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基于STM32+ESP8266+FreeRTOS+安卓App上位机+MQTT连接OneNET的智能家居项目（软件开源篇附百度网盘链接）
2026-11-06 22:46:43
来源：互联网转载
�� 本篇文章主要是分享智能家居项目中的下位机STM32+FreeRTOS的代码部分。以下是项目最终的效果
（）stm32 esp8266 语音控制智能家居_哔哩哔哩_bilibili
另外附上main函数中的部分代码，完整代码会在文章末尾放上百度网盘链接，可以自行下载。
（）#include "includes.h"/* 项目名称：胖虎智能家居系统 * 作者：板栗焖小鸡，CSDN B站 抖音同名 * 简介：这是一个智能家居系统项目，基于STM32F103RET6微控制器+ESP8266(WIFI模块)+FreeRTOS嵌入式实时操作系统。 * 使用说明： * 一、连接OneNET如下配置： * esp8266.c文件中，ESP8266_WIFI_INFO：配置wifi或者热点名称和密码。 * ESP8266_WIFI_INFO"AT+CWJAP=\"leo\",\"20030927\"\r\n"//连接的Wifi名 密码 * esp8266.c文件中，ESP8266_WIFI_INFO：配置连接OneNet的IP端口号。 * ESP8266_ONENET_INFO"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"183.230.40.39\",6002\r\n"//连接上OneNet的MQTT *//* 待解决：读取OneNET平台数据时，设备会掉线*//***************************** 内核对象句柄 *****************************//* * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。 * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信， * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数 * 来完成的 * */QueueHandle_t Test_Queue =NULL;/**************************************************全局变量*************///主题设置char *Tips = "ESP";const char *topics[] = {"ESP"};char *onenet_req; //ONENET下发指令uint8_t IR_Key = 0;//红外接收遥控器键值uint16_t Tempreture = 0;//18B20温度传感器数据uint8_t LightValue = 0;//光敏值uint8_t KeyValue[]={0xFF ,0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};//RCC522 卡A密钥extern uint8_t Voice_Data;/**************************** 任务句柄 ********************************//* * 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄 * 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么 * 这个句柄可以为NULL。 */static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */static TaskHandle_t Test_Task_Handle = NULL;/* LED任务句柄 */static TaskHandle_t Voice_Task_Handle = NULL;/* Voice_Task句柄 */static TaskHandle_t Tempreture_Task_Handle = NULL;/* Tempreture_Task句柄 */static TaskHandle_t Light_Task_Handle = NULL;/* Light_Task句柄 */static TaskHandle_t IRRX_Task_Handle = NULL;/* IRRX_Task句柄 */static TaskHandle_t OneNet_Task_Handle = NULL;/* OneNet_Task句柄 */static TaskHandle_t OneNet_Receive_Task_Handle = NULL;/* OneNET_Receive_Task句柄 */static TaskHandle_t FingerPrint_Task_Handle = NULL;/* FingerPrint_Task句柄 */static TaskHandle_t RC522_Task_Handle = NULL;/* RC522_Task句柄 *//***************************** 内核对象句柄 *****************************//* * 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核 * 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我 * 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。 * * 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信， * 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数 * 来完成的 * */ SemaphoreHandle_t FP_BinarySem_Handle =NULL; SemaphoreHandle_t RC522_BinarySem_Handle =NULL;/*************************** 宏定义 ************************************//* * 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。 */ #define QUEUE_LEN 4 /* 队列的长度，最大可包含多少个消息 */ #define QUEUE_SIZE 4 /* 队列中每个消息大小（字节） *//*************************************************************************** 函数声明**************************************************************************//*硬件相关*/void Hardware_Init(void);/* 初始化硬件 */void OneNET_SendReadData(void);/* ONENET收发数据 */void OneNET_ConnectInit(void);/* ONENET连接初始化 *//*FreeRTOS相关*/static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void Voice_Task(void* parameter);/* Voice_Task任务实现 */static void Tempreture_Task(void* parameter);/* Tempreture_Task任务实现 */static void Light_Task(void* parameter);/* Light_Task任务实现 */static void IRRX_Task(void* parameter);/* IRRX_Task任务实现 */static void OneNet_Task(void* parameter);/* OneNet_Task任务实现 */static void OneNET_Receive_Task(void* parameter);/* OneNET_Receive_Task任务实现 */static void FingerPrint_Task(void* parameter);/* FingerPrint_Task任务实现 */static void RC522_Task(void* parameter);/* RC522_Task任务实现 *//*********************************************************************** * @ 函数名 ： Hardware_Init * @ 功能说明： 初始化硬件 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无**********************************************************************/void Hardware_Init(void){/* * STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15 * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断， * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。 */NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4);delay_init();/*延时初始化*/USART_Config();/*串口1初始化*/printf(" 胖虎智能家居系统 \r\n");printf("一个基于STM32+FreeRTOS的智能家居系统\r\n");printf("作者：板栗焖小鸡，CSDN B站 抖音同名\r\n");LED_Config();/*LED初始化*/OLED_Init();/*OLED初始化*/OLED_Display_Init();/*OLED UI初始化*/EXTI_Key_Config();/*外部中断按键初始化*/ESP8266_Usartx_Init(115200);/*ESP8266串口初始化*/DS18B20_Init();/*温度传感器初始化*/StepMotor_Init();/*步进电机初始化*/Remote_Init();/*红外遥控初始化*/ADC_Mode_Init();/*ADC采集初始化*/BEEP_PWM_Init(9, 8000-1);/*蜂鸣器初始化*/RC522_Init();/*RC522射频模块初始化*/PcdReset ();/*RC522相关*/ M500PcdConfigISOType ( 'A' );/*RC52射频模 设置工作方式*/AS608_Config();/*初始化指纹模块配置*/rx_queue_init();/*初始化环形缓冲区*/ while(Connect_Test());/*测试STM32与指纹模块的通信*/Voice_USART_Config();/*语音模块初始化*/printf("Hardware init OK!\r\n");}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：main * @ 功能说明：程序运行的地方 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/int main(void){BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */Hardware_Init();/*初始化硬件*/ /* 创建AppTaskCreate任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数 */ (const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */ (uint16_t )1024, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */ /* 启动任务调度 */ if(pdPASS == xReturn) vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */ else return -1; while(1); /* 正常不会执行到这里 */ }/*********************************************************************** * @ 函数名 ： AppTaskCreate * @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void AppTaskCreate(void){ BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */ taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区/* 创建 FP_BinarySem_Handle */FP_BinarySem_Handle = xSemaphoreCreateBinary();if (NULL != FP_BinarySem_Handle)printf("FP_BinarySem_Handle 二值信号量创建成功!\r\n");/* 创建 RC522_BinarySem_Handle */RC522_BinarySem_Handle = xSemaphoreCreateBinary();if (NULL != FP_BinarySem_Handle)printf("RC522_BinarySem_Handle 二值信号量创建成功!\r\n");/* 创建OneNet_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )OneNet_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"OneNet_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )1024, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&OneNet_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) //printf("创建OneNet_Task任务成功!\r\n"); /* 创建Voice_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Voice_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"Voice_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&Voice_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) //printf("创建Voice_Task任务成功!\r\n"); /* 创建Tempreture_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Tempreture_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"Tempreture_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&Tempreture_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) // printf("创建Tempreture_Task任务成功!\r\n");/* 创建FingerPrint_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )FingerPrint_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"FingerPrint_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&FingerPrint_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) // printf("创建FingerPrint_Task任务成功!\r\n");/* 创建FingerPrint_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )RC522_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"RC522_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&RC522_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) // printf("创建RC522_Task任务成功!\r\n");/* 创建Light_Task任务 */ xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Light_Task, /* 任务入口函数 */ (const char* )"Light_Task",/* 任务名字 */ (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */ (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */ (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */ (TaskHandle_t* )&Light_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */ if(pdPASS == xReturn) //printf("创建Light_Task任务成功!\r\n"); vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务 taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：OneNet_Task * @ 功能说明：发送、接收OneNET的数据任务 * @ 参数 ： 无 + * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void OneNet_Task(void* parameter){OneNET_ConnectInit(); /*连接OneNET*/ while(1) {vTaskDelay(10);OneNet_SendData();//发送数据ESP8266_Clear(); }}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：Voice_Task * @ 功能说明：处理语音数据 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void Voice_Task(void* parameter){ while(1) {//printf("Voice_Task run\r\n");switch (Voice_Data){case 0xFF :/* 唤醒胖虎，回传数据 */Voice_Data = 0;OLED_ShowString (0, 4, " ", 16);OLED_ShowCHinese(0,4,10);OLED_ShowCHinese(16,4,11);OLED_ShowCHinese(32,4,12);OLED_ShowCHinese(48,4,13);OLED_ShowCHinese(64,4,14);OLED_ShowCHinese(80,4,15);OLED_ShowCHinese(96,4,16);//vTaskDelay(500);//OLED_ShowString (0, 4, " ", 16);break;case 0x01 :/* 开灯 */Voice_Data = 0;GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);GPIO_ResetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);break;case 0x02 :/* 关灯 */Voice_Data = 0;GPIO_SetBits(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);GPIO_SetBits(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN);break;case 0x03 :/* 开蜂鸣器 */Voice_Data = 0;BEEP_OUT;break;case 0x04 :/* 关蜂鸣器 */Voice_Data = 0;BEEP_STOP;break;case 0x05:/* 开门 */Voice_Data = 0;Open_Door();break;case 0x06 :/* 关门 */Voice_Data = 0;Close_Door();break;case 0x07 :/* 开启指纹识别模式 */Voice_Data = 0;BEEP_TOGGLE(3, 100);xSemaphoreGive( FP_BinarySem_Handle );//给出二值信号量break;case 0x08 :/* 开启RC522刷卡模式 */Voice_Data = 0;BEEP_TOGGLE(3, 100);xSemaphoreGive( RC522_BinarySem_Handle );//给出二值信号量break;default : Voice_Data = 0; break;}vTaskDelay(10); }}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：FingerPrint_Task * @ 功能说明：指纹识别 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void FingerPrint_Task(void* parameter){static uint8_t Timeout;BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */ while(1) {//获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待xReturn = xSemaphoreTake(FP_BinarySem_Handle,/* 二值信号量句柄 */portMAX_DELAY); /* 等待时间 */if (pdTRUE == xReturn)printf("FP_BinarySem_Handle 二值信号量获取成功!\n\n");Timeout++;vTaskDelay(1000);while(!MyCompare_FR())/*比对指纹*/{if(Timeout>=5){Timeout = 0;break;}}BEEP_TOGGLE(1, 200);Voice_Send("AS608 OK");vTaskDelay(900);Open_Door();vTaskDelay(300);Close_Door(); }}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：RC522_Task * @ 功能说明：刷卡模式 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void RC522_Task(void* parameter){uint32_t writeValue = 100;uint32_t readValue;char cStr [ 30 ]; uint8_t ucArray_ID [ 4 ]; /*先后存放IC卡的类型和UID(IC卡序列号)*/ uint8_t ucStatusReturn; /*返回状态*/ static uint8_t Rc_Timeout;BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */ while(1) {//获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待xReturn = xSemaphoreTake(RC522_BinarySem_Handle,/* 二值信号量句柄 */portMAX_DELAY); /* 等待时间 */if (pdTRUE == xReturn)printf("RC522_BinarySem_Handle 二值信号量获取成功!\n\n"); /*寻卡*/while( ( ucStatusReturn = PcdRequest ( PICC_REQALL, ucArray_ID ) ) != MI_OK ) { /*若失败再次寻卡*/Rc_Timeout++;vTaskDelay(100); printf ( "寻卡失败\n" );ucStatusReturn = PcdRequest ( PICC_REQALL, ucArray_ID ); //PICC_REQALL PICC_REQIDLif(Rc_Timeout >= 10){Rc_Timeout = 0;break;} }if ( ucStatusReturn == MI_OK ){ printf ( "寻卡成功\n" );Voice_Send("RC522 OK");vTaskDelay(2000);BEEP_TOGGLE(1, 100);Open_Door();vTaskDelay(300);Close_Door();}}}/*********************************************************************** * @ 函数名 ：Tempreture_Task * @ 功能说明：读取温度任务 * @ 参数 ： 无 * @ 返回值 ： 无 **********************************************************************/static void Tempreture_Task(void* parameter){uint8_t i;float temp; while(1) {temp = Get_18B20();if(temp>0&&temp
