1.概述
实现通过stm32f103c8t6+操作系统（freertos）读取dht12温湿度传感器的数据，采用ESP8266连接网络，经过MQTT协议连接阿里云IOT，进行数据的传输，以及服务器发送数据控制LED的亮灭，包括消息的发布和订阅等操作，完成云端和设备端的通讯。

2.实现步骤
2.1.MQTT.fx模拟器与阿里云通信
首先，我们使用MQTT.fx模拟器，通过模拟的方式去和阿里云平台进行通讯，此步骤是为了验证我们是否完成了阿里云平台的 搭建。其次是为了获取一些相关的日志信息。

2.2.STM32与阿里云通信
其次，我们使用STM32F103C8T6，通过ESP8266连接网络，进行阿里云平台的通讯，实现本次设计的最终方案。本设计使用了dht12温湿度传感器进行读取温度，并通过阿里云平台进行发布，控制我们的LED灯的亮灭。

3. 搭建云平台
- V/ Z, H9 N$ F/ B/ h) E5 g3.1.登陆阿里云平台
1.登陆网址
2.找到物联网平台
( T' x* g; v+ E4 f/ ?2 [8 y3.根据阿里云的文档创建一个产品，创建一个这个产品的设备，并添加一个自定义功能

, N( o! ?9 C/ O* U% ^
" k& f/ R& e# M, g  d4.我们先创建一个产品，创建流程如下：
" Y% Z$ n% M3 x2 _


然后点击确认即可。
3 [2 T4 j" V) m" z
5.产品弄好了,就要在产品下面挂上设备
" I( t) P+ k( p, x6 M2 b6 @
# d# l  ^  o5 v+ K$ T

& s# X$ Y' c# `1 z/ }% j% w  \6.设置下添加的设备的名字
; [6 }5 F8 E! N. U

' [' L0 V1 b8 S6 f1 p
& c) c5 w6 Q8 s  l7.查看添加的设备信息
, [3 t9 ]; M$ Z' ?3 |1 n

- l5 ]0 J7 A# \0 x

/ W# Z, d8 P4 V* C5 u/ r
$ \# _  J8 f' S. u' m& N$ y注意，以下信息是连接阿里云平台的时候需要用到的。
9 _: F  A8 [( B8 {' y" ]
# a: H' M& b: U2 I1 V5 `' z
0 O2 x, u% A/ X" N# \' y
提示:后面咱就会使用下面三个参数(三元组)组合MQTT参数
“ProductKey”: “a1Q",
“DeviceName”: “dht12”,
“DeviceSecret”: "7G****************VsU”
' y6 d6 }* U$ ?! `, q
4.连接阿里云平台（MQTT.fx）
* ]% B1 c1 |  f" g1.这里需要用到两个软件
1.1.阿里云物联平台配置_32
* g! L( i2 u0 s* Q( `" k0 e- I1.2.MQTT.fx
0 I2 ^* a1 \0 {8 j
9 v9 u0 j2 P: d0 u2.打开MQTT.fx软件
2.1.打开软件
- U; \6 x% w- T

5 D; _' l: _1 B, c
( U  O/ I$ m( d9 S8 H: n2.2.配置相关信息


1 w5 x1 ]! {( w
" v$ B8 W3 B& H9 T, e/ Z; V, v8 h
0 W. C4 z& ~  w* [



: Q; E# R; L+ y% S# z* B. V
! r5 e- v8 ]" Q  H( C( e
3.连接调试
( R9 l1 k) j5 a2 n) f1 l3.1.查看Topic列表，一会需要用到


  \3 _( t9 g( t: W" a  J( A2 l
. N5 R! k) I% \3.2.发布LED开关和温湿度功能。

; l  ~& t1 x$ h- T0 Z* ]2 T8 {
( Y8 U, I) t- Z' v
% e7 G! g1 y4 N. ]4 [3.3.添加自定义功能，

& m% w1 f; n1 e9 D1 g/ Y
: O8 c0 O7 A0 Q' s: s# g5 N


) p  W  w' c- k2 i3 N- x

. j  \: q/ ?7 c* y9 I* {% G  |# H
  [' r7 Y/ J9 e- }% \- {; @: W
0 n# f# I' }+ u; |; V& \
3.4.最后一定要记得发布。
4 L0 v8 l# |0 O% N  z: \

# S# N4 H0 Z# z0 q0 D* V! H  v* K- \
$ M+ X: }8 A3 m) n  |+ ~3.5.连接服务器
# R2 c2 [7 |- v4 ?& |


9 W" b1 n7 y; P/ n3 J3 X5 z2 f3.6.推送的内容需要在阿里云平台点击
2 z& }/ u! C: P- g, L
  B( _& D2 n$ }6 v8 G7 n
) C+ ?7 o. Y; G
3 |8 m6 M! K$ D8 |
8 I- p# y  i$ @5 v- L7 ~4 K3.7.推送温湿度数据到阿里云平台服务器上
# P6 @: q  r* `

6 a. P& Y2 |: Q8 Y  ]


3 v. C: R9 t5 D4 \3 c; g3 r3.8.到此，MQTT.fx模拟器调试就结束了。

/ Y6 M5 W1 d' L( L5.连接阿里云平台（STM32）
5.1.调试信息
- O8 J5 u* o' P# Q( ]" N( R


5.2.源码分析
/ M9 H7 [4 t8 A. M+ a. H5.2.1. 向服务器发起连接（CONNECT）
4 D, `5 W+ y/ X4 E5 S

8 r/ X$ |, ~6 Z' H4 Q
- G0 h5 w! I4 m8 F3 m7 ]# g5.2.2.服务器回复连接回执（CONNACK）

' }, B1 c% Z& ?% n  O3 G5 H7 j3 R

# G9 w$ R1 P5 d5 k* e7 K! Y5.2.3.向服务器发起订阅（SUBSCRIBE）



( p. A5 P1 l8 ]( C# e7 r5 O, X5.2.4.服务器回复订阅回执（SUBACK）

- [7 D+ u' f0 ~( B

  W4 o) t+ @9 s: p3 ^5.2.5.向服务器发起心跳包请求（PINGREQ）
* h/ T& v& x) `% a
. L' W3 i" n7 y1 L5 v- M

5.2.6.服务器回复心跳回执（PINGRESP）

$ ^4 k! H$ I+ I* G3 |- J! e
9 s* Z+ ], s- t' ]# P# Y3 Q$ o% u
5.2.7.服务器发布消息

1 k" ~1 v" M% o( J) S
( K# m% |7 B5 g% e; C
; x0 j# A5 s- U" @1 ?- @当服务器发布消息的时候，会进入此函数，对数据进行解析数据，数据格式为json格式，如代码所示。

1. u8 MQTT_Publish(unsigned char* data,int len)
   # |1 a5 ]" Q# W: U" T9 Q( T2 a
2. {
   " O3 y( H* k3 l5 g- D. D: j2 }
3.         int buflen = sizeof(buf);
   
4.         int rc = 0;
   
5.         unsigned char dup;
   
6.         int qos;
   
7.         unsigned char retained = 0;
   
8.         unsigned short msgid = 1;
   : j. g. G* [5 C' F, h" c/ V
9.         int payloadlen_in;
   # [0 T8 c: Z/ ?9 ?
10.         unsigned char* payload_in;
    
11.         MQTTString receivedTopic;
    3 r5 u- J: u* e) o9 e% t5 M$ T
12.                
    
13.         cJSON *json , *json_params, *json_id, *json_led, *json_display;
    
14.         
    
15.         memcpy(buf,data,len);
    
16.         
    / F0 h, P4 `% W: j: \
17.         rc = MQTTDeserialize_publish(&dup, &qos, &retained, &msgid, &receivedTopic,&payload_in, &payloadlen_in, (unsigned char*)buf, buflen);        //服务器有推送信息
    
18.         printf("message arrived : %s\r\n", payload_in);
    2 [* r% \7 L; ]" c% C
19.         
    ' `2 S+ W, J7 ^4 ?6 z0 \/ b( R/ l: |3 r
20.         json = cJSON_Parse((char *)payload_in);                        //解析数据包
    3 Q7 E# Y) e$ o* f. j
21.         if (!json)  
    9 D0 C/ Y; T# [1 Z- \$ `# M
22.         {  
    7 d. A: e% S0 J( R0 d# {4 t" m; z
23.                 printf("Error before: [%s]\r\n",cJSON_GetErrorPtr());  
    : M0 i+ y& K9 U" _" Z9 Q
24.         }
    
25.         else
    $ U+ O6 U- a0 j: ?2 `: D) p
26.         {
    
27.                 json_id = cJSON_GetObjectItem(json , "id");
    
28.                 if(json_id->type == cJSON_String)
    4 X4 m6 U% u% _" s0 x, D3 I
29.                 {
    
30.                         printf("id:%s\r\n", json_id->valuestring);  
    : J( t! O: S: h) G  S& X
31.                 }
    ' l# T8 {* `5 U
32.                 json_params = cJSON_GetObjectItem(json , "params");  
    
33.                 if(json_params)  
    " N- j) i" l% i# c$ q* b
34.                 {  
    
35.                         if(cJSON_GetObjectItem(json_params, "LED0"))
    
36.                         {
    
37.                                 json_led  = cJSON_GetObjectItem(json_params, "LED0");
    
38.                                 if(json_led->type == cJSON_Number)
    / c" F* Y- t& n. V( }7 x; {( d' ~
39.                                 {
    $ ?, F$ \. R" j, p
40.                                         printf("LED:%d\r\n", json_led->valueint);  
    8 i) K0 A4 H3 P0 u0 F9 Y; `
41.                                         if(json_led->valueint == 1)
    ' R0 ^/ E8 g+ C4 R
42.                                         {
    
43.                                                 LED0 = 0;
    
44.                                         }
    9 A' M1 W; Q  L2 b+ ~3 F; k, X, R
45.                                         else
    7 k3 Z% f% W$ I' {2 g+ O
46.                                         {
    / _4 a% a' D: e2 w( P& w) ~8 b( Z
47.                                                 LED0 = 1;
    
48.                                         }                        
    1 D& A6 h) ^' n- i
49.                                 }
    
50.                         }
    
51.                         if(cJSON_GetObjectItem(json_params, "display"))
    
52.                         {
    . E! U( M6 Q7 L. Z
53.                                 json_display = cJSON_GetObjectItem(json_params, "display");
    
54.                                 if (json_display->type == cJSON_String)  
    
55.                                 {  
    
56.                                         //暂不处理
    - r5 i7 ]0 z1 T& `1 D0 X5 ?
57.                                 }  
    
58.                         }
    ) _5 J0 i' @) r& u: n
59.                 }
    7 Y) U, g  O! j2 `
60.         }
    
61.         cJSON_Delete(json);
    ' C8 y2 b5 i7 F2 a$ e* r
62.         
    
63.         return TRUE;
    0 c! J9 h5 t$ u! g  D% Z
64. }
    

复制代码

* L4 M+ T+ `3 ~" }8 _/ o/ T5.2.8.轮询，读MQTT返回数据类型

# O7 ]0 P6 ]+ b8 H- s4 X
% _1 g2 A3 b  q$ [" {2 c
5.2.9.向服务器发送dht12温湿度传感器的数据

2 R- p) a. c0 \+ K9 e

( P* L3 Z  X- G& H5 p5 p7 ?注释：由于本设计使用了ESP8266来联网，ESP8266联网部分代码就不再过多解释，可参考相关的例子进行。
) N$ w8 M/ ~$ v. t; @/ ~0 n
6.连接信息

4 H! ?6 O+ h% I" u; f6 n! t
: C& r$ s- ]9 \9 Y; Y! t( q注释：串口通信这块使用串口DMA的方式，开启串口DMA中断收发的方式，同时使用了freertos操作系统。
. C5 `' i' T2 E% z
7.实物图
: k1 s' U& D* ?% A

  Q$ Q# ]6 M3 {. W  N. D
4 z. F+ I* `8 q# Z2 c' d1 o
. `* r; q9 S( X6 ?) s9 C