基于天问51-Core自制开发WIFI模块连接MQTT&巴法云平台-微信小程序显示温度数据-Toy模板网

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一、摘要

二、项目准备材料

三、硬件总体设计

四、软件代码设计

五、整体测试联调

六、效果展示

一、摘要

本项目基于天问51-Core最小系统开发，自行设计PCB电路，主要包括DHT11、ESP8266、OLED三个主要外设模块。此项目实现的三大功能：1、基本功能：单片机将DHT11获取的温湿度数据通过OLED屏显示 2、进阶功能：利用WIFI模块将DHT11温湿度数据上传到云平台 3、高级功能：实现微信小程序网络请求接收云平台温度数据，并下发命令控制单片机。

二、项目准备材料

此项目开发需要准备的材料包含硬件和软件。硬件部分：天问51-Core核心板、STC_Link下载线、OLED0.96寸屏、ESP-01S模块、DHT11模块。软件部分：Keil编程软件、STC—ISP串口调试助手、嘉立创EDA开发工具。

三、硬件总体设计

此项目的硬件部分利用立创EDA进行设计PCB电路，目前嘉立创打板已经不能薅羊毛了，此项目的PCB尺寸为99.5*74，大佬5块板共20元，也可以接受。PCB上大都采用DIP双列直插封装，方便焊接。ESP8266接串口4（P02、P03）,OLED屏采用四针的IIC接口（P25-SCL、P24-SDA），DHT11接P07口，单线协议传输。

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电路原理图

PCB效果图

四、软件代码设计

软件代码部分是项目的核心内容之一，也是最繁杂的环节。硬件设计好之后，软件代码要根据硬件接口去进行编写。

OLED使用IIC通信协议驱动点亮，起初的时候也是没有一次点亮，调试了一会，要注意字库取模的选取，列行式-共阴极。此外，OLED只供电而没有正确的IIC协议驱动是不会亮的。

DHT11温湿度模块单线协议读取数据，网上有很多开源的例子，大家可以去找移植进代码里。

最后就是ESP8266，WIFI模块是基于AT指令的，实现串口转WIFI透传数据，关于AT指令这里不多做讲解。WIFI与单片机的串口4相连，首先要进行串口的初始化，波特率选115200，还会用到定时器（定时器超时接收判断）

WIFI模块连接EMQ MQTT云平台

其中代码在设计的时候考虑到效率的问题，采用时间片轮的程序设计架构。利用定时器T0中断划分三个时间片。当定时时间为100ms时，OLED屏刷新；当定时时间为1000ms时，上传温度数据到云平台；当定时时间为2000ms时，DHT11读取温湿度数据。如此各个任务在不同的情况下执行，结构更为合理。

五、整体测试联调

软件部分设计完成，接下来就是整体调试看现象。不得不说，写代码半小时，调试得大半天。整个的调试问题百漏，而且有些BUG难以发现。程序在运行的时候，发现WIFI模块一直连不上云平台，调试了好久，最后终于成功了。AT指令在发送的时候，要设置好延时等待时间，而且AT指令前后要间隔好时间，对每次模组返回的消息进行判断，这里我用的是定时器超时接收，设定标志位，当串口4接收到数据产生中断，定时器中断里标志位置1定时到2s时，认为没有数据返回，开始进行字符串判断。