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【STM32】【HAL库】遥控关灯0 概述
【STM32】【HAL库】遥控关灯1主机
【STM32】【HAL库】遥控关灯2 分机
【STM32】【HAL库】遥控关灯3 遥控器
需求 主机需要以下功能: 接收来自物联网平台的命令发送RF433信号给从机接收RF433信号和红外信号驱动舵机动作 方案设计…相关连接
【STM32】【HAL库】遥控关灯0 概述
【STM32】【HAL库】遥控关灯1主机
【STM32】【HAL库】遥控关灯2 分机
【STM32】【HAL库】遥控关灯3 遥控器
需求 主机需要以下功能: 接收来自物联网平台的命令发送RF433信号给从机接收RF433信号和红外信号驱动舵机动作 方案设计
使用双MCU方案,ESP32C3负责物联网相关通信,STM32负责发送信号给从机和接收RF433的信号,还有舵机控制 本单使用ESP32即可,但手头的RF433的遥控器的协议不是常见的,没找到相关的解码库 而ESP32本人不算熟悉,经过测试没法成功解码,因此使用双MCU方案,后续可能会改进 ESP32与STM32直接使用串口通信 使用巴法云平台作为物联网平台,使用MQTT协议连接 硬件设计
433接收 使用XL700芯片(淘宝)(单价0.52) 电路是数据手册的参考电路,天线使用弹簧天线 433发射 使用XL4456(淘宝)(单价0.47) 电路是数据手册的参考电路,天线使用弹簧天线 esp32 使用ESP32C3(单价10)(也可以使用esp8266模块,但手头无货,故使用这个芯片) 烧录时同时按下两个按键,先松开EN按键 2s以上后在松开Io9按键 stm32 最小系统设计 电源 使用5v电源适配器 只需要在这里转3,3v即可 其余接口 包括控制舵机的接口和红外接口 软件设计
协议
功能esp32串口输出代码物联网平台代码stm32动作主屋开0xac0000H_ON操作舵机开灯主屋关0xac00ffH_OFF操作舵机关灯北屋开0xac1100N_ON将串口代码通过RF433发射北屋关0xac11ffN_OFF将串口代码通过RF433发射南屋开0xac2200S_ON将串口代码通过RF433发射南屋关0xac22ffS_OFF将串口代码通过RF433发射西屋开0xac3300W_ON将串口代码通过RF433发射西屋关0xac33ffW_OFF将串口代码通过RF433发射全开0xacff00ALL_ON分别发送各屋开灯代码全关0xacffffALL_OFF分别发送各屋关灯代码
esp32
环境 这里使用Arduino框架 请自行查询arduino的环境搭建 这里使用了一个第三方库(PubSubClient)来建立MQTT连接 这里提供zip文件(成品的github连接中),自行导入即可 如下图选择添加zip库,添加即可 wifi连接 将esp32设置为sta模式,接入其他wifi 根据wifi的ssid和password接入 如下所示 const char *ssid ;
const char *password ;
void setupWifi() {WiFi.mode(WIFI_STA);esp_wifi_set_mac(WIFI_IF_STA, newMACAddress);Serial.println(WiFi.macAddress());Serial.print(Connecting to );Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid, password);while (WiFi.status() ! WL_CONNECTED) {delay(500);Serial.print(.);}Serial.println();Serial.println(WiFi connected.);Serial.println(IP address: );Serial.println(WiFi.localIP());
}MQTT
云平台设置 使用的是巴法云的mqtt服务 巴法云设置,传送门 一般的MQTT有这么几个要素 设备id(mqtt_devid),产品id(mqtt_pubid),密钥信息(mqtt_password),主题名(mqtt_topic) 在巴法云中只用了设备ID和主题名(产品ID和密钥为空即可) #define mqtt_devid ******** //设备ID
#define mqtt_pubid //产品ID
#define mqtt_password //鉴权信息
const char *mqtt_topic ESP32HomeRFLight2; 设备ID是巴法云控制台中的这个红圈里的私钥 主题则是自己建立的主题名 程序 连接函数 巴法云的MQTT连接地址是(bemfa.com),端口号是 9501 MQTT连接,传入链接地址端口,在传入设备信息,主题信息即可 注意设置回调函数(接收到信息时触发)(client.setCallback(callback) void clientReconnect() {while (!client.connected()) //再重连客户端{delay(3000);client.setServer(mqtt_server, 9501); //设置客户端连接的服务器client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password); //客户端连接到指定的产品的指定设备.同时输入鉴权信息client.subscribe(mqtt_topic);client.setCallback(callback); //设置好客户端收到信息是的回调Serial.println(reconnect MQTT...);if (client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password)) {Serial.println(connected);} else {Serial.println(failed);Serial.println(client.state());}}
}//收到主题下发的回调, 注意这个回调要实现三个形参 1:topic 主题, 2: payload: 传递过来的信息 3: length: 长度
void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
{}在回调函数中需要对信息处理 首先把主题信息和数据信息提取出来,转化成string格式(可以用内置函数比较) String topic_zj ;String data_zj ;for (size_t i 0; i strlen(topic); i) {topic_zj (char)topic[i];}for (size_t i 0; i length; i) {data_zj (char)payload[i];}之后根据协议做比较即可
if (!topic_zj.compareTo(mqtt_topic)) {Serial.write(0xac);if (!data_zj.compareTo(H_ON)) {Serial.write(0x00);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(H_OFF)) {Serial.write(0x00);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(N_ON)) {Serial.write(0x11);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(N_OFF)) {Serial.write(0x11);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(S_ON)) {Serial.write(0x22);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(S_OFF)) {Serial.write(0x22);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(W_ON)) {Serial.write(0x33);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(W_OFF)) {Serial.write(0x33);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(ALL_ON)) {Serial.write(0xFF);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(ALL_OFF)) {Serial.write(0xFF);Serial.write(0xFF);}}esp32总程序
#include PubSubClient.h
#include WiFi.h
#include esp_wifi.huint8_t newMACAddress[] { 0xaa, 0xab, 0xac, 0xad, 0xae, 0xaf };
const char *ssid K2FeO4;
const char *password lxz123ac;
const char *mqtt_server bemfa.com; //onenet 的 IP地址#define mqtt_devid 858e79b6f49d47fb90f2bd9f9ca2d331 //设备ID
#define mqtt_pubid //产品ID
#define mqtt_password //鉴权信息
const char *mqtt_topic ESP32HomeRFLight2;
WiFiClient espClient; //创建一个WIFI连接客户端
PubSubClient client(espClient); // 创建一个PubSub客户端, 传入创建的WIFI客户端char msg_buf[200]; //发送信息缓冲区void setupWifi() {WiFi.mode(WIFI_STA);esp_wifi_set_mac(WIFI_IF_STA, newMACAddress);Serial.println(WiFi.macAddress());Serial.print(Connecting to );Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid, password);while (WiFi.status() ! WL_CONNECTED) {delay(500);Serial.print(.);}Serial.println();Serial.println(WiFi connected.);Serial.println(IP address: );Serial.println(WiFi.localIP());
}//收到主题下发的回调, 注意这个回调要实现三个形参 1:topic 主题, 2: payload: 传递过来的信息 3: length: 长度
void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {String topic_zj ;String data_zj ;for (size_t i 0; i strlen(topic); i) {topic_zj (char)topic[i];}for (size_t i 0; i length; i) {data_zj (char)payload[i];}if (!topic_zj.compareTo(mqtt_topic)) {Serial.write(0xac);if (!data_zj.compareTo(H_ON)) {Serial.write(0x00);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(H_OFF)) {Serial.write(0x00);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(N_ON)) {Serial.write(0x11);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(N_OFF)) {Serial.write(0x11);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(S_ON)) {Serial.write(0x22);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(S_OFF)) {Serial.write(0x22);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(W_ON)) {Serial.write(0x33);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(W_OFF)) {Serial.write(0x33);Serial.write(0xFF);} else if (!data_zj.compareTo(ALL_ON)) {Serial.write(0xFF);Serial.write(0x00);} else if (!data_zj.compareTo(ALL_OFF)) {Serial.write(0xFF);Serial.write(0xFF);}}
}void sendTempAndHumi() {if (client.connected()) {Serial.print(public message:);client.publish($dp, (uint8_t *)msg_buf, 3); //发送数据到主题$dp}
}//重连函数, 如果客户端断线,可以通过此函数重连
void clientReconnect() {while (!client.connected()) //再重连客户端{delay(3000);client.setServer(mqtt_server, 9501); //设置客户端连接的服务器client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password); //客户端连接到指定的产品的指定设备.同时输入鉴权信息client.subscribe(mqtt_topic);client.setCallback(callback); //设置好客户端收到信息是的回调Serial.println(reconnect MQTT...);if (client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password)) {Serial.println(connected);} else {Serial.println(failed);Serial.println(client.state());}}
}void setup() {// put your setup code here, to run once:// rtc_wdt_protect_off();// rtc_wdt_enable();// rtc_wdt_feed();// rtc_wdt_set_time(RTC_WDT_STAGE0, 8000);Serial.begin(115200);setupWifi(); //调用函数连接WIFIdelay(2000);clientReconnect();
}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if (!WiFi.isConnected()) //先看WIFI是否还在连接{setupWifi();}if (!client.connected()) //如果客户端没连接ONENET, 重新连接{clientReconnect();}client.loop(); //客户端循环检测
}
stm32
相关链接 用到了之前写的几个库 舵机驱动 NEC RF433 舵机关灯思路 设计思路 需要: 接收RF433信号/红外,根据解码的信号控制舵机 接收来自串口信号,根据信号发送RF433或控制舵机 需要用到的外设及功能 定时器(3个)(红外433解码,合用一个,舵机控制一个,RF433发送的时序控制一个) 串口1个(与esp32通信) GPIO(5个,后续详细说) 硬件看门狗 HAL初始化 定时器1 用作 红外和RF433解码的计时 需要分频后1us为周期,最大计数无需改变,开启溢出中断 定时器2 用作舵机控制的PWM生成 每隔20us触发一次中断 定时器3 用作RF433信号发射时的计时 分频1us,计数值默认最大即可,开中断 GPIO LED:用作指示灯,推挽输出即可 GPIO RF433输出 需要配置为推挽输出(开漏不行) GPIO 舵机控制信号 配置为开漏浮空(外部接上拉电阻到5V),配置为最高等级(避免复位时让电机出现误动作) GPIO RF433输入 配置为边沿中断模式 GPIO 红外输入 配置为下降沿中断模式 注意开两个外部中断的中断设置 串口 开启中断,后面使用空闲中断来接收数据 硬件看门狗 32分频,溢出值4000 每(32/40k*40003.2s)触发一次 本程序目的是让程序每3.2s重启一次,因此只在需要操作舵机时喂狗,主循环无喂狗 程序 分为 红外和RF433的解码共用了一个定时器,需要做时序控制,让红外有输入时屏蔽RF433,避免出现问题(RF会有幻听,会阶段性输入高低电平)接收来自RF433,串口,红外的数据,在主循环里根据不同的指令做发射信号/控制舵机的动作 中断回调函数(舵机/红外/RF433的驱动) 保存串口数据 调用之前的库文件 void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if (htim htim1){}else if (htim htim2){if (M_EN 1)Steering_Engine_Action();elseHAL_GPIO_WritePin(Steering_Engine_GPIOx, Steering_Engine_GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);}else if (htim htim3){}
}
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if (GPIO_Pin GPIO_PIN_2) // 433{if (Input_EN 1)if (IR_NEC_Read_ins 0)if (RF_READ_OK 0)RF_Read_Decode();}else if (GPIO_Pin GPIO_PIN_3) // IR{if (Input_EN 1)if (IR_NEC_Read_OK 0)IR_NEC_Read_Decode(air);}
}
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{if (huart huart1){Uart1_OK 1;HAL_UART_Transmit(huart2, Uart1_Buf, Size, 0xfff);}
}开关灯控制 详情原理见,传送门 void OPEN()
{M_EN 1;HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_360(0, 30);HAL_Delay(500);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_360(1, 40);HAL_Delay(80);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_Stop();M_EN 0;
}
void CLOSE()
{M_EN 1;HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_360(1, 30);HAL_Delay(500);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_360(0, 30);HAL_Delay(80);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);Steering_Engine_Stop();M_EN 0;
}主循环内容,根据传入的信息判断 if (RF_READ_OK 1){HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);Input_EN 0;if (RF_READ_data[0] 0xac RF_READ_data[1] 0x01 RF_READ_data[2] 0x00)OPEN();else if (RF_READ_data[0] 0xac RF_READ_data[1] 0x01 RF_READ_data[2] 0xff)CLOSE();HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);RF_READ_data[0] 0;RF_READ_data[1] 0;RF_READ_data[2] 0;RF_READ_OK 0;Input_EN 1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}if (IR_NEC_Read_OK 1){HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);Input_EN 0;// printf(%02X%02X%02X\r\n, RF_READ_data[0], RF_READ_data[1], RF_READ_data[2]);if (IR_NEC_Read_Dat[0] 0x4D IR_NEC_Read_Dat[1] 0xb2 IR_NEC_Read_Dat[2] 0xa3 IR_NEC_Read_Dat[3] 0x5C)OPEN();else if (IR_NEC_Read_Dat[0] 0x4D IR_NEC_Read_Dat[1] 0xb2 IR_NEC_Read_Dat[2] 0x59 IR_NEC_Read_Dat[3] 0xa6)CLOSE();if (IR_NEC_Read_Dat[0] 0x84 IR_NEC_Read_Dat[1] 0xff IR_NEC_Read_Dat[2] 0x81 IR_NEC_Read_Dat[3] 0x7e)OPEN();else if (IR_NEC_Read_Dat[0] 0x84 IR_NEC_Read_Dat[1] 0xff IR_NEC_Read_Dat[2] 0x01 IR_NEC_Read_Dat[3] 0xfe)CLOSE();HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);IR_NEC_Read_Dat[0] 0;IR_NEC_Read_Dat[1] 0;IR_NEC_Read_Dat[2] 0;IR_NEC_Read_Dat[3] 0;IR_NEC_Read_OK 0;Input_EN 1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}if (Uart1_OK 1){Input_EN 0;HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);if (Uart1_Buf[0] 0xac Uart1_Buf[1] ! 0x00 Uart1_Buf[1] ! 0xFF){for (int i 0; i 3; i)RF433_Buf[i] Uart1_Buf[i];RF_Write_Send(RF433_Buf);}else if (Uart1_Buf[0] 0xac Uart1_Buf[1] 0x00){if (Uart1_Buf[2] 0x00)OPEN();else if (Uart1_Buf[2] 0xff)CLOSE();}if (Uart1_Buf[0] 0xac Uart1_Buf[1] 0xff){// HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);if (Uart1_Buf[2] 0x00){RF_Write_Send(Data_N_Open);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);HAL_Delay(300);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);RF_Write_Send(Data_S_Open);OPEN();}else if (Uart1_Buf[2] 0xff){RF_Write_Send(Data_N_Close);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);HAL_Delay(300);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);RF_Write_Send(Data_S_Close);HAL_IWDG_Refresh(hiwdg);CLOSE();}}HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);Input_EN 1;Uart1_OK 0;HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(huart1, Uart1_Buf, 20);}注意,串口使用了空闲中断模式,鉴别不同数据帧 成品
另外app开发很简单,百度凑凑就行了,源码同样在GitHub上,请自行查看即可
GitHub 文章转载自： http://www.morning.brlcj.cn.gov.cn.brlcj.cn http://www.morning.mqghs.cn.gov.cn.mqghs.cn http://www.morning.c7630.cn.gov.cn.c7630.cn http://www.morning.spghj.cn.gov.cn.spghj.cn http://www.morning.yfwygl.cn.gov.cn.yfwygl.cn http://www.morning.rqfnl.cn.gov.cn.rqfnl.cn http://www.morning.qtsks.cn.gov.cn.qtsks.cn http://www.morning.jfmyt.cn.gov.cn.jfmyt.cn http://www.morning.hcsnk.cn.gov.cn.hcsnk.cn http://www.morning.nynyj.cn.gov.cn.nynyj.cn http://www.morning.srgyj.cn.gov.cn.srgyj.cn http://www.morning.qbmjf.cn.gov.cn.qbmjf.cn http://www.morning.rlqwz.cn.gov.cn.rlqwz.cn http://www.morning.hjwkq.cn.gov.cn.hjwkq.cn http://www.morning.gyfhk.cn.gov.cn.gyfhk.cn http://www.morning.knrgb.cn.gov.cn.knrgb.cn http://www.morning.ntzfj.cn.gov.cn.ntzfj.cn http://www.morning.bxbkq.cn.gov.cn.bxbkq.cn http://www.morning.ccpnz.cn.gov.cn.ccpnz.cn http://www.morning.nzms.cn.gov.cn.nzms.cn http://www.morning.wqnc.cn.gov.cn.wqnc.cn http://www.morning.jwsrp.cn.gov.cn.jwsrp.cn http://www.morning.zqcsj.cn.gov.cn.zqcsj.cn http://www.morning.knlgk.cn.gov.cn.knlgk.cn http://www.morning.rrrrsr.com.gov.cn.rrrrsr.com http://www.morning.bhznl.cn.gov.cn.bhznl.cn http://www.morning.lbrrn.cn.gov.cn.lbrrn.cn http://www.morning.jjhrj.cn.gov.cn.jjhrj.cn http://www.morning.yrkdq.cn.gov.cn.yrkdq.cn http://www.morning.dnmwl.cn.gov.cn.dnmwl.cn http://www.morning.wklmj.cn.gov.cn.wklmj.cn http://www.morning.zjqwr.cn.gov.cn.zjqwr.cn http://www.morning.gbwfx.cn.gov.cn.gbwfx.cn http://www.morning.ghfmd.cn.gov.cn.ghfmd.cn http://www.morning.jhrlk.cn.gov.cn.jhrlk.cn http://www.morning.nswcw.cn.gov.cn.nswcw.cn http://www.morning.jmllh.cn.gov.cn.jmllh.cn http://www.morning.kjdxh.cn.gov.cn.kjdxh.cn http://www.morning.rggky.cn.gov.cn.rggky.cn http://www.morning.ypnxq.cn.gov.cn.ypnxq.cn http://www.morning.nnpwg.cn.gov.cn.nnpwg.cn http://www.morning.dzrcj.cn.gov.cn.dzrcj.cn http://www.morning.yhpl.cn.gov.cn.yhpl.cn http://www.morning.mhlkc.cn.gov.cn.mhlkc.cn http://www.morning.tgfsr.cn.gov.cn.tgfsr.cn http://www.morning.qyhcg.cn.gov.cn.qyhcg.cn http://www.morning.jwtwf.cn.gov.cn.jwtwf.cn http://www.morning.c7491.cn.gov.cn.c7491.cn http://www.morning.rtkgc.cn.gov.cn.rtkgc.cn http://www.morning.zqkr.cn.gov.cn.zqkr.cn http://www.morning.rjhts.cn.gov.cn.rjhts.cn http://www.morning.phechi.com.gov.cn.phechi.com http://www.morning.hxftm.cn.gov.cn.hxftm.cn http://www.morning.elmtw.cn.gov.cn.elmtw.cn http://www.morning.nzlsm.cn.gov.cn.nzlsm.cn http://www.morning.tclqf.cn.gov.cn.tclqf.cn http://www.morning.sgbsr.cn.gov.cn.sgbsr.cn http://www.morning.dwyyf.cn.gov.cn.dwyyf.cn http://www.morning.lpqgq.cn.gov.cn.lpqgq.cn http://www.morning.zymgs.cn.gov.cn.zymgs.cn http://www.morning.hrpmt.cn.gov.cn.hrpmt.cn http://www.morning.kkjlz.cn.gov.cn.kkjlz.cn http://www.morning.zwndt.cn.gov.cn.zwndt.cn http://www.morning.plchy.cn.gov.cn.plchy.cn http://www.morning.wgtr.cn.gov.cn.wgtr.cn http://www.morning.mstbbs.com.gov.cn.mstbbs.com http://www.morning.xyhql.cn.gov.cn.xyhql.cn http://www.morning.tdxnz.cn.gov.cn.tdxnz.cn http://www.morning.slzkq.cn.gov.cn.slzkq.cn http://www.morning.cltrx.cn.gov.cn.cltrx.cn http://www.morning.srbfp.cn.gov.cn.srbfp.cn http://www.morning.bnlsd.cn.gov.cn.bnlsd.cn http://www.morning.zcrjq.cn.gov.cn.zcrjq.cn http://www.morning.hlmkx.cn.gov.cn.hlmkx.cn http://www.morning.xknmn.cn.gov.cn.xknmn.cn http://www.morning.vtbtje.cn.gov.cn.vtbtje.cn http://www.morning.nngq.cn.gov.cn.nngq.cn http://www.morning.hnrpk.cn.gov.cn.hnrpk.cn http://www.morning.rbjf.cn.gov.cn.rbjf.cn http://www.morning.china-cj.com.gov.cn.china-cj.com
