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【STM32移植机智云】超详细教程#2ESP8266移植机智云教程‘代码移植’

时间：2020-12-20 21:25:13

1.引言

本人购买了一个ESP8266的WiFi模块，想做一个物联网控制小灯的demo。

本文记录了基于机智云平台，移植代码，实现物联网小灯详细操作步骤。

并不是移植步骤很麻烦，

只是文章真的写的极其详尽了

如此良心的文章，求个赞吧~~

文章目录

1.引言2.准备材料2.1硬件准备2.1.1.ESP8266模块2.1.2.单片机及杜邦线等2.2 外设接线说明2.2.1.ESP8266接线2.2.2.其他外设接线2.3.软件准备2.3.1.STM32软件准备2.3.2.ESP8266固件准备3.源码分享3.1.声明3.2.参考代码工程下载：4. 移植详细步骤4.1机智云新建项目4.1.1.新建项目4.1.2.新建数据点4.1.3.输入数据点的各个属性4.2下载并导入代码包4.2.1.下载移植代码包4.2.2.导入移植代码包4.3.配置单片机基础外设4.3.1.串口配置4.3.2.定时器配置4.3.2.按键配置4.3.3.LED配置4.4.接入机智云接口4.4.1 机智云读取串口3数据4.4.2 机智云发送数据4.4.3 机智云系统时间基准4.4.4 实现系统复位4.4.4 实现配置入网4.4.5.数据下行4.4.6.数据上行4.4.7.主函数代码5.实验结果验证5.1.单片机操作5.2.手机APP操作6.常见问题分析

2.准备材料

2.1硬件准备

使用自制的STM32F103C8开发板为例，用杜邦线连接ESP8266模组，实现物联网控制小灯。

使用到的单片机外设：

定时器，定时1ms串口1，打印调试信息串口3，连接ESP8266按键，用于配网控制LED，用于观察实验现象

硬件准备材料包括：

ESP8266模块和STM32F103C8单片机（板载串口1和3，LED）

2.1.1.ESP8266模块

外观：

引脚图：

可能不同批次模块的引脚命名会略有不同，但是对应功能应该是相同的。

下面附上我所用模块的引脚功能说明：

2.1.2.单片机及杜邦线等

自制的STM32F103C8单片机，板载串口1和3，LED，按键等外设。

2.2 外设接线说明

2.2.1.ESP8266接线

2.2.2.其他外设接线

2.3.软件准备

2.3.1.STM32软件准备

忠言相劝：

本博客经过本人多次移植验证的，是可行的。

编写代码要一步一步来调试，没有问题了再进行下一步。

别直接一股脑的移植代码，不少小伙伴直接移植也不管前面外设是否正确，出了问题我也无法快速找到。

这时候“认为辣鸡博客，浪费时间”，这个锅实在不应该我来背。

回到正题，

请先确保按键、定时器、串口、LED都是可以正常工作的，

再进行机智云的代码移植。

比如：先验证按键可以控制LED，串口可以正常收发，定时器定时打印输出等。

2.3.2.ESP8266固件准备

ESP8266要先烧录了机智云的固件。

教程参见：烧录机智云固件详细教程

烧录程序工具包下载：烧录固件工具包下载

3.源码分享

3.1.声明

本博客及代码只做学习交流，不做商业用途。

旨在帮助大家，在移植时少走点弯路。

纯粹用爱发电，简洁无套路，有帮助的话，麻烦点赞评论收藏支持一下。

可以的话，求个关注。

3.2.参考代码工程下载：

方式一：代码工程打包下载

财力雄厚，麻烦支持一下。感谢。

方式二：见评论区置顶的那条。（括号是防止和谐，若失效了，评论或私聊）

4. 移植详细步骤

4.1机智云新建项目

4.1.1.新建项目

百度进入机智云官网，登录机智云（没有账号就先注册）。

在开发者中心新建项目，这里产品名称，我暂定命名为test

4.1.2.新建数据点

4.1.3.输入数据点的各个属性

如想控制LED亮灭。各个属性填写如下图。不懂的，点问号有提示。

下面简单解释一下。

标识名：与单片机代码中的变量名称相关。不要用中文，只可以用字母数字下划线。读写类型：这里我需要控制点亮或者熄灭led。故选可写。数据类型：只有点亮或者熄灭led两个状态，故选bool值。备注：这个给人看的，就写一些自己可以看懂的注释信息即可。

然后，应用修改。

4.2下载并导入代码包

4.2.1.下载移植代码包

复制秘钥，因为下载需要填写。

如下图生成代码包。

下载代码包：

4.2.2.导入移植代码包

下载后解压，将下图俩个复制到自己的工程。

导入代码包到STM32工程。

记得包含头文件位置。

注意：路径地址因人而异。

4.3.配置单片机基础外设

再次强调，

请先确保按键、定时器、串口、LED等基础外设都是可以正常工作的，并进行简单验证后，再进行机智云代码接口的接入。

“4.3.配置单片机基础外设”均作为外设配置的参考。

4.3.1.串口配置

串口1(用于printf打印调试信息)

感谢用户_tony_jia的反馈，让我更加完善博客的分享。

这里贴出串口的所有代码。

uart.c的代码如下：

#include "sys.h"#include "usart.h" // //如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.#if SYSTEM_SUPPORT_OS#include "includes.h"//ucos 使用 #endif// //此段代码参考自正点原子@ALIENTEK// //加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB #if 1#pragma import(__use_no_semihosting) //标准库需要的支持函数 struct __FILE {int handle; }; FILE __stdout; //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式 _sys_exit(int x) {x = x; } //重定义fputc函数 int fputc(int ch, FILE *f){while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕 USART1->DR = (u8) ch;return ch;}#endif /*使用microLib的方法*//* int fputc(int ch, FILE *f){USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}return ch;}int GetKey (void) { while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));}*/#if EN_USART1_RX //如果使能了接收//串口1中断服务程序//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误 u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.//接收状态//bit15，接收完成标志//bit14，接收到0x0d//bit13~0，接收到的有效字节数目u16 USART_RX_STA=0; //接收状态标记 void uart_init(u32 bound){//GPIO端口设置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能USART1，GPIOA时钟//USART1_TX GPIOA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9//USART1_RX GPIOA.10初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10 //Usart1 NVIC 配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器//USART 初始化设置USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断USART_Cmd(USART1, ENABLE);//使能串口1 }void USART1_IRQHandler(void)//串口1中断服务程序{u8 Res;#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.OSIntEnter(); #endifif(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾){Res =USART_ReceiveData(USART1);//读取接收到的数据if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成{if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d{if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始else USART_RX_STA|=0x8000;//接收完成了 }else //还没收到0X0D{if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;else{USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;USART_RX_STA++;if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收 } }} } #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.OSIntExit(); #endif} #endif

uart.h代码：

#ifndef __USART_H#define __USART_H#include "stdio.h"#include "sys.h" #define USART_REC_LEN 200 //定义最大接收字节数 200#define EN_USART1_RX 1//使能（1）/禁止（0）串口1接收extern u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 extern u16 USART_RX_STA; //接收状态标记//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义void uart_init(u32 bound);#endif

串口3（用于和esp模块通信）

本文中，将esp模块连接在串口3，故需要配置串口3。

初始化串口3参考代码：

//初始化IO 串口3//与ESP8266模块通信波特率：9600//pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)//bound:波特率 void usart3_init(u32 bound){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);// GPIOB时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //串口3时钟使能USART_DeInit(USART3); //复位串口3//USART3_TX PB10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB10GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10//USART3_RX PB11GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化 PB11USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3USART_Cmd(USART3, ENABLE);//使能串口 //使能接收中断USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断 //设置中断优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器USART3_RX_STA=0;//清零}

4.3.2.定时器配置

定时器用于和给esp模块提供基准时钟。

本文采用定时器3，需要配置1ms的定时。

参考代码：

// 定时器3，定时1msvoid TIMER3_Init(){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//初始化TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;// 72MHzTIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=10-1;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=7200-1;TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_IT_Update);TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update,ENABLE);NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);}

4.3.2.按键配置

按键用于机智云配网。

本文采用外部中断方式实现按键控制配网。

按键PA0，当按下时，接地。故配置上拉、下降沿。

参考代码：

//外部中断0服务程序void KEY_EXTIX_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能//初始化 WK_UP-->GPIOA.0 上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //PA0设置成上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能复用功能时钟//GPIOA.0 中断线以及中断初始化配置下升沿触发 PA0 WK_UPGPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;//选择外部中断而不是外部事件EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;//下降沿产生中断EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//使能按键WK_UP所在的外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;//抢占优先级0， NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;//子优先级0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器}

4.3.3.LED配置

LED的IO初始化。

//LED IO初始化void LED_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //LED0-->PA.8 端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA.8GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_8); //PA.8 输出高}

4.4.接入机智云接口

注：以下步骤，执行一步就编译一下。

若现在找不到XX函数，则包含对应的头文件或者声明函数。

注意要清除所有的警告。

4.4.1 机智云读取串口3数据

接口函数：gizPutData(&value, 1)

参考调用代码：

void USART3_IRQHandler(void){u8 value = 0; if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据{value = USART_ReceiveData(USART3);//读取接收到的数据gizPutData(&value, 1);// USART_SendData(USART3,value);} }

4.4.2 机智云发送数据

补充完整接口函数：int32_t uartWrite(uint8_t *buf, uint32_t len)

位置：gizwits_product.c

让其调用串口3的发送。

补充后参考代码：

int32_t uartWrite(uint8_t *buf, uint32_t len){uint32_t i = 0;if(NULL == buf){return -1;}#ifdef PROTOCOL_DEBUGGIZWITS_LOG("MCU2WiFi[%4d:%4d]: ", gizGetTimerCount(), len);for(i=0; i<len; i++){GIZWITS_LOG("%02x ", buf[i]);}GIZWITS_LOG("\n");#endiffor(i=0; i<len; i++){//USART_SendData(UART, buf[i]);//STM32 test demo//Serial port to achieve the function, the buf[i] sent to the moduleUSART_SendData(USART3, buf[i]);while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET);if(i >=2 && buf[i] == 0xFF){//Serial port to achieve the function, the 0x55 sent to the module//USART_SendData(UART, 0x55);//STM32 test demoUSART_SendData(USART3, 0x55);while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET);}}return len;}

4.4.3 机智云系统时间基准

在前面配置的定时器3（注意是：1ms定时），

中断服务函数中调用接口gizTimerMs()

参考代码：

void TIM3_IRQHandler(){if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update)){TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);gizTimerMs();}}

4.4.4 实现系统复位

补充接口：mcuRestart

实现系统复位功能。

位置：如图

参考代码：

/*** @brief mcuRestart* MCU Reset function* @param none* @return none*/void mcuRestart(void){__set_FAULTMASK(1);NVIC_SystemReset();}

4.4.4 实现配置入网

支持 SoftAp 和 AirLink 两种方式配置入网，相应接口为gizwitsSetMode()。

这里我希望ESP8266和手机连接同一WiFi，AirLink 更方便，本设计采用外部中断按键调用的方式。

参考代码：

//外部中断0服务程序 void EXTI0_IRQHandler(void){delay_ms(10);//消抖if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0) //下降沿触发{gizwitsSetMode(WIFI_AIRLINK_MODE);printf("\r\nWIFI_AIRLINK_MODE\r\n") ; // 打印调试信息}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除LINE0上的中断标志位 }

至此，stm32已经可以联网了。

4.4.5.数据下行

本文以控制LED0点亮、熄灭为例。

在下图位置添加控制代码。

参考代码：这里使用LED0 = 1或0控制亮灭。

int8_t gizwitsEventProcess(eventInfo_t *info, uint8_t *gizdata, uint32_t len){uint8_t i = 0;dataPoint_t *dataPointPtr = (dataPoint_t *)gizdata;moduleStatusInfo_t *wifiData = (moduleStatusInfo_t *)gizdata;protocolTime_t *ptime = (protocolTime_t *)gizdata;#if MODULE_TYPEgprsInfo_t *gprsInfoData = (gprsInfo_t *)gizdata;#elsemoduleInfo_t *ptModuleInfo = (moduleInfo_t *)gizdata;#endifif((NULL == info) || (NULL == gizdata)){return -1;}for(i=0; i<info->num; i++){switch(info->event[i]){case EVENT_LED:currentDataPoint.valueLED = dataPointPtr->valueLED;GIZWITS_LOG("Evt: EVENT_LED %d \n", currentDataPoint.valueLED);if(0x01 == currentDataPoint.valueLED){//user handleLED0 = 0;// 低电平点亮}else{//user handle LED0 = 1; // 高电平熄灭}break;case WIFI_SOFTAP:break;case WIFI_AIRLINK:break;case WIFI_STATION:break;case WIFI_CON_ROUTER:break;case WIFI_DISCON_ROUTER:break;case WIFI_CON_M2M:break;case WIFI_DISCON_M2M:break;case WIFI_RSSI:GIZWITS_LOG("RSSI %d\n", wifiData->rssi);break;case TRANSPARENT_DATA:GIZWITS_LOG("TRANSPARENT_DATA \n");//user handle , Fetch data from [data] , size is [len]break;case WIFI_NTP:GIZWITS_LOG("WIFI_NTP : [%d-%d-%d %02d:%02d:%02d][%d] \n",ptime->year,ptime->month,ptime->day,ptime->hour,ptime->minute,ptime->second,ptime->ntp);break;case MODULE_INFO:GIZWITS_LOG("MODULE INFO ...\n");#if MODULE_TYPEGIZWITS_LOG("GPRS MODULE ...\n");//Format By gprsInfo_t#elseGIZWITS_LOG("WIF MODULE ...\n");//Format By moduleInfo_tGIZWITS_LOG("moduleType : [%d] \n",ptModuleInfo->moduleType);#endifbreak;default:break;}}return 0;}

4.4.6.数据上行

函数接口：void userHandle(void)

添加方法如图：

本教程没有建立上行数据点。故没有代码。

4.4.7.主函数代码

参考代码：

注意波特率为9600

//机智云初始化void MyGizwistInit(void){TIMER3_Init();//1msusart3_init(9600);//gizPutData((uint8_t *)&aRxBuffer,1);userInit();//用户信息初始化，目前只是把结构体信息复位gizwitsInit();//机智云的初始化printf("gizwitsInit智能云初始化\r\n");}// 主函数int main(void){delay_init();//延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//1设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);// 串口1初始化LED_Init(); // 初始化LEDKEY_EXTIX_Init();// 初始化KEYMyGizwistInit();while(1) {userHandle();//数据上行gizwitsHandle((dataPoint_t *)&currentDataPoint);}}