前言
本案例主要是实现使用自制的手机APP对OneNET云平台上的数据查看和下发命令控制单片机上的小灯(PC13)亮灭,使用的HTTP协议接入OneNET,APP开发使用的是E4A中文安卓编程。
一、前期准备
1、STM32F103C8T6最小系统板 2、ESP8266-01S模块 3、在OneNET平台上创建HTTP协议的产品和设备 4、安装E4A软件,软件不大几百兆下载链接
二、功能介绍
1、自制APP页面展示
(1)设备ID和Master-APIkey要更改为自己的 (2)查询数据流:可以查询两个数据流,点击查询后,每3S向平台获取一次数据。数据流的名字可以更改以获取不同的数据流的数据 (3)新增数据流:上传一个名为Temp数据流到OneNET平台,分别是数据流名字和数值 (4)删除数据流:删除名为TEST的数据流 (5)历史记录:查看数据流Temp从某日期某时间开始的20条数据 (6)更新触发器:要现在OneNET平台上设置触发器,第一个参数是触发器ID,当数据流Temp的值大于100时就会进通知用户,我这里使用的是邮件通知。 (7)开灯:打开和关闭板子上的小灯亮灭
视频演示: 上传后的视频有点模糊,将就着看吧。
视频截图:
左边是OneNET云平台上面的数据流面板,中间是自制的APP,右边是串口助手接32单片机。
三、使用SSCOM串口助手连接OneNET
这部分是让大家快速了解本案例的核心内容,主要就是OneNET平台上的HTTP请求方式GET/POST的使用。
1、串口助手配置
设置端口号为TCPClient OneNET的HTTP服务器的IP地址为:183.230.40.33 端口号为:80 依次次发送如下指令
2、新增数据流
在OneNET平台指定设备ID下新增三个数据流,分别是Temp,Humi,KEY,后面跟着的是数据流的值, 24是数据包(,;Temp,26;Humi,60;KEY,1;)的长度大小 api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=s 是Master-APIkey,可以在OneNET平台上获取
POST http:
api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
Host:api.heclouds.com
Content-Length:24
,;Temp,26;Humi,60;KEY,1;
服务器返回信息
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 14 May 2022 14:15:48 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 26
Connection: keep-alive
Server: Apache-Coyote/1.1
Pragma: no-cache
{"errno":0,"error":"succ"}
3、查询数据流
查询OneNET上面特定设备ID下的名为Temp和Humi的数据流,查询多个数据流用逗号隔开
GET http:
api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
Host:api.heclouds.com
(后面两个回车)
服务器返回信息
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 14 May 2022 14:21:11 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 211
Connection: keep-alive
Server: Apache-Coyote/1.1
Pragma: no-cache
{"errno":0,"data":{"count":2,"datastreams":[{"datapoints":[{"at":"2022-05-14 22:15:48.830","value":"26"}],"id":"Temp"},{"datapoints":[{"at":"2022-05-14 22:15:48.833","value":"60"}],"id":"Humi"}]},"error":"succ"}
4、删除数据流
删除OneNET平台上指定设备ID中名为Humi的数据流
DELETE http:
api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
Host:api.heclouds.com
(后面两个回车)
服务器返回信息
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 14 May 2022 14:26:09 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 26
Connection: keep-alive
Server: Apache-Coyote/1.1
Pragma: no-cache
{"errno":0,"error":"succ"}
5、查询历史数据
请求指定设备从2022年5月14日零点以来,数据流Temp的第1至第5条数据
GET http:
api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
Host:api.heclouds.com
(后面两个回车)
服务器返回信息
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 14 May 2022 14:31:35 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 362
Connection: keep-alive
Server: Apache-Coyote/1.1
Pragma: no-cache
{"errno":0,"data":{"cursor":"411019_699063374_1652462674000","count":5,"datastreams":[{"datapoints":[{"at":"2022-05-14 00:44:33.379","value":"11"},{"at":"2022-05-14 00:56:30.122","value":"91"},{"at":"2022-05-14 01:08:23.547","value":"91"},{"at":"2022-05-14 01:11:02.599","value":"91"},{"at":"2022-05-14 01:14:34.183","value":"81"}],"id":"Temp"}]},"error":"succ"}
6、更新触发器
设置数据流Temp的数值大于100时通知用户
PUT http:
api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
Host: api.heclouds.com
Content-Length:43
{"ds_id":"Temp","type":">","threshold":100}
服务器返回信息
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 14 May 2022 14:33:49 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 26
Connection: keep-alive
Server: Apache-Coyote/1.1
Pragma: no-cache
{"errno":0,"error":"succ"}
以上就是本案例用到是指令,更多详细内容可以看OneNET的开发文档点击链接进入
四、STM32功能实现
这部分主要做的是完成上传数据到OneNET平台和获取数据从OneNET平台
1、修改OneNET官方提供的例程
将例程修改成适合自己的板子、完成数据上传的功能即可,我用的是C8T6板子。
数据包的打包处理 我的数据打包形式如下,由于没有sht20温湿度传感器,这里我的温湿度使用了全局变量进行自增处理。这个函数的功能是将需要上传的数据打包成一定格式,然后将打包好的数据发送到云平台。
u8 temp = 0;
u8 humi = 0;
void OneNet_FillBuf(char *buf)
{
char text[32];
char buf1[128];
memset(text, 0, sizeof(text));
memset(buf1, 0, sizeof(buf1));
strcpy(buf1, ",;");
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Temp,%d;", temp++);
strcat(buf1, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "Humi,%d;",humi++);
strcat(buf1, text);
sprintf(buf, "POST /devices/%s/datapoints?type=5 HTTP/1.1\r\napi-key:%s\r\nHost:api.heclouds.com\r\n"
"Content-Length:%d\r\n\r\n",
DEVID, APIKEY, strlen(buf1));
strcat(buf, buf1);
}
2、从OneNET平台获取数据
这部分主要是为了获取开关的值,以此实现控制板子的LED灯 我的代码编写如下: 这个函数主要是从OneNET平台上获取数据流名为KEY的当前值,其中DEVID,Master_APIkey可以在OneNET平台上获取。 函数实现:
void OneNet_GetData(void)
{
char buf[256];
u8 len = 0;
sprintf(buf,"GET http://api.heclouds.com/devices/%s/datapoints?datastream_id=KEY HTTP/1.1\r\n%s\r\nHost:api.heclouds.com\r\n\r\n",DEVID,Master_APIkey);
len = strlen(buf);
ESP8266_SendData((u8*)buf,len);
}
函数调用: 在main函数中每隔1S调用一次OneNet_GetData()函数,保证能够及时响应命令。当服务器接收到数据包后就会回复数据流KEY的当前值给ESP8266。
3、下发命令的处理
在void OneNet_RevPro()函数里面添加控制代码,我添加的代码如下:
if(strstr((char *)dataPtr, "\"value\":\"1\""))
{
UsartPrintf(USART_DEBUG, "LED ON\r\n");
LED = 0;
}
else if(strstr((char *)dataPtr, "\"value\":\"0\""))
{
UsartPrintf(USART_DEBUG, "LED OFF\r\n");
LED = 1;
}
ESP8266_Clear();
五、手机APP制作
这部分主要讲如何制作手机APP来连OneNET平台,并且获取数据和下发命令控制LED灯。APP是使用E4A中文安卓编程开发的,编程思维和C语言很相似,并且是中文编程,只需一天就能基本掌握。
1、页面布局
由于时间原因,布局随意了点,大家有时间可以慢慢优化页面
2、连接OneNET云平台
主要用到了网络类主组件中的客户组件 我们选中这个组件,右击可以查看组件的命令,方法在单片机编程中相当于函数,事件相当于中断。 在提示信息中,我们可以清楚的看到连接服务器方法的用法。IP地址和端口号被我定义为全局变量,这在E4A中叫程序集变量。
3、查询数据流
查询按钮单击事件编写如下: 在E4A编程中单引号’ 是注释。在单击事件中,主要做的就是将需要发送到OneNET服务器的数据组装好,赋值给程序集变量客户请求数据,然后打开定时器事件。从上部分的串口助手连接OneNET服务器中,我们可以知道打包好的数据是干什么用的。
事件 查询按钮.被单击()
如果 查询按钮.标题 = "查询数据流" 则
查询按钮.标题 = "结束查询" '更改按钮标题
变量 子串1 为 文本型
变量 子串2 为 文本型
变量 子串3 为 文本型
变量 子串4 为 文本型
变量 子串5 为 文本型
子串1 = "GET /devices/"
子串2 = "/datapoints?datastream_id="
子串3 = " HTTP/1.1\napi-key:"
子串4 = "Host:api.heclouds.com\n"
子串5 = "Connection:close\n\n"
'GET /devices/699063374/datapoints?datastream_id=Temp,Humi HTTP/1.1
'api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
'Host:api.heclouds.com
'Connection:close(后两回车)
客户端请求数据 = 子串1 & 设备ID框.内容 & 子串2 & 数据流名框1.内容 & "," & 数据流名框2.内容 & 子串3 & 密钥框.内容 & "\n" & 子串4 & 子串5
'弹出提示(客户端请求数据)
时钟1.时钟周期 = 3*1000 '开始定时中断3S
否则
时钟1.时钟周期 = 0 '关闭定时
查询按钮.标题 = "查询数据流"
结束 如果
结束 事件
时钟周期事件
事件 时钟1.周期事件()
客户1.连接服务器(IP地址,端口号,5000)
客户1.发送数据(文本到字节(客户端请求数据,"GBK")) '向服务器发送数据
'由于发送内容有Connection:close,故发送完断开连接
结束 事件
客户收到数据事件 当客户端发送刚刚的组装好的数据包后,服务器就会返回信息,这时就会触发客户收到数据事件 为了从服务器发过来的数据拿出想要的“温湿度值”,并且放在页面中对应的编辑框内,做如下处理:
事件 客户1.收到数据(数据 为 字节型())
服务器数据 = 字节到文本(数据,"GBK")
接收框.内容 = 接收框.内容 & "\n" & "服务器:" & 服务器数据 '收到服务器发来的字节集数据,转换成文本
接收框.置光标位置(取文本长度(接收框.内容))
如果 查询按钮.标题 = "结束查询" 则 '如果正在查询数据流,就执行下面
变量 分割数组 为 文本型()
变量 数据流数 为 文本型
变量 计次 为 整数型
变量 结果 为 整数型
变量 上传类型 为 整数型
'从服务器请求的数据如下
'type3 格式的数据
'{"errno":0,"data":{"count":2,"datastreams":[{"datapoints":[{"at":"2022-05-14 01:24:36.000","value":29}],"id":"Temp"},{"datapoints":[{"at":"2022-05-14 01:25:01.000","value":100}],"id":"Humi"}]},"error":"succ"}
'type5 格式的数据
'{"errno":0,"data":{"count":2,"datastreams":[{"datapoints":[{"at":"2022-05-13 22:43:48.030","value":"41"}],"id":"Temp"},{"datapoints":[{"at":"2022-05-13 22:43:48.032","value":"60"}],"id":"Humi"}]},"error":"succ"}
分割数组 = 分割文本(服务器数据,"value")
'分割数组(1) = ":"89"}],"id":"Temp"},{"datapoints":[{"at":"2022-05-12 01:37:24.447","
'分割数组(2) = ":"45"}],"id":"Humi"}]},"error":"succ"}
'读取数据流个数
数据流数 = 取指定文本2(分割数组(0),"count\":",",\"datastreams")
上传类型 = 寻找文本(服务器数据,"value\":\"",0) '如果找到了说明是type5上传的数据类型,否则是type3
如果 上传类型 = -1 则 '找不到
'type3格式数据
计次 = 1 '从下分割数组(1)开始循环查找
判断循环首 计次 < 到整数(数据流数)+1 ' 越界访问数组,会闪退
结果 = 寻找文本(分割数组(计次),数据流名框1.内容,0)
如果 结果 <> -1 则
数据框1.内容 = 取指定文本2(分割数组(计次) ,"\":" , "}],\"id\":\"" & 数据流名框1.内容)
结束 如果
结果 = 寻找文本(分割数组(计次),数据流名框2.内容,0)
如果 结果 <> -1 则
数据框2.内容 = 取指定文本2(分割数组(计次) ,"\":" , "}],\"id\":\"" & 数据流名框2.内容)
结束 如果
计次 = 计次 + 1
判断循环尾
否则
'type5格式数据
计次 = 1 '从下分割数组(1)开始循环查找
判断循环首 计次 < 到整数(数据流数)+1 ' 越界访问数组,会闪退
结果 = 寻找文本(分割数组(计次),数据流名框1.内容,0)
如果 结果 <> -1 则
数据框1.内容 = 取指定文本2(分割数组(计次) ,"\":\"" , "\"}],\"id\":\"" & 数据流名框1.内容)
结束 如果
结果 = 寻找文本(分割数组(计次),数据流名框2.内容,0)
如果 结果 <> -1 则
数据框2.内容 = 取指定文本2(分割数组(计次) ,"\":\"" , "\"}],\"id\":\"" & 数据流名框2.内容)
结束 如果
计次 = 计次 + 1
判断循环尾
否则
'客户1.断开连接()
结束 如果
结束 事件
4、开关灯控制
开灯按钮单击事件编写如下: 在事件中,主要是组装新增数据流的数据包,然后发送给服务器,服务器接收到后会将更新对应数据流的值。此时32单片机就能通过查询数据流的方法来获取KEY数据流的当前的值,从而实现了手机APP远程控制单片机的功能。
事件 控制按钮.被单击()
变量 子串1 为 文本型
变量 子串2 为 文本型
变量 子串3 为 文本型
变量 子串4 为 文本型
变量 子串5 为 文本型
子串1 = "POST /devices/"
子串2 = "/datapoints?type=5 HTTP/1.1\napi-key:"
子串3 = "Host:api.heclouds.com\n"
子串4 = "Content-Length:8\n\n"
'POST /devices/699063374/datapoints?type=5 HTTP/1.1
'api-key:=08b33=G=KP8qxRoCYYrurN41yk=
'Host:api.heclouds.com
'Content-Length:8
',;KEY,1;
客户1.连接服务器(IP地址,端口号,5000)
如果 控制按钮.标题 = "开灯" 则
控制按钮.标题 = "关灯"
子串5 = ",;KEY,1;"
客户端推送数据 = 子串1 & 设备ID框.内容 & 子串2 & 密钥框.内容 & "\n" & 子串3 & 子串4 & 子串5
否则
控制按钮.标题 = "开灯"
子串5 = ",;KEY,0;"
客户端推送数据 = 子串1 & 设备ID框.内容 & 子串2 & 密钥框.内容 & "\n" & 子串3 & 子串4 & 子串5
结束 如果
客户1.发送数据(文本到字节(客户端推送数据,"GBK")) '向服务器发送数据
接收框.内容 = 接收框.内容 & "\n" & "客户端:"& 客户端推送数据
接收框.置光标位置(取文本长度(接收框.内容))
客户1.断开连接()
结束 事件
5、其他功能
关于其他功能也是差不多实现原理,大家可以自己动手做做,本人E4A编程才学几天,故很多程序设计也是能用即可,会有一点小BUG。
总结
以上就是我忙了三天做出来的案例,总的来说使用HTTP协议主要用来实现数据采集的,做远程控制的很少见,因为OneNET上面还有MQTT、EDP协议更适合做远程控制。在我的设计中,约10S上传一次温湿度数据,慢的原因主要是每次发送数据前都需要发送AT指令并等待WIFI模块的正确回应。APP下发开关灯控制指令后,通常3S内板子就执行开关灯,响应时间勉强可以接受吧。希望这篇文章可以对在做课设或是毕设的你有所帮助吧。
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