代码收藏家技术教程 2024-03-17

基于STM32 4G模块的微信小程序环境监测系统设计

最近在做毕业设计，接触到了许多之前没碰过的，在这里写一写，希望能帮上有需要的同学

大家能明显看到，我基本都在用串口读取数据或者发，没用别的，主要是方便，本设计一共用了四个串口，上面这张图片不止四个，是因为CO2甲醛都是一个传感器，硬件上大概就是这样，我这里又省了电源部分，在我后面调试好代码后挖了一个坑，记住这里的坑。

在这里先给大家看看我调试时用的模块和板子

整体样子

后续是模块化和立体化设计

底板

电源底板

底板加外壳

软件设计：

方案一：freeRTOS实时操作系统挂载任务

任务一：从CO2检测传感器获取当前环境CO2浓度

任务二：从甲烷检测传感器获取当前环境甲烷浓度

任务三：通过ADC采集，从调理电路获取麦克风信号，获取噪声信号值

任务四：从北斗模块串口获取北斗模块数据，解析数据

任务五：将数据处理显示

任务六：将合并的数据通过串口交付给4G模块上传云端

方案二：裸机前后台系统

后台：空着。

前台：中断里面不断的获取各种传感器的数据，并解析整合发送出去。

中断里面的代码；重定向了一下串口1和4，串口1是用来发数据给4G模块，串口4用发数据给串口屏，

重定向函数

int fputc(int c,FILE *f)
{
    uint8_t ch;  //定义一个无符号8位整型变量ch 并将字符C赋值给它
    ch = c;
    if(uart_xuanz==1){
    HAL_UART_Transmit(&huart1,&ch,1,1000);
    }
    if(uart_xuanz==2){
    HAL_UART_Transmit(&huart4,&ch,1,1000);
    }
    // 调用HAL库的串口发送函数，将ch发送到USART1串口，等待时间为1000ms
    return c;
}

串口中断

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
//回调接受函数，   第一个参数是串口的地址，第二个是接受的字符地址，第三个是接受的长度
    HAL_UART_Receive_IT(&huart2,Rarr,73);
    HAL_UART_Receive_IT(&huart3,CO2,9);
//    把收到的发送给串口，也就是电脑显示
//  Usart_sendString((uint8_t*)Rarr);
//    Usart_sendString((uint8_t*)CO2);
    gps_shuju();
    qiti_shuju();
      adc_z=getADC(&hadc1);
      uart_xuanz=2;
      printf("$%9.5f$%10.5f$%3.0f$%4.3f$%d$",wd_double/100,jd_double/100,qt_2,qt_1,(int)adc_z);
      uart_xuanz=1;      
      printf("x0.val=%d\xff\xff\xff",jd_int);
      printf("x1.val=%d\xff\xff\xff",wd_int);
      printf("x3.val=%d\xff\xff\xff",qt_1_int);
      printf("n0.val=%d\xff\xff\xff",qt_2_int);
      printf("n4.val=%d\xff\xff\xff",(int)adc_z);


}

下位机展示

阿里云物联网平台

1.创建产品

在实列平台创建自己的产品

2.在产品下添加设备

3.激活设备

激活后设备会显示在线或者离线状态，大家可以参考别人的博文，有详细的例程。大家可以参考一下，然后主要主要的是三元组，也就是设备的证书

还有就是需要注意一下topic，订阅和发布，

这样基本上就能用了，但大家会遇到一个问题就是设备和设备之间的topic不能相互订阅，就需要之间转发，基于Topic消息路由的M2M设备间通信

来自 <如何基于Topic消息路由实现的M2M设备间通信_阿里云物联网平台-阿里云帮助中心>、

3.创建新的topic路由关系

CreateTopicRouteTable

用这个API可以把两个不同设备的信息相互转发，如A（下位机设备）设备的消息再次转发到B（微信小程序端）设备，

参数

IotInstanceId 实列平台的ID 本作品的是iot-060a8dke 根据自己的填写

来自 <https://next.api.aliyun.com/api/Iot/2018-01-20/CreateTopicRouteTable?params={%22IotInstanceId%22:%22iot-060a8dke%22,%22SrcTopic%22:%22%2Fk0fzhJo3MA5%2F868739056446374%2Fuser%2Fupdate%22,%22DstTopic%22:[%22/k0fzhO938qG/wei_xin/user/get%22]}&tab=DEBUG>

SrcTopic 源topic 在这里是填写了A设备的自定义topic的发布

DstTopic 目标topic 在这里填写的是B设备自定义的topic的订阅

这是下位机发送上来的数据

上位机

不管是用上面设计，都离不开前端界面，后端的数据获取，先来说一说可以用哪些

1.手机APP

2.微信小程序

3.应用程序

4.网页

后端数据获取

上面这几种在我做毕业设计前都没碰过，但后面选择的时候大概了解了一下，基本都是前端界面的设计，后端的数据获取，后端又涉及到了数据库和服务器，太麻烦了直接用MQTT，比较方便，具体实现我这里也是参考了别人的博文微信小程序使用MQTT.js连接阿里云IoT物联网平台_阿里 mqtt js版本-CSDN博客

大家改改就行了，里面已经写得很详细了，我就不写了。

后端数据