有人物联网4G【WH-LTE-7S1】/DTU模块上云流程、可实现小程序显示数据、远程控制（项目实战）

一、项目介绍

1、STM32F103C8T6单片机作为主控

2、传感器模块：ds18b20温度模块、超声波模块、氧气模块。

3、OLED显示屏：显示数据

4、按键功能

按键设置水位下限，水位低于下限启动水泵加水（电机驱动水泵工作）；

按键设置温度下限，温度低于下限就开启加热(继电器模拟)；

按键设置温度上限，超阈值开启制冷装置（继电器，模拟）；

按键设置氧气下限，低于阈值开启增氧设备（继电器模拟）。

5、4G模块：作为网络传输模块，将硬件数据发送到有人云平台

6、数据显示：可通过有人云平台显示数据，以及小程序显示数据，小程序可以设置阈值，远程控制设备。

二、4G模块实物图及引脚分布示意图

三、4G模块配置和云平台设备建立

1、首先，准备一个USB_TTL工具，TTL的5V连接4G模块的DCIN引脚（5-16V供电），TTL的GND连接4G模块的GND，TTL的RXD连接4G模块的UTXD1引脚，TTL的TXD连接4G模块的URXD1引脚。

2、其次，注册一个有人云平台账号（添加链接描述），建立系统设备和变量配置，过程如下图所示

数据变量查看

3、去官方下载USR-CAT1 V1.0.7的模块配置软件（添加链接描述）

4、将建立设备生成的设备SN码、云平台接入地址、端口号、通讯密码，通过USR-CAT1 V1.0.7的模块配置软件设置到模块中，设置如图所示

填写完成之后点击设置和保存，如下图所示

四、部分程序

1、ds18b20温度模块程序

#ifndef __DS18B20_H#define __DS18B20_H #include "sys.h"   #define DS18B20_IO_IN()  {GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH|=8GPIOA-CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA-CRH|=3                 DS18B20_IO_OUT(); //SET PA0 OUTPUT  DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ  delay_us(750);    //拉低750us  DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 delay_us(15);     //15US}//等待DS18B20的回应//返回1:未检测到DS18B20的存在//返回0:存在u8 DS18B20_Check(void)    {   u8 retry=0;DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT   while (DS18B20_DQ_IN&&retryretry++;delay_us(1);}; if(retry=200)return 1;else retry=0;  while (!DS18B20_DQ_IN&&retryretry++;delay_us(1);};if(retry=240)return 1;    return 0;}//从DS18B20读取一个位//返回值：1/0u8 DS18B20_Read_Bit(void)  // read one bit{  u8 data;DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT  DS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2);  DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUTdelay_us(12);if(DS18B20_DQ_IN)data=1;  else data=0;   delay_us(50);             return data;}//从DS18B20读取一个字节//返回值：读到的数据u8 DS18B20_Read_Byte(void)    // read one byte{          u8 i,j,dat;  dat=0;for (i=1;i     j=DS18B20_Read_Bit();     dat=(j                 u8 j;    u8 testb;DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT;    for (j=1;j       testb=dat&0x01;       dat=dat1;       if (testb)        {          DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1          delay_us(2);                                      DS18B20_DQ_OUT=1;          delay_us(60);                    }        else         {            DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0            delay_us(60);                         DS18B20_DQ_OUT=1;            delay_us(2);                                  }    }}//开始温度转换void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert{                      DS18B20_Rst();   DS18B20_Check();     DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom    DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert} //初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在//返回1:不存在//返回0:存在     u8 DS18B20_Init(void){ GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PORTG口时钟  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;//PORTG.11 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_12);    //输出1DS18B20_Rst();return DS18B20_Check();}  //从ds18b20得到温度值//精度：0.1C//返回值：温度值 （-550~1250） short DS18B20_Get_Temp(void){    u8 temp;    u8 TL,TH;short tem;    DS18B20_Start ();                    // ds1820 start convert    DS18B20_Rst();    DS18B20_Check();     DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert        TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB       TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB            if(TH7)    {        TH=~TH;        TL=~TL;         temp=0;//温度为负      }else temp=1;//温度为正        tem=TH; //获得高八位    tem  TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;     //生成用于定时器设置的结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(HCSR04_CLK, ENABLE); //IO初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =HCSR04_TRIG;       //发送电平引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_TRIG); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   HCSR04_ECHO;     //返回电平引脚GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入GPIO_Init(HCSR04_PORT, &GPIO_InitStructure);  GPIO_ResetBits(HCSR04_PORT,HCSR04_ECHO); //定时器初始化 使用基本定时器TIM2RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);   //使能对应RCC时钟//配置定时器基础结构体TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (1000-1); //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值         计数到1000为1msTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  1M的计数频率 1US计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//不分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);   //清除更新中断，免得一打开中断立即产生中断TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);    //打开定时器更新中断hcsr04_NVIC();TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);     } //tips：static函数的作用域仅限于定义它的源文件内，所以不需要在头文件里声明static void OpenTimerForHc()        //打开定时器{TIM_SetCounter(TIM2,0);//清除计数msHcCount = 0;TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIMx外设} static void CloseTimerForHc()        //关闭定时器{TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);  //使能TIMx外设}  //NVIC配置void hcsr04_NVIC(){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;             //选择串口1中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //抢占式中断优先级设置为1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;         //响应式中断优先级设置为1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;        //使能中断NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} //定时器6中断服务程序void TIM2_IRQHandler(void)   //TIM3中断{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否{TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);  //清除TIMx更新中断标志 msHcCount++;}} //获取定时器时间u32 GetEchoTimer(void){u32 t = 0;t = msHcCount*1000;//得到MSt += TIM_GetCounter(TIM2);//得到USTIM2-CNT = 0;  //将TIM2计数寄存器的计数值清零delay_ms(50);return t;}//一次获取超声波测距数据 两次测距之间需要相隔一段时间，隔断回响信号//为了消除余震的影响，取五次数据的平均值进行加权滤波。float Hcsr04GetLength(void ){u32 t = 0;int i = 0;float lengthTemp = 0;float sum = 0;while(i!=5){TRIG_Send = 1;      //发送口高电平输出delay_us(20);TRIG_Send = 0;while(ECHO_Reci == 0);      //等待接收口高电平输出OpenTimerForHc();        //打开定时器i = i + 1;while(ECHO_Reci == 1);CloseTimerForHc();        //关闭定时器t = GetEchoTimer();        //获取时间,分辨率为1USlengthTemp = ((float)t/58.0);//cmsum = lengthTemp + sum ;}lengthTemp = sum/5.0;return lengthTemp;}