硬件设计
原理图
PCB
实物图
4G模块
选用EC200U模块,集成4g和GPS以及蓝牙功能
通过串口2与4G模块串口连接,串口传输数据指令。
第一个命令
Uart2_SendStr("ATE1\r\n");
获取模块的版本
Uart2_SendStr("ATI\r\n");
获取卡号,类似是否存在卡的意思
Uart2_SendStr("AT+CIMI\r\n");
查询激活状态
Uart2_SendStr("AT+CGATT?\r\n");
查看获取CSQ值
Uart2_SendStr("AT+CSQ\r\n");
这个时候4g模块已经成功启动,下一步注册进阿里云物联网平台
关闭当前的连接,保证这次的使用
Uart2_SendStr("AT+QMTDISC=0\r\n");
发送阿里云的配置参数(设备三要素)
sprintf(ATSTR,"AT+QMTCFG=\"ALIAUTH\",0,\"%s\",\"%s\",\"%s\"\r\n"
,PRODUCEKEY,DEVICENAME,DEVICESECRET);
登录阿里云平台
Uart2_SendStr("AT+QMTOPEN=0,
\"iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com\",1883\r\n");
发送链接到阿里云
sprintf(ATSTR,"AT+QMTCONN=0,\"%s\"\r\n",DEVICENAME);
Uart2_SendStr(ATSTR);
然后就是上发数据给阿里云平台
发送命令
sprintf(ATSTR,"AT+QMTPUB=0,0,0,0,\"/sys/%s/%s/thing/event/property/post\"\r\n",PRODUCEKEY,DEVICENAME);
Uart2_SendStr(ATSTR);
再组建CJSON数据,自己定义编写就行了
json[]="{\"id\":\"123\",\"version\":\"1.0\",\"params\":
{\"adc1\":{\"value\":%d},\"adc2\":
{\"value\":%d},\"GeoLocation\":{ \"value\":
{\"Latitude\":%s,\"Longitude\":%s,\"Altitude\":39.9935723,\"CoordinateSystem\":2}}},\"method\":\"thing.event.property.post\"}";
再发送
Uart2_SendStr((char *)send_json);
上发了之后阿里云就可以收到这些数据
语音模块(JQ8900)
根据厂家提供的手册资料,可以知道这款芯片可以有多种触发方式。根据手册上的内容以及商家提供的语音合成软件,把语音载入进去,按照特定的方式播放出来。
用一线串口触发的方式就体现了读取芯片数据的协议
/*******************************************************
功能描述: 单线控制单字节发送函数
入口参数: DATA:发送数据
返 回 值: none
其他说明: 将需要发送的数据作为形参传入
*******************************************************/
void OneLine_SendData(uint8_t DATA)
{
uint8_t i;
JQ8x00_VPP_Set(); //开始信号
JQ8x00_us(100);
JQ8x00_VPP_Clr();
JQ8x00_ms(3);
for(i=0;i<8;i++)
{
JQ8x00_VPP_Set();
if(DATA & 0x01)
{
JQ8x00_us(1500);
JQ8x00_VPP_Clr();
JQ8x00_us(500);
}
else
{
JQ8x00_us(500);
JQ8x00_VPP_Clr();
JQ8x00_us(1500);
}
DATA >>= 1;
}
JQ8x00_VPP_Set();
}
光照传感器和一氧化碳传感器
这两款传感器都是可以输出模拟信号,所以我们只需要用单片机的AD转换功能就可以读取到这些传感器的数据。
void Adc_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
ADC_StartCalibration(ADC1);
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
}
//获得ADC值
//ch:通道值 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)
{
//设置指定ADC的规则组通道,一个序列,采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
//使能
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
//等待转换结束
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));
//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}
//计算ADC采集的数据 第二个参数是采集多少次 最后算平均值
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
u32 temp_val=0;
u8 t;
for(t=0;t<times;t++)
{
temp_val+=Get_Adc(ch);
delay_ms(5);
}
return temp_val/times;
}
阿里云物联网
根据阿里云物联网的教程,新建产品,绑定设备等等,可以自主设计网页和APP
这个是网页网址,做好之后就可以发布,所有人都可以查看这个网址:
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