代码收藏家技术教程 2024-03-11

STM32教学：JQ8900语音模块、光照传感器和4G模块数据上传至阿里云物联网

JQ8900语音模块+光照传感器+4G模块数据上传阿里云物联网

硬件设计

4G模块

语音模块（JQ8900）

光照传感器和一氧化碳传感器

阿里云物联网

硬件设计

原理图

PCB

实物图

4G模块

选用EC200U模块，集成4g和GPS以及蓝牙功能
通过串口2与4G模块串口连接，串口传输数据指令。

第一个命令
 Uart2_SendStr("ATE1\r\n"); 

获取模块的版本
 Uart2_SendStr("ATI\r\n");

获取卡号，类似是否存在卡的意思
 Uart2_SendStr("AT+CIMI\r\n");

查询激活状态
 Uart2_SendStr("AT+CGATT?\r\n");

查看获取CSQ值
 Uart2_SendStr("AT+CSQ\r\n");

这个时候4g模块已经成功启动，下一步注册进阿里云物联网平台

关闭当前的连接，保证这次的使用
 Uart2_SendStr("AT+QMTDISC=0\r\n");

发送阿里云的配置参数（设备三要素）
 sprintf(ATSTR,"AT+QMTCFG=\"ALIAUTH\",0,\"%s\",\"%s\",\"%s\"\r\n"
,PRODUCEKEY,DEVICENAME,DEVICESECRET);

登录阿里云平台
 Uart2_SendStr("AT+QMTOPEN=0,
\"iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com\",1883\r\n");

发送链接到阿里云
 sprintf(ATSTR,"AT+QMTCONN=0,\"%s\"\r\n",DEVICENAME);
 Uart2_SendStr(ATSTR);

然后就是上发数据给阿里云平台

发送命令
sprintf(ATSTR,"AT+QMTPUB=0,0,0,0,\"/sys/%s/%s/thing/event/property/post\"\r\n",PRODUCEKEY,DEVICENAME);    
Uart2_SendStr(ATSTR);

再组建CJSON数据，自己定义编写就行了
json[]="{\"id\":\"123\",\"version\":\"1.0\",\"params\":
{\"adc1\":{\"value\":%d},\"adc2\":
{\"value\":%d},\"GeoLocation\":{ \"value\":
{\"Latitude\":%s,\"Longitude\":%s,\"Altitude\":39.9935723,\"CoordinateSystem\":2}}},\"method\":\"thing.event.property.post\"}";

再发送
Uart2_SendStr((char *)send_json);

上发了之后阿里云就可以收到这些数据

语音模块（JQ8900）

根据厂家提供的手册资料，可以知道这款芯片可以有多种触发方式。根据手册上的内容以及商家提供的语音合成软件，把语音载入进去，按照特定的方式播放出来。

用一线串口触发的方式就体现了读取芯片数据的协议

/*******************************************************
功能描述： 单线控制单字节发送函数
入口参数： DATA：发送数据
返 回 值： none
其他说明： 将需要发送的数据作为形参传入
*******************************************************/
void OneLine_SendData(uint8_t DATA)
{
	uint8_t i;
	
	JQ8x00_VPP_Set();		//开始信号
	JQ8x00_us(100);
	JQ8x00_VPP_Clr();
	JQ8x00_ms(3);
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		JQ8x00_VPP_Set();
		if(DATA & 0x01)
		{
			JQ8x00_us(1500);
			JQ8x00_VPP_Clr();
			JQ8x00_us(500);
		}
		else
		{
			JQ8x00_us(500);
			JQ8x00_VPP_Clr();
			JQ8x00_us(1500);
		}
		DATA >>= 1;
	} 
	
	JQ8x00_VPP_Set();
}

光照传感器和一氧化碳传感器

这两款传感器都是可以输出模拟信号，所以我们只需要用单片机的AD转换功能就可以读取到这些传感器的数据。

void  Adc_Init(void)
{ 	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
		
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 ;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
	
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);

}


//获得ADC值
//ch:通道值 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
  	//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	
	//使能
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		
	//等待转换结束 
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));
	//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	
}

//计算ADC采集的数据 第二个参数是采集多少次 最后算平均值
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<times;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc(ch);
		delay_ms(5);
	}
	return temp_val/times;
}