基于单片机的机智云联网以及配置上下发数据教程（超详...

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基于单片机的机智云联网以及配置上下发数据教程（超详细）

一、何谓机智云
机智云是致力于物联网、智能硬件云服务的开发平台，为开发者提供自助式智能硬件开发工具和开放的云端服务（完全免费）。
二、代码自动生产工具
为了降低开发者的开发门槛，缩短开发周期，降低开发资源投入，机智云(Gizwits)推出可代码自动生成服务。云端会根据产品定义的数据点生成对应产品的设备端代码。

三、目前自动生成代码支持硬件设备方案
独立MCU方案  WIFI依靠串口与MCU进行通信（本次云家居使用此方案）
SOC方案  （esp8266、ESP32 ）




四、使用机智云开发产品



五、创建产品（重点开始）

• 打开机智云官网
  
  

机智云官网：机智云|物联网云平台，智能IoT开发云平台，智能IoT软件开发平台，智能IoT开发云平台，工业物联网解决方案

2、找到开发者平台，创建个人账号

如有账号可直接登陆，如无账号请注册后登录

3、点击创建产品，创建一个新产品

注：可用标准方案也可使用自定义方案

标准方案为机智云设定的功能定义模板，自由度低

自定义方案为用户自定义功能，自由度高

四、选择自定义方案，并如图设置

5、进入到新建产品中，点击去编辑添加数据点（功能定义）

6、添加所需要数据点 --- 即添加功能

添加完如图所示：

到此创建产品完成。

六、调试设备

• 返回开发者中心首页，点击“下载中心”
• 下载APP调试工具
  

3、下载完成后，打开虚拟设备调试


4、进入产品生成调试二维码

点击生成调试二维码：

5、手机端调试APP扫描二维码绑定设备

6、返回开发者中心进行调试，到此调查步骤完成。

七、移植代码准备

1、刷入机智云联网固件

下载固件 --- 下载中心

这个固件是给wifi模块烧录的，本次教学，使用的是ESP8266-01s，详细烧录过程。

八、自动生成Gizwits代码

        这是机智云自动生成的代码，也就是我们配置的一下功能，机智云已经帮我们生成程序，我们只需要移植到我们的工程和找到对应的功能位置进行修改添加，便可联网成功。

1、生产代码

下载完解压：

以上为自动生成代码内容，此图PDF为代码移植步骤

九、移植代码准备

单片机需满足大于2kbyte的SRAM，机智云代码有环形缓冲区

准备好与WIFI模块连接的代码串口，需开启接收中断  波特率必须时9600

准备一个定时器，并开启1ms更新中断，为数据传输提供时基

OK完事开始移植

WIFI模块接在USART2（接在哪个模块，同学们可自由选择,本次教学以串口2为模板）

十、工程代码移植

1、打开下载好的代码，选中标蓝的两个文件夹，如图

2、把复制的两个文件夹放到工程目录中

开工程配置设备虚拟树

注：因为每个人创建的工程目录习惯不一样，所以大家的目录可能各不相同，同学们只需要把我第一步的两个文件移植进来即可

4、添加对应.c文件

5、包含相关头文件路径

魔法棒---C/C++---include

6、编写USART2代码 ---- 注意波特率必须为9600

1. void Usart2_Init(void)
   
2. {
   
3.        
   
4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义结构体变量名
   
5.         USART_InitTypeDef usart_InitTypeDef;
   
6.        
   
7.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//打开GPIOA时钟
   
8.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//打开GPIOA时钟
   
9. //        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
   
10.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//通用推挽输出
    
11.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin =GPIO_Pin_2;//配置9号
    
12.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50Mhz
    
13.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化GPIOA
    
14.        
    
15.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//通用推挽输出
    
16.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin =GPIO_Pin_3;//配置10号管脚
    
17.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化GPIOA
    
18.        
    
19.   usart_InitTypeDef.USART_BaudRate = 9600;
    
20.         usart_InitTypeDef.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
    
21.         usart_InitTypeDef.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    
22.         usart_InitTypeDef.USART_Parity = USART_Parity_No;
    
23.         usart_InitTypeDef.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
24.         usart_InitTypeDef.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    
25.         USART_Init(USART2,&usart_InitTypeDef);
    
26.         USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
    
27. //        USART_ITConfig(USART2,USART_IT_IDLE,ENABLE);
    
28.        
    
29.        
    
30.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
31.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct={0};
    
32.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    
33.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
34.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    
35.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
    
36.         NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    
37.         USART_Cmd(USART2,ENABLE);
    
38.        
    
39. }
    
40. 
    
41. 
    
42. void USART2_IRQHandler(void)
    
43. {
    
44.         static u8 data;
    
45.         if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE))
    
46.         {
    
47.                 USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE);
    
48.                 data = USART_ReceiveData(USART2);
    
49.                        
    
50. 
    
51.         }
    
52. 
    
53. }

复制代码

7、编写1ms定时器更新中断

1. void TIM1_Update(void)
   
2. {
   
3.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);//打开TIM4时钟
   
4.        
   
5.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct={0};
   
6.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
   
7.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000 - 1;
   
8.         TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1;//72Mhz  T=1/f = 1000hz
   
9.         TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseInitStruct);
   
10.        
    
11.         TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_Update,ENABLE);
    
12.        
    
13.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct={0};
    
14.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;//中断源
    
15.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断源
    
16.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级
    
17.         NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;//次级优先级
    
18.         NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    
19.        
    
20.         TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
    
21. 
    
22. }
    
23. 
    
24. 
    
25. void TIM1_UP_IRQHandler(void)
    
26. {
    
27.         if(TIM_GetITStatus(TIM1,TIM_IT_Update) != RESET)
    
28.         {
    
29.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_Update);
    
30.                
    
31.         }
    
32. }

复制代码

完成准备工作：

配置USART2代码并打开接收中断

完成TIM1 1ms更新中断代码

十一、移植步骤

移植代码说明：

实现与模组通信串口驱动（中断收数据写入环形缓冲区;实现uartWrite()串口发送函数) ->USART2

实现串口打印函数printf();

实现1ms定时器,gizTimerMs()维护系统时间 （提供时基）

实现MCU复位函数,模组可请求MCU复位

实现配置入网功能，调用gizwitsSetMode()函数实现模组配网功能

实现userHandle()数据的采集(上行逻辑)

实现 gizwitsEventProcess()控制命令的具体执行（下行逻辑）

具体参考官方移植过程

开始移植

1、WIFI串口接收数据写入缓冲区

        将wifi 串口接收到数据写入到缓冲区中，而写入缓冲区的函数为gizPutData()，函数位置在gizwits_protocol.c文件下

注意：需在usart2.c文件里包含gizwits_protocol.h文件（要不调用函数为gizPutData()会报错）

2、实现uartWrite()串口发送数据

        在uartWrite()函数中．协议通信会用到这个函数，而这函数会涉及数据帧数据的发送。这里需我们提供串口的发送函数（这里我们用的是串口2）, uartWrite()函数具体位置在gizwits_product.c文件下

3、实现毫秒定时

        协议层的运行需要一个系统时间。事件单位为1毫秒，所以我们需要实现毫秒定时器（必须是 1ms的精确定时，若不准确，会影响到超时重发、定时上报等处理).gizTimerMs()函数具体位置在gizwits_product.c文件下

注意：原文件gizTimerMs();函数没有定义记得定义一次先，就是在gizwits_product.h文件进行定义

4、实现芯片复位函数

        根据串口协议文档规定， 模组可以发送命令复位设备 MCU， 所以用户需要实现

mcuRestart()接口完成设备的复位。此函数在gizwits_product.h中

找到函数，添加对应内容

5、实现配置入网

        模组支持 SoftAp 和 AirLink 两种方式配置入网， 相应接口为 gizwitsSetMode()， 建议采用按键的方式， 相应的按键动作触发执行具体的模式设置。另外， 可以通过 gizwitsSetMode()接口复位模组，此函数在gizwits_protocol.h中

WIFI_RESET_MODE                恢复默认出厂设置

WIFI_SOFTAP_MODE            热点配网

WIFI_AIRLINK_MODE            手机广播配网

这里我们选择的手机广播配网，（我使用的是按键控制联网）

1. key = key_scan();
   
2.                 if(key == 1)//设置配网模式
   
3.                 {
   
4.                         gizwitsSetMode(WIFI_AIRLINK_MODE);
   
5.                         printf("WIFI_AIRLINK_MODE OK\r\n");
   
6.                 }
   
7.                 if(key == 2)//恢复出厂设置
   
8.                 {
   
9.                         gizwitsSetMode(WIFI_RESET_MODE);
   
10.                         printf("WIFI_RESET_MODE OK\r\n");
    
11.                 }

复制代码

6、协议处理

        根据采集到的数据。然后调用函数 gizwitsHandle()、userHandle()上报，函数位置在gizwits_protocol.c文件中，该函数主要完成协议数据的处理及数据主动上报的相关操作。

返回main.c

在main.c进行外部**

在while(1)调用gizwitsHandle()和userHandle()上报数据

1. gizwitsHandle(¤tDataPoint);
   
2. userHandle();

复制代码

注意：自己亦可封装这两个函数，需要联网操作都需要调用这两个函数

7、初始化

自己建立一个机智云初始化函数，函数内容如下图， 内容亦是我之前上面所说的

1. //机智云初始化
   
2. void Gizwits_Init(void)
   
3. {
   
4.         TIM1_Update();//TIM1初始化
   
5.         Usart2_Init();//USART2初始化
   
6.         memset((uint8_t*)¤tDataPoint, 0, sizeof(dataPoint_t));
   
7.         gizwitsInit();
   
8. }

复制代码

到这一步，配网就基本完成了

只是配网还不行，我们还需要进行数据上发到我们的机智云端，将数据显示在我们的app上，以及app如何下发命令控制我们单片机。这些都需要配置的。

十二、数据上下发配置
一、单片机上发数据到机智云云端

上发数据用到的函数为userHandle()，也就是我上面所说要放到while（1）里面的函数，只有这样我们的数据才能一直上发到云端，这个函数是在gizwits_protocol.c




如我所示，我是将自己的温湿度、二氧化碳浓度等数据上传到机智云端。

二、app下发命令配置

需要配置的文件gizwits_protocol.c

如我们在刚刚网页配置时，设置了一个0和1控制水泵打开，那机智云会生产对应的0和1操作，我们只需要找到对应的位置，然后往0和1里添加自己的开关便可，如下图所示：


十三、配置成功
到这一步，基本已经配置成功了，是不是很简单，只需要按照程序来做，大家都能顺利成功配网。