技能梳理24@stm32+阿里云+nbiot+dht11+bh1750+土壤湿度传感器+oled

使用DHT11温湿度传感器测量温湿度，使用BH1750测量光照强度，使用土壤湿度传感器测量土壤湿度。需要做PCB板子，32+pcb+传感器+oled显示这几个数据

1、项目简介

2、实现逻辑

#通过dht11检测温湿度
#通过bh1750检测光照强度
#通过adc检测土壤湿度
#将数据显示到oled及通过串口发送给nbiot模块，然后到阿里云

3、应用场景

#远程检测环境参数

4、核心代码梳理

//代码是用的之前复用好几次的了不重要，重要的是nbiot模块的配置
//temp hump
void DHT11_IO_IN(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.Pin = DHT11_Pin;GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}void DHT11_IO_OUT(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.Pin = DHT11_Pin;GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}void DHT11_Rst(void) {DHT11_IO_OUT();  //DHT11_DQ_OUT_LOW;     //HAL_Delay(20);        //DHT11_DQ_OUT_HIGH;    //delay_us(30);         //
}uint8_t DHT11_Check(void) {uint8_t retry=0;DHT11_IO_IN();while (DHT11_DQ_IN && retry<100) {retry++;delay_us(1);};if(retry>=100)return 1;else retry=0;while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100) {retry++;delay_us(1);};if(retry>=100)return 1;return 0;   //DHT11
}uint8_t DHT11_Read_Bit(void) {uint8_t retry=0;while(DHT11_DQ_IN&&retry<100) {retry++;delay_us(1);}retry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100) {retry++;delay_us(1);}delay_us(40);if(DHT11_DQ_IN)return 1;else return 0;
}uint8_t DHT11_Read_Byte(void) {uint8_t i,dat;dat=0;for (i=0; i<8; i++) {dat<<=1;dat|=DHT11_Read_Bit();}return dat;
}uint8_t DHT11_Read_Data(uint16_t *temp,uint16_t *humi) {uint8_t buf[5];uint8_t i;DHT11_Rst();if(DHT11_Check()==0) {for(i=0; i<5; i++) {buf[i]=DHT11_Read_Byte();}if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]) {*humi=(buf[0]<<8) + buf[1];*temp=(buf[2]<<8) + buf[3];}} else return 1;return 0;
}uint8_t DHT11_Init(void) {DHT11_Rst();return DHT11_Check();
}bh1750****************//
/***开始信号***/
void BH1750_Start()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);                    //拉高数据线HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);                   //拉高时钟线delay_us(5);                 //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET);                    //产生下降沿delay_us(5);                 //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);                    //拉低时钟线
}/*****停止信号******/
void BH1750_Stop()
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET);                   //拉低数据线HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);                      //拉高时钟线delay_us(5);                 //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);                    //产生上升沿delay_us(5);                 //延时
}
/**************************************
发送应答信号
入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
**************************************/
void BH1750_SendACK(int ack)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);if(ack == 1)   //写应答信号HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);else if(ack == 0)HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET);elsereturn;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);      //拉高时钟线delay_us(5);                //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);      //拉低时钟线delay_us(5);                 //延时
}
/**************************************
接收应答信号
**************************************/
int BH1750_RecvACK()
{int mcy;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;  /*这里一定要设成输入上拉，否则不能读出数据*/GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;GPIO_InitStruct.Pin = BH1750_SDA_Pin;HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);            //拉高时钟线delay_us(5);                 //延时if(HAL_GPIO_ReadPin( GPIOB, BH1750_SDA_Pin ) == 1 )//读应答信号mcy = 1 ;elsemcy = 0 ;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);                    //拉低时钟线delay_us(5);                 //延时GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );return mcy;
}/**************************************
向IIC总线发送一个字节数据
**************************************/
void BH1750_SendByte(uint8_t dat)
{uint8_t i;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);                //拉低时钟线delay_us(2);             //延时for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器{if( 0X80 & dat )HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);elseHAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET);dat <<= 1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);               //拉高时钟线delay_us(2);             //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);                //拉低时钟线delay_us(2);             //延时}//BH1750_RecvACK();
}/**************************************
从IIC总线读取一个字节数据
**************************************/
uint8_t BH1750_RecvByte()
{uint8_t i;uint8_t dat = 0;uint8_t bit;GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;   /*这里一定要设成输入上拉，否则不能读出数据*/GPIO_InitStruct.Pin = BH1750_SDA_Pin;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );//HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET);          //使能内部上拉,准备读取数据,for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器{//dat <<= 1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);               //拉高时钟线delay_us(2);             //延时HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);dat <<= 1;HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET);if( SET == HAL_GPIO_ReadPin( GPIOB, BH1750_SDA_Pin ) )dat |= 0X01;//拉低时钟线delay_us(1);             //延时}HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, BH1750_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;HAL_GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );return dat;
}void Init_BH1750()
{BH1750_Start();BH1750_SendByte(0x46);BH1750_SendByte(0x01);BH1750_Stop();
}void Single_Write_BH1750(u8 REG_Address)
{BH1750_Start();//起始信号BH1750_SendByte(0x46);//发送设备地址+写信号BH1750_RecvACK();BH1750_SendByte(REG_Address);//内部寄存器地址，请参考中文pdf22页BH1750_RecvACK();BH1750_Stop();//发送停止信号
}/*********************************************************
连续读出BH1750内部数据
*********************************************************/
void Multiple_Read_BH1750()
{BH1750_Start();//起始信号BH1750_SendByte(0x47);//发送设备地址+读信号BH1750_RecvACK();BUF[0] = BH1750_RecvByte();//BUF[0]存储0x32地址中的数据BH1750_SendACK(0);BUF[1] = BH1750_RecvByte();//BUF[0]存储0x32地址中的数据BH1750_SendACK(1);BH1750_Stop();//停止信号HAL_Delay(5);
}//连续读出BH1750内部数据
void mread(void)
{u8 i=0;Single_Write_BH1750(0x01);// power onSingle_Write_BH1750(0x10);// H- resolution modeHAL_Delay(18);//延时18msMultiple_Read_BH1750();//连续读出数据，存储在BUF中
}/* 向onenet平台发数据函数* return 1 ok; 0 fail*/
uint8_t send_onenet(void)
{char text[200];uint8_t len;memset(text, 0, sizeof(text));//组包memset(text, 0, sizeof(text));sprintf(text, "bbbWenDu:%.2f C; ShiDu: %.2f %;  TuRang:%.2f %; GuangZhao:%d Lux;",temp, hump, check_hump, light);//封包len = strlen(text);HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)text, len, 0xFFFF); //发送HAL_Delay(1000);return 1;
}
/* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */uint32_t clk;tx_nbiot[0] = 0xff;tx_nbiot[1] = 0x74;tx_nbiot[13] = 0xff;/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_ADC1_Init();MX_TIM1_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */OLED_Init();OLED_ColorTurn(0);//OLED_DisplayTurn(0);//OLED_Refresh();OLED_Clear();OLED_ShowString(0,0,"TEMP:    .    C",16);OLED_ShowString(0,14,"HUMP:    .    %",16);OLED_ShowString(0,28,"GROUND:  .    %",16);OLED_ShowString(0,42,"LIGHT:      LUX",16);OLED_Refresh();/****dht11*****/uint8_t int_num = 3;while(int_num--) {HAL_Delay(500);DHT11_Init();}__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_RXNE);//open uart1 RXNE//Init_BH1750();/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */check_hump = 4092-ADC_num;check_hump = (float)(check_hump/3292*100);//ad->hump%if((check_hump >= 0) && (check_hump <= 100)){intH = (int)check_hump;float hum_tmp = check_hump - intH;hum_tmp *= 100;decH = hum_tmp;tx_nbiot[6] = intH;tx_nbiot[7] = decH;}HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);
//        OLED_ShowNum(39,0,temperature>>8,4,12);
//        OLED_ShowNum(80,0,temperature&0xff,2,12);
//        OLED_ShowNum(39,2,humidity>>8,4,12);
//        OLED_ShowNum(80,2,humidity&0xff,2,12);tx_nbiot[2] = temperature>>8;tx_nbiot[3] = temperature&0xff;tx_nbiot[4] = humidity>>8;tx_nbiot[5] = humidity&0xff;temp = tx_nbiot[2]*100 + tx_nbiot[3];temp = temp/100;hump = tx_nbiot[4]*100 + tx_nbiot[5];hump = hump/100;
//        light_temp = GetLight();
//        light = light_temp;mread();light_temp = BUF[0];light_temp=(light_temp<<8)+BUF[1];//合成数据light=light_temp/1.2;OLED_ShowNum(53,0,tx_nbiot[2],2,16); //tempOLED_ShowNum(77,0,tx_nbiot[3],2,16);OLED_ShowNum(53,14,tx_nbiot[4],2,16);//humpOLED_ShowNum(77,14,tx_nbiot[5],2,16);OLED_ShowNum(53,28,tx_nbiot[6],2,16);//groundOLED_ShowNum(77,28,tx_nbiot[7],2,16);OLED_ShowNum(53,42,light,5,16);//LIGHTOLED_Refresh();tx_nbiot[8] = (light>>8)&0xff;tx_nbiot[9] = light&0xff;if(clk % 10 == 0) //send_onenet();//        if(rx_ok)
//        {//            //rx_order++;
//            rx_ok = 0;
//        }HAL_Delay(500);HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);clk++;}/* USER CODE END 3 */
}

5、部分参考资料

合宙系统官网 http://erp.openluat.com/
DTU管理系统：https://dtu.yinerda.com/#/user/login
物理网卡管理：http://sim.openluat.com/

#电路板原理图 pcb见资料包

6、注意事项

#nbiot模块不用插卡，需要好好的配置一下

完整可运行项目地址

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