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STM32F407使用ESP8266连接阿里云并上传数据

news 来源：原创 2025/6/9 6:24:26

文章目录

前言
一、ESP01S介绍
- 1.ESP01S
- 2.MQTT固件烧录
- 3.WIFI连接
二、阿里云平台介绍
- 1.创建产品及添加设备
- 2.连接云平台
三、数据上报
四、命令下发
五、完整工程

前言

在实现OTA功能我们必须学会如何连接云平台，本文会仔细介绍使用STM32F407和ESP8266连接阿里云平台，最后实现数据上报和命令下发的功能。

一、ESP01S介绍

1.ESP01S

ESP8266 系列模组是深圳市安信可科技有限公司开发的一系列基于乐鑫ESP8266EX的低功耗UART-WiFi芯片模组，可以方便地进行二次开发，接入云端服务，实现手机3/4G全球随时随地的控制，加速产品原型设计。
　　模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的 TCP/IP 协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。
ESP8266 是高性能无线 SoC，以最低成本提供最大实用性，为 Wi-Fi 功能嵌入其他系统提供无限可能。
在这里插入图片描述
在图中我们可以清楚的看到ESP01S的引脚及各引脚的作用，在ESP01S的背面丝印上也会清晰的将各个引脚表示清楚。

2.MQTT固件烧录

在拿到ESP01S之后我们并不能直接连接阿里云平台，而是需要给它烧录上MQTT的固件之后才能使用。这个模块是由安信可开发的，我们可以到这个公司的官网下载：https://docs.ai-thinker.com/%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E6%B1%87%E6%80%BB
在下载好之后可以只用固件烧录工具烧录固件。

有一点需要注意的是我们使用USB转TTL的模块烧录固件时，GPIO2需要接地让模块保持在下载模式

3.WIFI连接

在MQTT固件烧录完成之后我们就可以测试一下模块是否可以用啦，使用USB转TTL模块连接串口助手,设置波特率为115200。
在这里插入图片描述
如图发送指令AT，模块会通过串口回复OK。之后我们就可以使用模块连接WIFI啦。

这里我发送了3条指令，如下

ATE0  //关闭回显
AT+CWMODE=1 //设置为STA模式
AT+CWJAP="WIFI名称","密码"  //连接密码

按照上面三条顺序发送指令就可以成功连接WIFI啦，注意这里格式一定要严格按照上面的格式。

二、阿里云平台介绍

1.创建产品及添加设备

打开阿里云平台的物联网平台，在这里我们创建新的产品。
在这里插入图片描述
只需要设置名称就可以其他的选项保持默认。

在创建产品后我们就需要添加我们的设备到产品里。fang完成添加产品后，就需要给我们的产品添加属性，方便后面的数据上传和命令下发。

按照上图添加四个属性，需要注意的是标识符和变量类型，最后一定要点击发布不然是不会生效的。
在这里插入图片描述
打开我们添加的设备就会看到这样四个属性，当然我这个是之前创建的，刚创建的默认值都是0。

2.连接云平台

在创建完产品和添加设备之后就可以试着使用ESP01S连接云平台了，我们依然是使用串口助手先测试一下。需要发送的命令如下：

AT+RESTORE
ATE0
AT+CWMODE=1
AT+CWJAP="TP-LINK_D417","a111222333a." //上面四条在之前有介绍
//配置MQTT参数
AT+MQTTUSERCFG=0,1,"k0afuldYVdz.HOME|securemode=2\,signmethod=hmacsha256\,timestamp=1741101764286|","HOME&k0afuldYVdz","7b006318f27b9f9972d67a013921a091595b6390a662b8989dbbb2adae6f04b1",0,0,""
AT+MQTTCONN=0,"iot-06z00hab1tkn7og.mqtt.iothub.aliyuncs.com",1883,1 //连接阿里云平添
AT+MQTTSUB=0,"/sys/k0afuldYVdz/HOME/thing/event/property/post_reply",1 //订阅信息

其中配置的MQTT参数可在下图位置查看
在这里插入图片描述
将配置参数的那条命令换成你自己设备的参数，这一点是非常重要的，不然是连接不上你的设备的。然后是订阅信息的那条命令也是需要更改成你自己的。

在完成这些操作之后我们就可以看一下是什么效果了。
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在发送完上面的命令后，可以看到串口助手的输出的数据，基本每一条都是OK，这就表示你已经连接上了云平台，在阿里云上面也已经显示设备在线了。在准备上面的操作后，我们就可以上传数据到我们的云平台啦！发送的命令如下：

AT+MQTTPUB=0,"/sys/k0afuldYVdz/HOME/thing/event/property/post","{\"method\":\"thing.event.property.post\"\,\"params\":{\"temperature\":30\,\"Humidity\":30\,\"PowerSwitch_1\":1\,\"PowerSwitch_2\":1}}",0,0

在发送这条命令之后，串口会收到下图的消息
在这里插入图片描述
在云平台我们也可以看到数据已经上传。

三、数据上报

做完上面的一切准备，说明我们已经可以将数据上传到云平台了。接下来我们就可以编写我们的程序，使用STM32F407采集温湿度上传到云平台了。在之前的文章中已经将温湿度模块DHT11介绍的很清楚了，可以跳转参考【基于STM32F4实现温湿度检测（DHT11）】。数据上报的函数如下：

char Esp_PUB(void)
{
	memset(RECS,0,sizeof(RECS));
	printf("AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"{\\\"method\\\":\\\"thing.event.property.post\\\"\\,\\\"params\\\":{\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d\\,\\\"%s\\\":%d}}\",0,0\r\n",pubtopic,func1,Temperature,func2,Shidu,func3,Switch1,func4,Switch2);
	//while(RECS[0]);//等待ESP返回数据
	delay_ms(200);//延时等待数据接收完成
	if(strcmp(RECS,"ERROR")==0)
		return 1;
	return 0;
}

其实最主要的就是通过串口将我们的指令发送到ESP01S，其中发送到ESP01S的那一条有很多 “” ，通过串口发送指令我们在符号前面需要这个 \ 作为我们的转义符，让ESP01S知道我们发送了什么东西。在这里我是用串口1和ESP01S进行通信，接受中断如下：

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))
	{
		RECS[i]=USART_ReceiveData(USART1);
		i++;
		
		if((RECS[i-2]=='\r')|(RECS[i-1]=='\n'))  
		{
			RECS[i-2]='\0';
			i = 0;
			CommandAnalyse(); //分析回传的数据
		}
	} 
}

其实就是将接受收到的数据保存到数组里面，方便我们分析回传的数据和下发的命令。

四、命令下发

既然可以上传数据到云平台，那就可以从云平台下发数据，下发的数据会传到ESP01S，ESP01S会从串口传到STM32，STM32通过分析接受到的消息来判断下发的是什么命令。具体代码如下：

void CommandAnalyse(void)
{
	if(strncmp(RECS,"+MQTTSUBRECV:",13)==0)
	{
		uint8_t i=0;
		while(RECS[i++] != '\0')             
		{
			if(strncmp((RECS+i),func3,13)==0)
			{
				while(RECS[i++] != ':');       
				Switch1=RECS[i];
			}
			if(strncmp((RECS+i),func4,13)==0)
			{
				while(RECS[i++] != ':');
				Switch2=RECS[i];
			}
		}
	}
}