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此篇智能家居入门与前两篇类似，但是是使用mqtt协议接入onenet云平台，实现微信小程序与下位机的通信，这里相较于使用http协议的那两篇博客，在主程序中添加了独立看门狗防止程序卡死和服务器掉线问题。后续还有使用mqtt协议连接mqtt服务器的智能家居项目。
前言
这里给出前两篇使用http协议博客的网址：
①实现数据上云：
②实现小程序控制下位机：
在第二篇的博客结尾提出了服务器经常掉线的问题，使用别人编写好的心跳包也没用，因为程序一直卡死在重连中，所以也可以参照本篇的解决办法：加上独立看门狗，隔一段时间喂狗，如果超过时间没喂狗，说明程序多半卡死，此时看门狗处理逻辑中执行初始化esp8266和连接服务器的操作。
③独立看门狗：https://www.bilibili.com/video/bv1th411z7sn/?p=46&spm_id_from=pagedriver&vd_source=2a10d30b8351190ea06d85c5d0bfcb2a
④由于使用到了mqtt协议，想深入了解源码的话可以看看之前的的博客，对mqtt协议进行详解：
一、硬件模块
1、0.96寸oled液晶显示屏
2、dht11温湿度传感器
3、继电器
4、小风扇、小水泵
5、mq-4、mq-9
6、
7、jlink下载器
8、stm32f103c8t6
大部分在上面说的第一篇博客中有介绍，这里介绍一下继电器、小风扇、小水泵：
①继电器：
由于单片机的io口无法直接驱动小风扇和水泵，这里用继电器充当开关，使用继电器驱动小风扇和小水泵运动。
输入端口：外接5v电源，黑色跳帽可以控制继电器是高电平触发还是低电平触发。
输出端口：从左往右看，分别是no1/no2,com1/com2,nc1/nc2，代表常开，公共端，常闭三种状态。
继电器的两种状态，开和关，当继电器触发时，为打开状态，non口就会被使能，当继电器为关闭状态时，ncn口就会被使能，中间作为公共端连接输出。
硬件连线：
继电器输出端：小风扇红黑两根线子，红线接入继电器的no1/no2口，继电器的com1/com2拿一根公母杜邦线引出来接入5v电源，小风扇的黑线接stm32的gnd口。
继电器输入端：
原文链接：
②小风扇、小水泵：
这两个小东西就只有电源线和底线，给5v输入即可转动起来：
二、连接服务器测试
如果想单独先使用esp8266测试是否能正常与服务器通信的话可以参考这篇博客，不会创建产品也可以看：
需要注意的点：
①创建产品时要选择mqtt协议那个目录下进行创建
②at指令中的ip地址和端口号要换成：183.230.40.39 6002
③需要记住的有：产品id、鉴权信息（创建产品时自己填写的）、master-apikey、设备id
三、两个协议的对比分析
1、代码结构上：
相较于使用http协议连接onenet，使用mqtt协议需要多几个源文件：onenet.c、cjson.c、mqttkit.c。
①onenet.c是与onenet平台的数据交互接口层，通过调用mqttkit.c和esp8266.c中的库函数实现与云平台的通信，
②mqttkit.c是mqtt协议库，是mqtt协议最底层，由onenet.c进行调用。前面两个都是大神张继瑞开源。
③cjson.c是一个用于处理json数据格式的轻量级c语言库，json（javascript object notation）是一种轻量级的数据交换格式，常用于在不同系统之间传输和存储数据。在对云平台下发数据进行解析时会用到（onenet.c）。
2、获取服务器数据上：
******使用http协议和mqtt协议连接onenet，最大的不同就是获取onenet云平台数据的方式：
http协议：直接构建http请求报文并调用esp8266_send_data函数发送http请求，并获取返回的字符串。
mqtt协议：不主动发送请求，使用esp8266_waitrecive函数等待，如果云平台有数据下发，那就存起来当作变量传入onenet_revpro函数，进行消息解析。
3、架构上：
"请求/响应"和"发布/订阅"是两种不同的通信模式，它们在系统架构和通信方式上有所不同。
①请求/响应：
特点： 在请求/响应模式中，通信的一方发送请求，而另一方回复响应。通信是单向的，有一个明确的请求者和一个响应者。
用途： 这种模式常见于客户端和服务器之间的通信。客户端发送请求，服务器处理请求并返回相应的响应。
②发布/订阅：
特点： 在发布/订阅模式中，消息的发布者将消息发送到一个主题（topic），而订阅者可以选择订阅特定主题以接收相关消息。通信是多对多的，发布者和订阅者之间是松耦合的。
用途： 这种模式常见于事件驱动系统、消息中间件和实时数据更新场景。发布者发布消息到主题，所有订阅该主题的订阅者都会收到消息。
由以上分析很容易得出一个结论：在做环境信息检测这种实时数据更新的项目上，使用mqtt协议更具优势。
四、下位机主要代码
1、接收并解析云平台下发数据：
主循环中使用以下代码接收并跳转：
dataptr = esp8266_getipd(10);
if(dataptr != null)
{
timecount = 0;
onenet_revpro(dataptr);
}
接收到数据后跳转至onenet.c的onenet_revpro函数中进行mqtt数据包(报文)解包和数据解析：
void onenet_revpro(unsigned char *cmd)
{
mqtt_packet_structure mqttpacket = {null, 0, 0, 0}; //协议包
char *req_payload = null;
char *cmdid_topic = null;
unsigned short req_len = 0;
unsigned char type = 0;
short result = 0;
char *dataptr = null;
char numbuf[10];
int num = 0;
cjson *json , *json_value;
cjson *json1, *json_value1;
cjson *json2, *json_value2;
type = mqtt_unpacketrecv(cmd);
switch(type)
{
case mqtt_pkt_cmd: //命令下发
oled_refresh_line("jinru111");
result = mqtt_unpacketcmd(cmd, &cmdid_topic, &req_payload, &req_len); //解出topic和消息体
if(result == 0)
{
//打印收到的信息
printf( "cmdid: %s, req: %s, req_len: %d\r\n", cmdid_topic, req_payload, req_len);
// 对数据包req_payload进行json格式解析
json = cjson_parse(req_payload);
if (!json)//如果json内容为空，则打印错误信息
printf("error before: [%s]\n",cjson_geterrorptr());
else
{
json_value = cjson_getobjectitem(json , "led0");//提取对应属性的数值
if((json_value->valueint)==1)
{
gpio_setbits(gpiob,gpio_pin_12);
}
else if((json_value->valueint)==0)
gpio_resetbits(gpiob,gpio_pin_12);
}
//开关风扇
json1 = cjson_parse(req_payload);
if (!json1)
printf("error before: [%s]\n",cjson_geterrorptr());
else
{
json_value1 = cjson_getobjectitem(json1 , "feng");
if((json_value1->valueint)==1)
gpio_setbits(gpiob,gpio_pin_5);
else if((json_value1->valueint)==0)
gpio_resetbits(gpiob,gpio_pin_5);
}
//开关水泵
json2 = cjson_parse(req_payload);
if (!json2)
printf("error before: [%s]\n",cjson_geterrorptr());
else
{
json_value2 = cjson_getobjectitem(json2 , "shui");
if((json_value2->valueint)==1)
{
gpio_setbits(gpiob,gpio_pin_6);
}
else if((json_value2->valueint)==0)
gpio_resetbits(gpiob,gpio_pin_6);
}
if(mqtt_packetcmdresp(cmdid_topic, req_payload, &mqttpacket) == 0) //命令回复组包
{
printf( "tips: send cmdresp\r\n");
esp8266_senddata(mqttpacket._data, mqttpacket._len); //回复命令
mqtt_deletebuffer(&mqttpacket); //删包
}
cjson_delete(json);//释放位于堆中cjson结构体内存
cjson_delete(json1);
}
break;
case mqtt_pkt_puback: //发送publish消息，平台回复的ack
if(mqtt_unpacketpublishack(cmd) == 0)
//printf( "tips: mqtt publish send ok\r\n");
break;
default:
result = -1;
break;
}
esp8266_clear(); //清空缓存
if(result == -1)
return;
dataptr = strchr(req_payload, ':'); //搜索'}'
if(dataptr != null && result != -1) //如果找到了
{
dataptr++;
while(*dataptr >= '0' && *dataptr <= '9') //判断是否是下发的命令控制数据
{
numbuf[num++] = *dataptr++;
}
numbuf[num] = 0;
num = atoi((const char *)numbuf); //转为数值形式
}
if(type == mqtt_pkt_cmd || type == mqtt_pkt_publish)
{
mqtt_freebuffer(cmdid_topic);
mqtt_freebuffer(req_payload);
}
}
2、传感器数据上云：
主函数中读取传感器数值，每隔一段时间上传：
else if(timecount >= 100) //发送间隔
{
dht11_read_data(&tempvalue,&humidity);
gas = ad_getvalue(adc_channel_2);
ranqi = ad_getvalue(adc_channel_3);
delay_ms(10);
onenet_senddata();//发送数据给onenet
esp8266_clear();
timecount = 0;
}
调用onenet_senddata发送数据，在onenet_senddata函数中又调用onenet_fillbuf函数将要发送的数据拼接起来。
unsigned char onenet_fillbuf(char *buf)
{
char text[32];
//led0_flag=gpio_readinputdatabit(gpiob, gpio_pin_12);//读取led的开关状态（即对应引脚的）
//led1_flag=gpio_readinputdatabit(gpiob, gpio_pin_13);
memset(text, 0, sizeof(text));
strcpy(buf, ",;");
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "tempreture,%d;",tempvalue);
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "humidity,%d;", humidity);
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "tianranqi,%d;", gas);
strcat(buf, text);
memset(text, 0, sizeof(text));
sprintf(text, "keranqiti,%d;", ranqi);
strcat(buf, text);
printf("buf_mqtt=%s\r\n",buf);
return strlen(buf);
}
//==========================================================
// 函数名称： onenet_senddata
//
// 函数功能： 上传数据到平台
//
// 入口参数： type：发送数据的格式
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void onenet_senddata(void)
{
mqtt_packet_structure mqttpacket = {null, 0, 0, 0}; //协议包
char buf[128];
short body_len = 0, i = 0;
//printf( "tips: onenet_senddata-mqtt\r\n");
memset(buf, 0, sizeof(buf));//清空数组内容
body_len = onenet_fillbuf(buf); //获取当前需要发送的数据流的总长度
if(body_len)
{
if(mqtt_packetsavedata(devid, body_len, null, 5, &mqttpacket) == 0) 数据点上传组包，将数据封装成mqtt协议所要求的数据包格式
{
{
for(; i < body_len; i++)
mqttpacket._data[mqttpacket._len++] = buf[i];
esp8266_senddata(mqttpacket._data, mqttpacket._len); //上传数据到平台
printf( "send %d bytes\r\n", mqttpacket._len);
mqtt_deletebuffer(&mqttpacket); //删包
}
else{
printf( "warn: edp_newbuffer failed\r\n");
}
}
}
五、微信小程序主要代码
图中圈起来的地方需要根据自己的数据进行填写，在下面的调试信息栏可以看到有数据上传，查看数据流即可：
1、index.js
主要是增加了控制风扇和水泵的代码：
feng_kai:function(){
//按钮发送命令控制硬件
wx.request({
url:'https://api.heclouds.com/cmds?device_id=1108129261',
header: {
'content-type': 'application/json',
'api-key':'nv4cso3uqmzr2egqqiy49mrcfx8='
},
method: 'post',
data:{"feng":1},
success(res){
console.log("成功",res.data)
},
fail(res){
console.log("失败",res)
}
})
},
feng_guan:function(){
//按钮发送命令控制硬件
wx.request({
url:'https://api.heclouds.com/cmds?device_id=1108129261',
header: {
'content-type': 'application/json',
'api-key':'nv4cso3uqmzr2egqqiy49mrcfx8='
},
method: 'post',
data:{"feng":0},
success(res){
console.log("成功",res.data)
},
fail(res){
console.log("失败",res)
}
})
},
shui_kai:function(){
//按钮发送命令控制硬件
wx.request({
url:'https://api.heclouds.com/cmds?device_id=1108129261',
header: {
'content-type': 'application/json',
'api-key':'nv4cso3uqmzr2egqqiy49mrcfx8='
},
method: 'post',
data:{"shui":1},
success(res){
console.log("成功",res.data)
},
fail(res){
console.log("失败",res)
}
})
},
shui_guan:function(){
//按钮发送命令控制硬件
wx.request({
url:'https://api.heclouds.com/cmds?device_id=1108129261',
header: {
'content-type': 'application/json',
'api-key':'nv4cso3uqmzr2egqqiy49mrcfx8='
},
method: 'post',
data:{"shui":0},
success(res){
console.log("成功",res.data)
},
fail(res){
console.log("失败",res)
}
})
},
需要注意的是这里的url需要更换成：‘https://api.heclouds.com/cmds?device_id=11081xxxxxx’，并且文件开头的apikey和设备号也要换成自己的。
2、index.wxml
最后加上：
<button type="primary" style="margin-top: 20px;" bindtap="feng_kai">开风扇</button>
<button type="warn" bindtap="feng_guan">关风扇</button>
<button type="primary" style="margin-top: 20px;" bindtap="shui_kai">开水泵</button>
<button type="warn" bindtap="shui_guan">关水泵</button>
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