stm32c8t6+dht11+MQ系列环境检测模块+oled显示屏（基于物联网的家庭环境检测系统设计）-Toy模板网

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元件清单：

stm32f103c8t6、mq2 检测烟雾浓度（模拟量输出）、mq7 检测一氧化碳浓度、mq135 检测空气质量、OLED屏幕（四引脚仅支持iic协议通信）、dht11检测温湿度（数字量输出）、风扇模块、无源蜂鸣器、两引脚按键、WH-NB73-B5、ttl-usb

接线图：

mq2传感器oled屏幕显示,mcu,stm32,嵌入式硬件

0：实现了dht11的温湿度以及mq2烟雾浓度的采集并通过OLED显示屏显示

mq2传感器oled屏幕显示,mcu,stm32,嵌入式硬件

/*
湿度整数 湿度小数 温度整数  温度小数  校验位 
00000000 00000000 00000000  00000000  00000000

1  看原理图确认GPIO引脚
2、 输出模式， 输出起始信号  ：输出低电平18~30ms, 20ms	
3、 IO口配置浮空输入模式，准检测响应信号
		传感器把数据总线（ SDA）拉低 83μs，
		再接高 87μs 以响应主机的起始信号。		
4、 40 个位的数据，高位先发；
		一位一位的收，数据0: 54us低电平 + 23~27高电平 
					 数据1: 54us低电平 + 68~74高电平
		注意高位先发的（每个字节）
5、校验数据
	前4个字节，求和，把和值的末八位和校验位对比
	相同数据正确、否则数据异常
*/
//程序未写零下
char tmp = 0,hum = 0;
void DHT_GPIO_Config(u8 flag)
{		
	GPIO_InitTypeDef GPIO_Config; 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启端口时钟
	GPIO_Config.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; 
	if(flag==OUTPUT)
		GPIO_Config.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
	else
		GPIO_Config.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Config.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Config);
}

u8 DHT_GetData(void)
{
	u8 i = 0;
	u8 count = 0;
	u8 data[5]={0};
	//输出模式， 输出起始信号  ：输出低电平18~30ms, 20ms	
	DHT_GPIO_Config(OUTPUT);
	DHT_High;
	DHT_Low;
	Delay_ms(20);
	//DHT_High;
	DHT_GPIO_Config(INPUT);

	/*IO口配置浮空输入模式，准检测响应信号
		传感器把数据总线（ SDA）拉低 83μs，
		再接高 87μs 以响应主机的起始信号。
	*/
	
	while(DHT_CHECK==1)
	{
		delay_1us();
		count++;
		if(count>100)
			return 1;
	}
	count=0;
	while(DHT_CHECK==0)
	{
		delay_1us();
		count++;
		if(count>100)
			return 2;
	}	
	for(i=0;i<40;i++)
	{
		count=0;
		while(DHT_CHECK==1)
		{
			delay_1us();
			count++;
			if(count>100)
				return 3;	
		}
		
		count=0;
		while(DHT_CHECK==0)
		{
			delay_1us();
			count++;
			if(count>100)
				return 4;	
		}
		Delay_us(30);
		if(DHT_CHECK==1)
		{
			data[i/8] |= (1<<(7-i%8)); //置1
		}else
		{
			data[i/8] &=~ (1<<(7-i%8));//清零
		}	
	}
	
	/*校验数据
	前4个字节，求和，把和值的末八位和校验位对比
	相同数据正确、否则数据异常*/
	
	if((data[0]+data[1]+data[2]+data[3])==data[4])
	{
		tmp=data[2];
		hum=data[0];	
		return 0;
	}
	else
	{
		return 5;
	}	
}

1：在上边的基础上利用DMA实现多通道的数据采集（设置阀值，驱动风扇转动，并可手动按键改变阀值，并在屏幕显示变化；通过NB模块上传数据至有人云）

//mq2 mq7 mq135的采集
void ADC1_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_Struct = {0};
	ADC_InitTypeDef ADC_Struct = {0};
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
		
	GPIO_Struct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入
	GPIO_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
	GPIO_Struct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Struct);
		
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
		
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//设置ADC时钟 72/6<14
	ADC_Struct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立工作模式
	ADC_Struct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续模式
	ADC_Struct.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //多通道模式
	ADC_Struct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件触发启动
	ADC_Struct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
	ADC_Struct.ADC_NbrOfChannel = 3;//规定了顺序进行规则转换的 ADC 通道的数目
	ADC_Init(ADC1,&ADC_Struct);

	//设置指定 ADC 的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
	//MQ2
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
	//MQ7
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_6,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
	//MQ135
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_7,3,ADC_SampleTime_239Cycles5);
		
	ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
	DMA_Config();	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); 
	
	//校准:减小误差
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET)//等待重置完成
	{}
	ADC_StartCalibration(ADC1);//启动校准，用校准寄存器 校准 ADC1
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)==SET)//等待校准完成
	{}			
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //启动转换	 使能或者失能指定的 ADC 的软件转换启动功能 					
}

u16 DMA_buf[3]={0};
void DMA_Config(void)
{
	DMA_InitTypeDef DMA_Struct={0};
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); //开启DMA时钟

	DMA_Struct.DMA_PeripheralBaseAddr =(u32) &ADC1->DR; //定义DMA外设基地址
	DMA_Struct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //外设作为数据传输的来源
	DMA_Struct.DMA_BufferSize = 3; //地址递增两次（单位为字宽）
	DMA_Struct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
	DMA_Struct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
	DMA_Struct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
	DMA_Struct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
	DMA_Struct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式
	DMA_Struct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//优先级
	DMA_Struct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//DMA通道没有设置为内存到内存传输
	DMA_Struct.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&DMA_buf[0]; //内存基地址
	
	DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_Struct);
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
}

//不采用DMA的多通道采集方法
//u16 ADC_Result(u8 ADC_Channel_x)
//{
//	u16 ADC_val = ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次 ADCx 规则组的转换结果
//	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_x,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
//	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //启动转换	 使能或者失能指定的 ADC 的软件转换启动功能 	
//	while((ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC))==RESET);
//	
//	//float ADC_Cha = (ADC_val*3.3/4096);
//	//printf("ADC_val == %d\r\n",ADC_val);
//	return ADC_val;
//}

2：将按键连接PB引脚，通过外部终端配置实现部分功能

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3、在进行有人云端链接之前，需要先再云端添加设备模板、创建设备。有人透传云

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在通信过程中，由底层开发板采集数据，并将数据封装成MODBUS-RTU格式，通过串口发送给NB模块，然后NB模块将数据上传到云端（创建模板时选择了MODBUS-RTU格式）,NB模块是直连有人云的，在这里，我们访问云端，并将数据写入到云端的寄存器中。

在云端设置完成后，NB模块主动发送数据、或重新上电之后即可上线。因为在测试阶段已经保证了设备是正常工作的，在这里我们直接尝试上传数据了。

在上传数据时，有人云平台支持MODBUS-RTU协议，我们只需要将采集的数据进行封装，然后将数据通过串口发送给NB模块。数据上传成功后，可以在设备概况、监控大屏或者云组态当中查看数据内容、上传时间、异常信息、设备上下线等。

通信格式：设备号功能码起始地址寄存器数量数据长度数据块（寄存器）校验（CRC）

#include "nbiot.h"
/*
	buf[0]  :温度
	buf[1]	:湿度
	buf[2]	:光照强度
	buf[3]  :烟雾浓度
*/
void NB_Send_IOT1(uint16_t buf[4])
{
	char sendbuf[256]={0};
	char sendbuf1[256]={0};
	uint8_t tmpbuf[64]={0};
	uint16_t CRC_Tmp;
	tmpbuf[0]=0x01;//从机地址
	tmpbuf[1]=0x46;//操作码
	tmpbuf[2]=0x00;
	tmpbuf[3]=0x00;//寄存器起始地址  
	tmpbuf[4]=0x00;
	tmpbuf[5]=0x04;//寄存器数量
	tmpbuf[6]=0x08;//字节数 = 寄存器数量 * 2
	tmpbuf[7]=(buf[0]>>8);
	tmpbuf[8]=(buf[0]&0xFF);//高位清零
	tmpbuf[9]=(buf[1]>>8);
	tmpbuf[10]=(buf[1]&0xFF);
	tmpbuf[11]=(buf[2]>>8);
	tmpbuf[12]=(buf[2]&0xFF);
	tmpbuf[13]=(buf[3]>>8);
	tmpbuf[14]=(buf[3]&0xFF);
	CRC_Tmp=CRC_16_Tab(tmpbuf,15);
	tmpbuf[15]=(CRC_Tmp>>8);
	tmpbuf[16]=(CRC_Tmp&0xFF);
    
//把16进制数据转换为字符串，放入sendbuf
	SIM7020_Hex_to_Str((char *)tmpbuf,17,sendbuf,256);
    
//拼接字符串，拼接成上述格式
//设备号 功能码 起始地址 寄存器数量 数据长度 数据块（寄存器） 校验（CRC）
	strcpy((char *)tmpbuf,"AT+NMGS=17,");
	
	strcat(sendbuf1,(char *)tmpbuf);
	strcat(sendbuf1,sendbuf);
	strcat(sendbuf1,"\r\n");
	NB_SendString((char *)sendbuf1);
	//Send_String_NBlot((uint8_t *)sendbuf1);
	printf("发送内容= %s\r\n",sendbuf1);
}
/***************************************************************************/
//转化数据，转成16进制字符串
/*
char *data 	 	：数据来源
int data_len	    ：数据长度
char *out 		：存储地址
int out_len		：存储地址长度
*/
void SIM7020_Hex_to_Str(char *data, int data_len, char *out, int out_len)
{
	char temp[2];
	int  i;
	
	memset(out,0,out_len);              //清空缓冲区
	for(i=0;i<data_len;i++)
	{            //for循环
		sprintf(temp,"%02X",data[i]);   //转化数据，转成16进制字符串
		strcat(out,temp);               //追加到out缓冲区              
	} 	
}

mq2传感器oled屏幕显示,mcu,stm32,嵌入式硬件

上传后：可以发现，数据已经改变 mq2传感器oled屏幕显示,mcu,stm32,嵌入式硬件

也可以在“监控大屏”中左侧选择设备、右侧查看实时数据，点击变量可以下发数据，或控制指令，完成数据指令下发。 mq2传感器oled屏幕显示,mcu,stm32,嵌入式硬件

在数据或指令下发时，云端下发指令也是MODBUS-RTU格式，以03功能码为例：云端下发读保持寄存器指令（03功能码），通过 UDP链接传输到我们的NB模块，然后NB模块将相应的指令转到我们的设备串口，在开发板上我们可以检测串口的接收，在串口接收数据完成后，将所接收的数据，按照MODBUS协议进行解析，如果下发的为03码，则参照03功能码的响应方式对云端进行数据响应。如果是其他功能码，则根据需求进行解析。

程序资料已经上传到资源可以下载。

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