芯耀
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一、前言
使用4G模塊進行聯網使用，并配合MQTT協議進行數據的收發(fā)，4G聯網模塊GA10是一款功能強大、應用廣泛、易于集成的模塊，為物聯網設備提供了高效、可靠的無線網絡連接解決方案。
二、簡介
- 模塊概述：
- GA10模塊基于4G LTE技術，支持FDD LTE和TD-LTE兩種制式，并向下兼容2G/3G網絡。
- 模塊尺寸小巧，便于集成到各類設備中，提供高速、穩(wěn)定的無線網絡連接。
- 主要功能：
- 硬件特點：
- 軟件特性：
- 應用場景：
- 適用于物聯網設備、智能家居、遠程監(jiān)控、車載系統、自動售貨機、共享設備等多種場景。
- 優(yōu)勢：
- 穩(wěn)定性：模塊設計考慮了惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性，適應性強。
- 兼容性好：與多種網絡制式和設備兼容，便于部署和擴展。
- 成本效益：相比有線網絡連接，4G聯網模塊具有更高的成本效益。
三、資料獲取
關注微信公眾號--星之援工作室 發(fā)送關鍵字（GA10）
使用串口進行控制 提供主要代碼 開源，可自行移植
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四、設備使用
實現效果
連接好線 打開串口工具 即可輸出獲取的數據
使用MQTT服務器，IP 地址需要修改成自己的
參考本章
STM32連接 -- EMQX/阿里云/OneNET（MQTT協議）詳細教程https://herui.blog.csdn.net/article/details/124878082?spm=1001.2014.3001.5502
接線
定義連接類似
AT+MTCFG="cloud",0,0,1定義 IP地址和端口號（需要自行修改）
AT+MTOPEN=0,"8.133.197.10",1883定義 id 名稱 密碼（自定義）
AAT+MTCONN=0,"test1","test1","test1"
訂閱主題 text（自定義）
AT+MTSUB=0,1,"test",0發(fā)布主題（test1為主題，abcd為信息）
AT+MTPUB=0,0,0,0,"test1","abcd"四、代碼編寫
GA10.c
連接平臺函數實例
void GA10_Init(void)
{
char str[125];
delay_ms(250);
ESP8266_Clear();
printf("測試通信是否成功... ...rn"); // 串口輸出信息
while (GA10_SendCmd("AT", "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("設置數據類型.. ...rn"); // 串口輸出信息
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTCFG="cloud",0,0,1");
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("設置鏈接參數... ...rn"); // 串口輸出信息
printf("連接服務器rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTOPEN=0,"%s",%d", ServerIP, ServerPort);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("連接設備rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTCONN=0,"%s","%s","%s" ",PROID,DEVID,AUTH_INFO);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("定義主題rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTSUB=0,1,"%s",0",S_TOPIC_NAME);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("GA10 OKrn");
// Sys_Restart();//軟件復位
}
void Mqtt_Pub(u8 cmd)
{
char buf[256];
char str[300];
short body_len = 0;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
switch (cmd)
{
case 1:
body_len = FillBuf(buf); // 數據流
break;
default:
break;
}
if (body_len)
{
sprintf(str, "AT+MTPUB=0,0,0,0,"%s","%s"",P_TOPIC_NAME,buf);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
}
}main
// 主函數
int main(void)
{
// 設備初始化 需要自己添加
XXXXX
while (1) {
// 串口接收判斷
dataPtr = (char*)ESP8266_GetIPD(0);
if (dataPtr != NULL) {
massage_ga10_json(dataPtr); // 接收命令
}
}
}usart3.c
實現串口
// 網絡設備驅動
#include "usart3.h"
// 硬件驅動
#include "delay.h"
#include "usart.h"
// C庫
#include <string.h>
#include <stdio.h>
// #define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP="ChinaNet-y3ir","12345678"rn"
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP="hhh","12345678"rn"
#define ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART="TCP","183.230.40.39",6002rn"
unsigned char esp8266_buf[256];
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_Clear
//
// 函數功能： 清空緩存
//
// 入口參數： 無
//
// 返回參數： 無
//
// 說明：
//==========================================================
void ESP8266_Clear(void)
{
memset(esp8266_buf, 0, sizeof(esp8266_buf));
esp8266_cnt = 0;
}
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_WaitRecive
//
// 函數功能： 等待接收完成
//
// 入口參數： 無
//
// 返回參數： REV_OK-接收完成 REV_WAIT-接收超時未完成
//
// 說明： 循環(huán)調用檢測是否接收完成
//==========================================================
_Bool ESP8266_WaitRecive(void)
{
if (esp8266_cnt == 0) // 如果接收計數為0 則說明沒有處于接收數據中，所以直接跳出，結束函數
return REV_WAIT;
if (esp8266_cnt == esp8266_cntPre) // 如果上一次的值和這次相同，則說明接收完畢
{
esp8266_cnt = 0; // 清0接收計數
return REV_OK; // 返回接收完成標志
}
esp8266_cntPre = esp8266_cnt; // 置為相同
return REV_WAIT; // 返回接收未完成標志
}
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_SendCmd
//
// 函數功能： 發(fā)送命令
//
// 入口參數： cmd：命令
// res：需要檢查的返回指令
//
// 返回參數： 0-成功 1-失敗
//
// 說明：
//==========================================================
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res, u16 time)
{
Usart3_SendString((unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
while (time--)
{
if (ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) // 如果收到數據
{
// printf("%sn", esp8266_buf);
if (strstr((const char *)esp8266_buf, res) != NULL) // 如果檢索到關鍵詞
{
ESP8266_Clear(); // 清空緩存
return 0;
}
}
delay_ms(10);
}
return 1;
}
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_SendData
//
// 函數功能： 發(fā)送數據
//
// 入口參數： data：數據
// len：長度
//
// 返回參數： 無
//
// 說明：
//==========================================================
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len)
{
char cmdBuf[32];
ESP8266_Clear(); // 清空接收緩存
sprintf(cmdBuf, "AT+CIPSEND=%drn", len); // 發(fā)送命令
if (!ESP8266_SendCmd(cmdBuf, ">", 200)) // 收到‘>’時可以發(fā)送數據
{
}
Usart3_SendString(data, len); // 發(fā)送設備連接請求數據
}
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_GetIPD
//
// 函數功能： 獲取平臺返回的數據
//
// 入口參數： 等待的時間(乘以10ms)
//
// 返回參數： 平臺返回的原始數據
//
// 說明： 不同網絡設備返回的格式不同，需要去調試
// 如ESP8266的返回格式為 "+IPD,x:yyy" x代表數據長度，yyy是數據內容
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut)
{
char *ptrIPD = NULL;
do
{
if (ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) // 如果接收完成
{
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_buf, "MTRECV"); // 搜索“IPD”頭
if (ptrIPD == NULL) // 如果沒找到，可能是IPD頭的延遲，還是需要等待一會，但不會超過設定的時間
{
// printf(""IPD" not foundrn");
}
else
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, '{'); // 找到'{'
if (ptrIPD != NULL)
{
// ptrIPD++;
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
else
return NULL;
}
}
delay_ms(5); // 延時等待
} while (timeOut--);
return NULL; // 超時還未找到，返回空指針
}
//==========================================================
// 函數名稱： ESP8266_Init
//
// 函數功能： 初始化ESP8266
//
// 入口參數： 無
//
// 返回參數： 無
//
// 說明：
//==========================================================
void ESP8266_Init(void)
{
char str[125];
delay_ms(250);
delay_ms(250);
// GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_6, Bit_SET);
// delay_ms(500);
ESP8266_Clear();
printf("ATrn");
while (ESP8266_SendCmd("ATrnr", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("CWMODErn");
while (ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1rn", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("AT+CWDHCPrn");
while (ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1rn", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("CWJAPrn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+CWJAP="%s","%s"rn", SSID, PASS);
while (ESP8266_SendCmd(str, "GOT IP", 200))
delay_ms(300);
printf("CIPSTARTrn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+CIPSTART="TCP","%s",%drn", ServerIP, ServerPort);
while (ESP8266_SendCmd(str, "CONNECT", 200))
delay_ms(500);
printf("ESP8266 Init OKrn");
}
/*
************************************************************
* 函數名稱： Usart3_Init
*
* 函數功能： 串口3初始化
*
* 入口參數： baud：設定的波特率
*
* 返回參數： 無
*
* 說明： TX-PB10 RX-PB11
************************************************************
*/
void Usart3_Init(unsigned int baud)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
USART_InitTypeDef usart_initstruct;
NVIC_InitTypeDef nvic_initstruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
// PA2 TXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &gpio_initstruct);
// PA3 RXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &gpio_initstruct);
usart_initstruct.USART_BaudRate = baud;
usart_initstruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 無硬件流控
usart_initstruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 接收和發(fā)送
usart_initstruct.USART_Parity = USART_Parity_No; // 無校驗
usart_initstruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 1位停止位
usart_initstruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位數據位
USART_Init(USART3, &usart_initstruct);
USART_Cmd(USART3, ENABLE); // 使能串口
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 使能接收中斷
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&nvic_initstruct);
}
//==========================================================
// 函數名稱： USART2_IRQHandler
//
// 函數功能： 串口2收發(fā)中斷
//
// 入口參數： 無
//
// 返回參數： 無
//
// 說明：
//==========================================================
void USART3_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) // 接收中斷
{
if (esp8266_cnt >= sizeof(esp8266_buf))
esp8266_cnt = 0; // 防止串口被刷爆
esp8266_buf[esp8266_cnt++] = USART3->DR;
USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_RXNE);
}
}
/*
************************************************************
* 函數名稱： Usart_SendString
*
* 函數功能： 串口數據發(fā)送
*
* 入口參數： USARTx：串口組
* str：要發(fā)送的數據
* len：數據長度
*
* 返回參數： 無
*
* 說明：
************************************************************
*/
void Usart3_SendString(unsigned char *str, unsigned short len)
{
unsigned short count = 0;
// printf("%sn", str);
for (; count < len; count++)
{
USART_SendData(USART3, *str++); // 發(fā)送數據
while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET)
; // 等待發(fā)送完成
}
}
usart3.h
實現串口
#ifndef _ESP8266_H_
#define _ESP8266_H_
/*-------------------------------------------------*/
/* */
/* 操作Wifi功能的頭文件 */
/* */
/*-------------------------------------------------*/
#include "git.h"
// 單片機頭文件
#include "stm32f10x.h"
#define REV_OK 0 // 接收完成標志
#define REV_WAIT 1 // 接收未完成標志
void ESP8266_Init(void);
void Usart3_Init(unsigned int baud);
void ESP8266_Clear(void);
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len);
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut);
void Usart3_SendString(unsigned char *str, unsigned short len);
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res, u16 time);
_Bool ESP8266_WaitRecive(void);
#endif
五、參考
物聯網畢設 -- 智能藥箱（4G+語音識別）_智能藥箱設計-CSDN博客文章瀏覽閱讀1.8k次，點贊34次，收藏32次。這個系統由硬件端和APP端組成。硬件端以STM32F103C8T6為主控，連接OLED顯示屏、4G模塊GA10、MAX30102心率模塊、LU90614紅外測溫模塊、時鐘模塊、舵機和ASR-PRO語音識別模塊等，實現環(huán)境數據實時監(jiān)測和定時提醒吃藥等功能。APP端通過MQTT協議與設備交互，用戶可以查看體溫、心率、血氧等數據，設置緊急聯系人，修改藥量剩余情況，并可以遠程對設備進行時鐘對時和定時吃藥時間的設置。關注微信公眾號--星之援工作室 發(fā)送關鍵字（項目清單）可獲取項目清單資料??。_智能藥箱設計 https://blog.csdn.net/herui_2/article/details/141785567?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%252275493d1f7ae3a8be964ae7aaa2dad55d%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=75493d1f7ae3a8be964ae7aaa2dad55d&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-141785567-null-null.nonecase&utm_term=4g&spm=1018.2226.3001.4450
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