;

DisplayState=!DisplayState;

         printf("切换页面!rn");

     }

//向云端发送一次数据（每次选择发送一种数据）

if(OneNet_Sendtime>=500) //单位ms

{

OneNet_Sendtime=0;

   switch(data_select)

{

case 0:OneNet_HTTP_DataUpdate("T",dht11_temp);

break;

case 1:OneNet_HTTP_DataUpdate("H",dht11_humi);

break;

case 2:OneNet_HTTP_DataUpdate("MQ2",MQ_2);

break;

case 3:OneNet_HTTP_GPS_DataUpdate("GPS",Longitude,latitude);

break;

}

data_select++;

if(data_select>3)data_select=0;

  }

     //采集DHT11温湿度与MQ-2的数据

     DHT11_Read_Data(&dht11_temp,&dht11_humi);

     MQ_2=ADC1_GetCHx(8);

//串口打印数据

// printf("温度:%drn",dht11_temp);

// printf("湿度:%drn",dht11_humi);

// printf("MQ-2:%drn",MQ_2);

//判断烟雾是否超标，设置阀值

     if(MQ_2>=2000)

{

//发送短信

if(SIM800C_SendNote((u8*)"13800138000",sim800c_buff,strlen((char*)sim800c_buff))==0)

printf("短信发送成功rn");

else

printf("短信发送失败rn");

}

     //采用时间间隔切换页面

     if(DisplayState)

     {

         DisplayPage2();

     }

     else 

     {

         DisplayPage1();

     }

//实时接收WIFI收到的数据

     if(USART2_RX_FLAG)

     {

         USART2_RX_BUFF[USART2_RX_CNT]='';

         USART2_RX_CNT=0;

         USART2_RX_FLAG=0;

   printf("USART2_RX_BUFF=%srn",USART2_RX_BUFF);

         memset(USART2_RX_BUFF,0,sizeof(USART2_RX_BUFF));

     }

//实时接收GPS收到的数据

     if(USART3_RX_FLAG)

     {

         USART3_RX_BUFF[USART3_RX_CNT]='';

         USART3_RX_CNT=0;

         USART3_RX_FLAG=0;

//解析GPS经纬度信息

GPS_GPRMC_Decoding(USART3_RX_BUFF,&Longitude,&latitude);

   printf("经度:%f,纬度:%frn",Longitude,latitude);

   printf("USART2_RX_BUFF=%srn",USART3_RX_BUFF);

         memset(USART2_RX_BUFF,0,sizeof(USART3_RX_BUFF));

     }

}

}

/*

函数功能:  温湿度DHT11显示页面

*/

void DisplayPage2(void)

{

u8 i;

    OLED_Clear_GRAM();

/*1. 最上方界面提示*/

for(i=0;i<5;i++)

{

OLED_DisplayData(24+i*16,0,16,16,ChineseFont[i+8]);

}

/*2. 温湿度显示*/

snprintf(DisplayDataBuffer,sizeof(DisplayDataBuffer),"T :%d",dht11_temp);

OLED_DisplayString(40,24,16,DisplayDataBuffer);

snprintf(DisplayDataBuffer,sizeof(DisplayDataBuffer),"RH:%d%%",dht11_humi);

OLED_DisplayString(40,40,16,DisplayDataBuffer);

OLED_Refresh_GRAM(); //刷新显存

}

/*

函数功能:  烟雾传感器显示页面

*/

void DisplayPage1(void)

{

u8 i;

    OLED_Clear_GRAM();

/*1. 最上方界面提示*/

for(i=0;i<6;i++)

{

OLED_DisplayData(16+i*16,0,16,16,ChineseFont[i+13]);

}

/*2. 烟雾浓度显示*/

snprintf(DisplayDataBuffer,sizeof(DisplayDataBuffer),"%d%%",MQ_2);

OLED_DisplayString(40,24,16,DisplayDataBuffer);

OLED_Refresh_GRAM(); //刷新显存

}

3.2 sim800c.c

#include "sim800c.h"

/*

函数功能:向SIM800C模块发送指令

函数参数:

char *cmd  发送的命令

  char *check_data 检测返回的数据

返回值: 0表示成功 1表示失败

*/

u8 SIM800C_SendCmd(char *cmd,char *check_data)

{

   u16 i,j;

   for(i=0;i<5;i++) //测试的总次数

   {

      USART2_RX_FLAG=0;

      USART2_RX_CNT=0;

memset(USART2_RX_BUFF,0,sizeof(USART2_RX_BUFF));

USART_X_SendString(USART2,cmd); //发送指令

      for(j=0;j<500;j++) //等待的时间(ms单位)

      {

          if(USART2_RX_FLAG)

          {

              USART2_RX_BUFF[USART2_RX_CNT]='';

              if(strstr((char*)USART2_RX_BUFF,check_data))

              {

                  return 0;

              }

              else break;

          }

          delay_ms(20); //一次的时间

      }

   }

   return 1;

}

/*

函数  功能：GSM模块初始化检测

函数返回值：1表示模块检测失败，0表示成功

*/

u8 SIM800C_InitCheck(void)

{

  if(SIM800C_SendCmd("ATrn","OK"))return 1;

  else printf("SIM800模块正常!rn");

if(SIM800C_SendCmd("ATE0rn","OK"))return 2;

  else printf("设置模块不回显成功!rn");

if(SIM800C_SendCmd("AT+CGMIrn","OK"))return 3;

else printf("查询制造商名称成功!%srn",USART2_RX_BUFF);

if(SIM800C_SendCmd("AT+CGMMrn","OK"))return 4;

else printf("查询模块型号成功!%srn",USART2_RX_BUFF);

  DelayMs(1000);

DelayMs(1000);

if(SIM800C_SendCmd("AT+CNUMrn","+CNUM:"))return 5;

else printf("获取本机号码成功!%srn",USART2_RX_BUFF);

  /* 返回格式如下:

+CNUM: "","+8613086989413",145,7,4

OK

*/

return 0;

}

/*

函数  功能：GSM模块短信模式设置

函数返回值：0表示模块设置成功

*/

u8 SIM800C_SetNoteTextMode(void)

{

if(SIM800C_SendCmd("AT+CSCS="GSM"rn","OK"))return 1;// "GSM"字符集

else printf("短信GSM字符集设置成功!rn");

  if(SIM800C_SendCmd("AT+CMGF=1rn","OK"))return 2; //文本模式

else printf("短信文本模式设置成功!rn");

return 0;

}

/*

函数功能：发送短信

函数参数：

num:电话号码

text:短信内容

函数返回值：0表示发送成功

*/

u8 SIM800C_SendNote(u8 *num,u8 *text,u16 len)

{

char data[50];

char send_buf[2];

sprintf(data,"AT+CMGS="%s"rn",num);

if(SIM800C_SendCmd(data,">"))return 1; //设置发送的手机号

USART_X_SendData(USART2,text,len);     //发送短信内容

send_buf[0] = 0x1a;

send_buf[1] = '';

  if(SIM800C_SendCmd(send_buf,"+CMGS"))return 2; //发送结束符号

return 0;

}

/*

函数功能：NTP网络同步时间

*/

void SIM800C_NtpUpdate(void)

{  

SIM800C_SendCmd("AT+SAPBR=3,1,"Contype","GPRS"rn","OK");//配置承载场景1

SIM800C_SendCmd("AT+SAPBR=3,1,"APN","CMNET"rn","OK");

SIM800C_SendCmd("AT+SAPBR=1,1rn","OK");                     //激活一个GPRS上下文

   DelayMs(5);

   SIM800C_SendCmd("AT+CNTPCID=1rn","OK");                     //设置CNTP使用的CID