嵌入式比赛提交的报告
嵌入式芯片与系统设计竞赛设计报告
基于物联网技术的数字农业监测系统
——新之所向 PDL 队 3316
灵动赛道
1
目录
6.2、MCU 向 L610 发送 AT 指令进行连接，以及向腾讯云发送数据 27
陶志霖；黄富达；陆秀萍
我国是一个农业大国，现阶段的农业发展过程中，传统种植主要依靠人的感知能力，存 在极大的不确定性，要想进一步借助现阶段先进的科学技术[1] 、实现农业的精准操作，便于 从业人员的管理，降低生产成本，满足现代农业信息化的需求。利用灵动MB-036 作为主控 板、广和通 L610 作为通信模块 、腾讯云平台等物联网技术，可以把土壤温湿度、光照强度、 大气温湿度等数据上传到云平台。设计基于物联网技术的数字农业监测系统。
关键词：物联网技术；数字农业；监测系统
农业传统种植主要依靠人的感知能力，存在极大的不确定性。本文设计的基 于物联网技术的数字农业监测系统，目标是准确实时的获取农作物生长的环境信 息，通过分析得到环境变化对农作物生长状况影响的规律，为从业人员提供全面 的参考，实现农业的精准操作，满足现代农业信息化，智能化的需求。
应用领域：大棚果园种植、蔬菜大棚、以及花卉生产基地、公园等。
基于物联网技术的农业监测系统将采集到的大气温湿度，土壤温湿度，光照 强度等农业气象信息进行加工，传输和利用，为农业生产在各个时期的精准管理 和预测预警提供信息支持，可应用于大棚果园种植、蔬菜大棚、以及花卉园宅基 地、公园等，系统追求以最少的资源消耗获得最大的优质输出，更便利于从业人 员的管理。系统具有实现高精度采集、实现低成本、网络部署方便、系统实现资 源共享等意义。
该系统采用物联网技术，采用模块化设计，具有技术先进，测量精度高，数 据容量大，遥测距离远，可靠性高的优点。
(1) 具有多种供电方式，交直流两用或配太阳能电池供电
(2) 用于对风速、空气温湿度、光照强度等气象要素进行全天候现场监测。可以 通过专业配套的数据采集通讯线与计算机进行连接，将数据传输到气象计算 机气象数据库中，用于统计分析和处理。
(3) 由气象传感器、气象数据记录仪、电源系统等部分构成。风速、雨量、大气 压力等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。
(4) 有线传输方式：通过标准 USB/RS485 通信接口，与监测中心 PC 机有线连接
(5) 无线传输方式：只要可以上网就可通过 GPRS/NB/LTE 无线传输
(6) 信息管理规范真实高效：实时更新，数据库方式存储，根据需要在前台显示
(7) 简单易用：数字农业监测系统强调易用性与实用性的完美结合。
(1) CRC 校验：对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设 备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。
(2) 数据转化：可以自动进行数据帧采集处理，只要上电就自动进行数据转化
(3) 连接腾讯云：MCU 或者 PC 机向广和通 L610 发送 AT 指令实现与腾讯云连 接。
(4) 系统采用出错冗余技术，保证运行的安全性。
(5) 响应时间：气象站向 MM32 主控板发送数据到用户收到数据延迟最低 500ms.
(1) 生产环境实时监测， 自动报警
(2) 通过在农业生产现场部署物联网设备（如采集器和传感器），可以实时采集 和监测环境数据和设备状态数据，并上传到云端。用户可通过手机或电脑登 录数字农业监测系统平台，查看园区气象数据、土壤数据和设备状态。当出 现高温、高湿等异常情况时，系统会自动报警，提醒工作人员及时处理，否 则系统会自动排除异常。
(3) 数据共享：通过广和通上传到腾讯云、微信小程序，只需要分享链接便可以 多人实时观测。
(4) 可视化数据大屏：可以量化分析各项参数，同时显示警告信息。
气象采集仪 主体部分
数字农业监测系统数据大屏显示页面
2.2.1.气象数据采集仪——采集传感器的数据
气象数据采集仪是一种集气象数据采集、 存储、传输和管理于一体的无人 值守的气象测量系统。它在气象、工农业生产、旅游、城市环境其他专业领域都 有广泛的用途。气象数据采集仪具有技术先进、测量精度高、运行可靠、功能全 面的特点。有采集、存储、分析和处理气象数据以及超限报警的功能。使用时将 传感器连接到 可以很方便地的获取到周围环境参数。
气象数据采集仪通过 RS-485 黄蓝两线进行连接。该套硬件设备可减少人工 操作，拥有性价比高和高效便捷的优点，数字农业监测平台的无线传输节点结构 如下图所示。其主要模块包括采集温湿度等环境因子的数据采集传感器、负责接 收数据的接口单元、将接收到的数据进行无线传输的转换模块以及为以上模块提 供能量的供电模块。
2.2.2.灵动 MB-036 主控板——编译转化数据
(1) • MM32L073PF (Cortex-M0 MCU：128k FLASH 、8k SRAM)
(2) • 板载 SPI Flash 芯片
(3) • 板载 IIC EEPROM 芯片
(4) • 板载 CAN 转换芯片
(5) • 板载无源蜂鸣器
(6) • 外设 IO 全部引出，方便快速搭载模块测试
(7) • 双 USB 接口，USB-1 支持 USB 仿真、下载和调试，USB-2 支持 USB device 和供电
(8) • 板载 MM32-LINK OB ，可对主控 MCU 进行在线仿真、调试和下载
(9) • 支持 Keil uvision/ IAR EWARM 开发环境
MCU 主要代码流程图
灵动 MB-036 主控板正面图
2.2.3.广和通 L610 模块——通信模块
L610-CN-00 是一款 LTE Cat1 制式的无线通信模组。模组提供了丰富的接口 设置，满足 loT 行业的各种应用诉求。传输速率最高 10MbpsDL，最低 5MbpsUL， 定位覆盖中低速率的物联网市场，例如智慧零售、智慧安防、智慧家居、智慧农 业、智慧城市等多种应用场景。
在学习L610 前，我们要先了解下物联网架构，物联网架构分感知层，网络 层，平台层，应用层，如下图。从中可以看出L610 处于感知层和网络层之间， 起到数据传输通道的作用。物联网整体工作是 MCU 将感知层中传感器的数据通 过 AT 指令的方式，发送给 L610 模块，然后，L610 通过网络，将数据上报云端， 云端接收到数据之后，可运用到各个应用之中。
物联网架构
接下来介绍下 ADP-L610-Arduino 开发板
ADP-L610-Arduino 板带 LTE CAT1 通信模组 L610，自带贴片物联网 SIM 卡； 支持 Arduino 接口，可与 MM32 eMiniBoard 开发板匹配使用；
支持外接串口，并可支持 TTL/RS232 两种电平， 可与外部 MCU 或 PC 连接；
支持 TYPE-C USB 口，可与 PC 直连，USB 口供电并通信，可独立并便捷地 进行通信方面的测试验证。ADP-L610-Arduino 开发板正面图、背面图如下。
ADP-L610-Arduino 开发板正面 ADP-L610-Arduino 开发板背面
MCU 通过 AT 指令的方式，将数据发送给 L610 模块，然后通过网络，传到云端， 我们可以在云端查看数据，收集数据，也可以对数据进行分析，对数据进行分析 要设定一个场景。所以我们选定 L610 连接云平台，实现在云端查看数据，收集 数据和分析数据。
使用沁恒串口工具监测 MCU 发送 AT 的指令
L610 与 MB036 连接框图
2.2.4.RS232/RS485 转 TTL 模块——实现主控板与采集仪通信
RS232 转 TTL 模块，采用美信公司出品的 MAX232 芯片，配合广泛流传的基于 max232 串口电平转换电路，精心设计而成。
RS-232 总线接口具有 ESD 总线保护功能，双绞线输出，浪涌保护功能 600W ， 接口芯片 具有隔离及总线保护功能于一身；方便嵌入用户的设备 使 产品具有连接到 RS-232 网络的功能。该系列模块采用灌封工艺，具有很好的隔 离特性，隔离电压高达 1000V DC 。可用于工业通信、煤矿行业、电力监控、楼 宇自动化、石油化工、PLC 与变频器的通信。
RS232 转 TTL 模块
2.2.5 腾讯云平台——数据量化分析
腾讯云是腾讯公司旗下的产品，为开发者及企业提供云服务、云数据、云运 营等整体一站式服务方案。我们使用到了腾讯云的物联网开发平台。腾讯云物联 网开发平台（IoT Explorer）为各行业的设备制造商、方案商及应用开发商提供 一站式设备智能化服务。平台提供海量设备连接与管理能力及小程序应用开发能 力，并打通腾讯云基础产品及 AI 能力，提升传统行业设备智能化的效率，降低 用户的开发运维成本，助力用户业务发展。我们通过 L610 将数据上传到平台上。
把腾讯云上的数据下发到腾讯连连小程序里，可以实现远程监测气象数据。
2.2.6 数字农业监测系统数据大屏——可视化气象数据
本系统还使用了云 MySQL 数据库 ，云数据库 MySQL （ TencentDB for
MySQL）是腾讯云基于开源数据库 MySQL 专业打造的高性能分布式数据存储 服务，让用户能够在云中更轻松地设置、操作和扩展关系数据库。是面向互联网 应用的数据存储服务，且完全兼容 MySQL 协议，适用于面向表结构的场景； 适用 MySQL 的地方都可以使用云数据库。提供高性能、高可靠、易用、便捷 的 MySQL 集群服务。整合了备份、扩容、迁移等功能，同时提供新一代数据 库工具 DMC ，用户可以方便地进行数据库的管理。我们利用其特性，感知层 传输的数据通过 L610 传到网络，将数据上报云端，云端接收到数据之后，显示 到数字农业监测系统数据大屏中。
数字农业监测系统数据大屏
已能够通过气象采集仪采集相关环境参数（如图 3-1 ） ，并通过连接 RS232/RS485 转 TTL 模块（如图 3-2 所示）把采集到的数据以十六进制的数据 传输给主控板（MM32 eMiniBoard 开发板），主控板通过串口 3（usart3）连接 RS232/RS485 转 TTL 模块（如图 3-3 所示）接收传输的数据，通过程序判断接 收的数据，再把数据转换成指定的环境参数数值，最后连接上串口 1（usart1） 与 L610-CN-00（如图 3-4 所示），通过程序把转换后的数值传输到腾讯云（如 图 3-5 所示），最后能够在微信小程序查看到相关的环境参数（图3-6 所示）， 同时还能够通过云平台查看具体环境情况（图3-7 所示）。
1 、气象采集仪
参数 | 测量范围 | 精度 | 分辨率 |
大气温度 | -30℃~70℃ | ±0.2℃ | 0. 1℃ |
大气湿度 | 0~ 100%RH | ±3%RH | 0. 1%RH |
光照度 | 0~200k Lux | ±3%F·S | 10Lux |
风速 | 0~60m/s | ±(0.3+0.03V)m/s | 0. 1m/s |
风向 | 0~360° | ±1° | 0.1° |
O2 | 0~20PPM | ±3F·S | 1PPM |
二氧化碳 | 0~2000PPM | ±4%F·S+3% | 1PPM |
PM2.5 | 0~ 1000ug/m³ | ±3F·S | 1ug/m³ |
土壤温度 | -30℃~70℃ | ±0.2℃ | 0. 1℃ |
土壤湿度 | 0~ 100% | ±0.2%(m³ /m³ ) | 0. 1% |
2 、RS-232
（1）RS-232 串口通信最远距离是 50 英尺；
（2）RS232 可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率 20kbps；
（3）RS-232C 上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称；
逻辑 1 ：-3 ∼ -15V ； 逻辑 0 ：+3∼ +15V；
3 、RS-485
(1) 接口电平低，不易损坏芯片。
(2) 传输速率高，10 米时，RS485 的数据最高传输速率可达 35Mbps，在 1200m 时，传输速度可达 100Kbps。
(3) 抗干扰能力强，RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模 干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。
(4) 传输距离远，支持节点多， RS485 总线最长可以传输 1200m 以上（速率 ≤100Kbps）一般最大支持 32 个节点，如果使用特制的 485 芯片，可以达到 128 个或者 256 个节点，最大的可以支持到 400 个节点。
4 、灵动 MB-036 主控板
（1）MM32W373PSB (Cortex-M3 MCU：128k FLASH 、20k SRAM)；
（2）板载 SPI Flash 芯片、IIC EEPROM 芯片、无源蜂鸣器；
（3）具备 1 个 VR 、4 个 LED 、4 个 KEY；
（4）支持 Arduino 硬件接口；
（5）外设 IO 全部引出，方便快速搭载模块测试；
（6）双 USB 接口，USB-1 支持 USB 仿真、下载和调试，USB-2 支持 USB device 和供电；
（7）板载 MM32-LINK OB ，可对主控 MCU 进行在线仿真、调试和下载；
（8）支持 Keil uvision/ IAR EWARM 开发环境；
（9）空旷地段 18m 的通信距离；
5 、ADP-L610-Arduino 开发板
（1）支持广和通 LTE Cat1/LTE Cat4 MiniPCIe 封装通信模块 ；
（2）支持级联 Arduino 接口，可以串联支持 Arduino 接口的设备 ；
（3） 自带贴片物联网 SIM 卡，并可切换到外卡 ；
（4）支持多种通信接口：Arduino 接口上的串口、2 线串口、RS232、USB ；
（5）支持多种供电方式：Arduino 接口供电、USB 口供电、外部 DC 供电 ；
图 3-1
图 3-2
图 3-3
图 3-4
图 3-5
图 3-6
图 3-7
将物联网应用于农业，推动我国的传统产业改造升级，为我国的农业发展提 供了一个全新的发展平台，实现我国农业现代化，信息化、智能化的发展，这是 一个大而复杂的课题，未来还有很长的路要走。本文的设计的基于物联网技术的 数字农业监测系统，只是实现了简单的数据传输和监测数据的功能，演示系统过 程中发现，由于实际农业生产环境的复杂性，所以尽管在实验室能够实现农田环 境参数监测系统的部分功能，但是将系统应用于实际生产环境还需要进一步努力 改善系统。该系统还可以在以下几个方面展开进一步的扩展：
（1）本系统的协调数据器节点采用串口连接方式向上位机传输数据，协调 器节点必须与计算机终端相连，具有一定的局限性，可以引用GPRS/Wi-Fi 等技 术，实现协调器节点与计算机终端的远端通信。
（2）本系统只是简单实现了对种植园环境信息的实时监测，未来可以添加 执行装置的控制设备，监测到的实时信息，对农业灌溉等设备进行远程控制，达 到真正的智能化管理。
（3）提高数据资源综合利用水平。建设与物联网平台相结合的大数据分析 平台，以农业物联网数据采集为数据基以其他涉农业务数据为分析要素，综合农 业生产及产业结构特点，实现真正大数据应用指导农业生产、指导产业发展的新 格局。
（4）本系统在远程监控端只研发了上位机控制界面，需要通过 Internet 登 录管理界面进行查看，后续可以设计一款手机 APP 监控界面，让操作人员可以 随时随地进行种植园信息的查看。系统后期可增加大数据分析模型，建设智慧农 业综合平台，添加更多种类的传感器和控制装置，应用推广到更广领域的智慧农 业领域。
（5）在系统后续的开发中可以增加几类传感器来检测其他环境因素，例 PH 值 H 值，EC 值等。但伴随着传感器采集数据类型的增加以及传感器节点数的增 加，对微控制器的处理数据能力要求更加严格时，可以采用嵌入 ARM 系统开 发功能或者处理能力更强的处理器。
农业是物联网技术的重点领域之一，物联网应用在农业的应用上已经引起了 广泛的关注。该系统针对感知控制系统、云端数据库和微信小程序等进行设计并 验证，可实时监测种植园的空气温湿度、光照强度、土壤温湿度等各项数据，为 从业人员提供全面的参考，便于从业人员的管理，降低生产成本。该系统具有扩 展性好，性价比高等优势，具有很高的实用价值。
我们通过参加本次嵌入式芯片与系统设计竞赛，学到了很多，像是 RS-232 以及 RS-485 端口，都是在指导老师的指导下第一次接触到这些行业的东西，懵 懵懂懂中学习着如何管理工作进度，如何交流学习。
在参加灵动赛道的时候也是第一次接触到国产 MCU 厂商，刚学完 STM32 就开始写代码，感谢灵动微电子的开发人员，写了很多例程，上手并没有想象中 的难。
在使用广和通模块的时候，十分感谢广和通大学计划的两名负责人，他们建 的群有很多详细资料，解答非常积极热情。
最后，这是我在短暂的大学生活中参加的第一次正式的比赛，感谢指导老师 的耐心指导，感谢小伙伴们的帮助，我们顺利完成了本次项目。感谢灵动微电子 公司的赞助，以及广和通嵌入式比赛负责人的热情讲解，以及感谢组委会提供的 比赛机会，我看到了更广阔的世界。这些都是我们学习成长路上的贵人。
[1] 于彩云，李述广.樱桃种植中影响产量的气候因素探究[J].现代农业研究， 2021，27(1):107-108 .
[2] 王旭 赤 峰 市 设施农业 发 展现状及对 策 [J] ,2011 ,27(9):196-197.
[3] 文黎明，龙亚兰.物联网在农业上的应用J 现代农业科技，2010(15):54-54.
[4] 何传启. 中国现代化报告 2012-农业现代化研究[M].北京，2012.
weather.c
1. #include "uart_nvic.h"
2. #include "weather.h"
3. #include "math.h"
4. #include "hal_uart.h"
5.
6. weather w;
7. //获取气象站数据，存储于结构体中
8.
9. double getTemperature()//获取气象站温度值
10. 
{
11. 
u8
bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour,bitFive,bitSix,bitSeven,bitEight;
12. double res;
13. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART_RX_B UF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x02){
14.
15.
16. bitOne=UART_RX_BUF[10]>>4;
17. bitTwo=UART_RX_BUF[10]&0x0F;
18. bitThree=UART_RX_BUF[11]>>4;
19. bitFour=UART_RX_BUF[11]&0x0F;
20. bitFive=UART_RX_BUF[12]>>4;
21. bitSix=UART_RX_BUF[12]&0x0F;
22. bitSeven=UART_RX_BUF[13]>>4;
23. bitEight=UART_RX_BUF[13]&0x0F;
24.
25. res=(bitOne*pow(16,7)+bitTwo*pow(16,6)+bitThree*pow(16,5)+bitFour*pow(16,4)+bi tFive*pow(16,3)+bitSix*pow(16,2)+bitSeven*pow(16,1)+bitEight)/10000.0;
26. if(UART_RX_BUF[8] == 1)
27. w.Temperature= -res;
28. else
29. w.Temperature= res;
30. }
31. return w.Temperature;
32. }
33.
34. double getHumidity()//获取气象站湿度值
35. {
36.
37. u8 bitOne,bitTwo;
38. double res;
39. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART_RX_B UF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x03){
40. bitOne=UART_RX_BUF[13]>>4;
41. bitTwo=UART_RX_BUF[13]&0x0F;
42. res=(bitOne*16+bitTwo);
43. w.Humidity=res;
44.
45. }
46. return w.Humidity;
47. }
48.
49. double getVelocity()//获取气象站风速值
50. {
51. u8bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour,bitFive,bitSix,bitSeven,bitEight;
52. double res;
53. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART_RX_B UF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x0D){
54. bitOne=UART_RX_BUF[10]>>4;
55. bitTwo=UART_RX_BUF[10]&0x0F;
56. bitThree=UART_RX_BUF[11]>>4;
57. bitFour=UART_RX_BUF[11]&0x0F;
58. bitFive=UART_RX_BUF[12]>>4;
59. bitSix=UART_RX_BUF[12]&0x0F;
60. bitSeven=UART_RX_BUF[13]>>4;
61. 
bitEight=UART_RX_BUF[13]&0x0F;
62. res=(bitOne*pow(16,7)+bitTwo*pow(16,6)+bitThree*pow(16,5)+bitFour*pow(16,4)+bi tFive*pow(16,3)+bitSix*pow(16,2)+bitSeven*pow(16,1)+bitEight)/10000;
63. w.Velocity=res;
64.
65. }
66. return w.Velocity;
67. 
}
68.
69. | double getWind_Direction()//获取气象站风向值 |
70. | { |
71. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour; |
72. | double res; |
73. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART_RX_B UF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x0E){ | |
74. | bitOne=UART_RX_BUF[12]>>4; |
75. | bitTwo=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
76. | bitThree=UART_RX_BUF[13]>>4; |
77. | bitFour=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
78. | res=(bitOne*pow(16,3)+bitTwo*pow(16,2)+bitThree*pow(16,1)+bitFour); |
79. | w.Wind_Direction=res; |
80. | |
81. | } |
82. | return w.Wind_Direction; |
83. | } |
84. | |
85. | double getIlluminance()//获取气象站光照值 |
86. | { |
87. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour; |
88. | double res; |
89. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART_RX_B UF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x01){ | |
90. | bitOne=UART_RX_BUF[12]>>4; |
91. | bitTwo=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
92. | bitThree=UART_RX_BUF[13]>>4; |
93. | bitFour=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
94. | res=(bitOne*pow(16,3)+bitTwo*pow(16,2)+bitThree*pow(16,1)+bitFour); |
95. | w.Illuminance=res; |
96. | |
97. | } |
98. | return w.Illuminance; |
99. | } |
100. | |
101. | double getCO2()//获取气象站二氧化碳值 |
102. |
|
103. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour; |
104. | double res; |
105. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART _RX_BUF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x0A){ | |
106. | bitOne=UART_RX_BUF[12]>>4; |
107. | bitTwo=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
108. | bitThree=UART_RX_BUF[13]>>4; |
{109. |
|
110. | res=(bitOne*pow(16,3)+bitTwo*pow(16,2)+bitThree*pow(16,1)+bitFour); |
111. | w.CO2=res; |
112. | |
113. | } |
114. | return w.CO2; |
115. | } |
116. | |
117. | double getSoil_temperature()//获取气象站土壤温度值 |
118. |
|
119. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour,bitFive,bitSix,bitSeven,bitEight; |
120. | double res; |
121. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x01&&UART _RX_BUF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x0B){ | |
122. | bitOne=UART_RX_BUF[10]>>4; |
123. | bitTwo=UART_RX_BUF[10]&0x0F; |
124. | bitThree=UART_RX_BUF[11]>>4; |
125. | bitFour=UART_RX_BUF[11]&0x0F; |
126. | bitFive=UART_RX_BUF[12]>>4; |
127. | bitSix=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
128. | bitSeven=UART_RX_BUF[13]>>4; |
129. | bitEight=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
130. res=(bitOne*pow(16,7)+bitTwo*pow(16,6)+bitThree*pow(16,5)+bitFour*pow(16, 4)+bitFive*pow(16,3)+bitSix*pow(16,2)+bitSeven*pow(16,1)+bitEight)/10000; | |
131. | if(UART_RX_BUF[8] == 1) |
132. | w.Soil_temperature=-res; |
133. | else |
134. | w.Soil_temperature=res; |
135. | } |
136. | return w.Soil_temperature; |
137. | } |
138. | |
139. | double getSoil_humidity()//获取气象站土壤湿度值 |
140. |
|
141. | |
142. | u8 bitOne,bitTwo; |
143. | double res; |
144. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x01&&UART _RX_BUF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x0A){ | |
145. | bitOne=UART_RX_BUF[13]>>4; |
146. | bitTwo=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
147. | res=(bitOne*16+bitTwo); |
148. | w.Soil_humidity=res; |
154. double getO2()//获取气象站氧气值
155. |
|
156. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour,bitFive,bitSix,bitSeven,bitEight; |
157. | double res; |
158. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART _RX_BUF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x14){ | |
159. | bitOne=UART_RX_BUF[10]>>4; |
160. | bitTwo=UART_RX_BUF[10]&0x0F; |
161. | bitThree=UART_RX_BUF[11]>>4; |
162. | bitFour=UART_RX_BUF[11]&0x0F; |
163. | bitFive=UART_RX_BUF[12]>>4; |
164. | bitSix=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
165. | bitSeven=UART_RX_BUF[13]>>4; |
166. | bitEight=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
167. res=(bitOne*pow(16,7)+bitTwo*pow(16,6)+bitThree*pow(16,5)+bitFour*pow(16, 4)+bitFive*pow(16,3)+bitSix*pow(16,2)+bitSeven*pow(16,1)+bitEight)/10000; | |
168. | w.O2=res; |
169. | |
170. | } |
171. | return w.O2; |
172. | } |
173. | |
174. | double getPM25()//获取气象站PM2.5 值 |
175. |
|
176. | u8 bitOne,bitTwo,bitThree,bitFour; |
177. | double res; |
178. if(UART_RX_BUF[0]==0xBB&&UART_RX_BUF[1]==0x10&&UART_RX_BUF[2]==0x03&&UART _RX_BUF[3]==0x00&&UART_RX_BUF[4]==0x12){ | |
179. | bitOne=UART_RX_BUF[12]>>4; |
180. | bitTwo=UART_RX_BUF[12]&0x0F; |
181. | bitThree=UART_RX_BUF[13]>>4; |
182. | bitFour=UART_RX_BUF[13]&0x0F; |
183. | res=(bitOne*pow(16,3)+bitTwo*pow(16,2)+bitThree*pow(16,1)+bitFour); |
184. | w.PM25=res; |
185. | |
186. | } |
187. | return w.PM25; |
188. | } |
{
{189. |
|
190. | void clearBUF() |
191. |
|
192. | int t; |
193. | for(t=0;t<31;t++) |
194. | { |
195. | UART_RX_BUF[t]=0; |
196. | } |
197. | |
198. | } |
{
6.2 、 MCU 向 L610 发送AT 指令进行连接， 以及向腾讯云发 送数据
main.c
1. #define _MAIN_C_
2.
3. #include "delay.h"
4. #include "uart_nvic.h"
5. #include "weather.h"
6. #include "uart.h"
7. //定义数据类型
8. char *strx,*extstrx,*Readystrx;
9. char RxBuffer[1024],Rxcouter;
10. char *strstr(const char *, const char *);
11. uint8_t Res;
12. int len;
13. int number;
14. extern int r_flag;
15.
16. void Clear_Buffer(void)
17. 
{
18. uint8_t i;
19.
20. for(i=0;i<Rxcouter;i++)
21. RxBuffer[i]=0;
22. Rxcouter=0;
23. }
24.
25. int main(void)
26. 
{
27.
28. //模块初始化，等待3 秒
29. DELAY_Init(); 30.
31. Uart3_Init(115200);
//
设置波特率//发送
32. CONSOLE_Init(9600); //接收
33.
34. printf("模块初始化");
35. DELAY_Ms(3000);
36.
37. 
//查询版本信息
38. printf("ATI\r\n");
39. DELAY_Ms(4000);
40. strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"Fibocom");
41. while(strx==NULL)
42. {
43. 
Clear_Buffer();
44. printf("查询信息失败");
45. 
DELAY_Ms(1000);
46. printf("ATI\r\n");
47. 
DELAY_Ms(1000);
48. strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"Fibocom L610-CN-00-00 ");
49. }
50. Clear_Buffer();
51. printf("版本信息正确");
52. DELAY_Ms(1000);
53. //请求IP
54. printf("AT+MIPCALL?\r\n");
55. DELAY_Ms(4000);
56. printf("AT+MIPCALL=1");
57. printf("\r\n");
58. strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+MIPCALL: 1");
59. |
|
60. | { |
61. | Clear_Buffer(); |
62. | printf("还未获取到 IP"); |
63. | DELAY_Ms(1000); |
64. | printf("AT+MIPCALL=1\r\n"); |
65. | DELAY_Ms(1000); |
66. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+MIPCALL: "); |
67. | } |
68. | Clear_Buffer(); |
69. | DELAY_Ms(1000); |
70. | printf("获取 IP 成功"); |
71. | DELAY_Ms(1000); |
72. | |
73. | //设置平台设备信息 |
74. | DELAY_Ms(1000); |
75. r\n"); | printf("AT+TCDEVINFOSET=1,\"WI92LNABUQ\",\"CO2\",\"sFRex8ZITFpI2MdcJKfI7A==\"\ |
76. | DELAY_Ms(1000); |
77. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCDEVINFOSET: OK"); |
78. | while(strx==NULL) |
79. | { |
80. | Clear_Buffer(); |
81. | printf("平台信息设置失败"); |
82. | DELAY_Ms(1000); |
83. \r\n"); | printf("AT+TCDEVINFOSET=1,\"WI92LNABUQ\",\"CO2\",\"sFRex8ZITFpI2MdcJKfI7A==\" |
84. | DELAY_Ms(1000); |
85. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCDEVINFOSET: OK"); |
86. | } |
87. | Clear_Buffer(); |
88. | |
89. | printf("平台信息设置成功"); |
90. | DELAY_Ms(1000); |
91. | |
92. | //设置连接参数并连接 |
93. | DELAY_Ms(4000); |
94. | printf("AT+TCMQTTCONN=1,20000,240,1,1\r\n"); |
95. | DELAY_Ms(4000); |
96. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCMQTTCONN: OK"); |
97. | while(strx==NULL) |
98. | { |
99. Clear_Buffer();
100. printf("连接失败");
101. | DELAY_Ms(1000); |
102. | printf("AT+TCMQTTCONN=1,20000,240,1,0\r\n"); |
103. | DELAY_Ms(1000); |
104. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCMQTTCONN: OK"); |
105. | } |
106. | Clear_Buffer(); |
107. | printf("连接成功"); |
108. | DELAY_Ms(1000); |
109. | |
110. | //订阅上报下行属性 |
111. | printf("AT+TCMQTTSUB=\"$thing/down/property/WI92LNABUQ/CO2\",1\r\n"); |
112. | DELAY_Ms(4000); |
113. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCMQTTSUB: OK"); |
114. | while(strx==NULL) |
115. | { |
116. | Clear_Buffer(); |
117. | printf("订阅标签失败"); |
118. | DELAY_Ms(1000); |
119. | printf("AT+TCMQTTSUB=\"$thing/down/property/WI92LNABUQ/CO2\",1\r\n"); |
120. | DELAY_Ms(1000); |
121. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"+TCMQTTSUB: OK"); |
122. | } |
123. | Clear_Buffer(); |
124. | printf("订阅标签成功"); |
125. | DELAY_Ms(1000); |
126. | //上报属性 |
127. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"metho d\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"CO2\\\"：%.1f}}\ "\r\n",w.CO2); | |
128. | DELAY_Ms(1000); |
129. | strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"success"); |
130. | while(strx==NULL) |
131. | { |
132. | Clear_Buffer(); |
133. | printf("上报失败"); |
134. | DELAY_Ms(1000); |
135. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"met hod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"co2\\\"：%.1f}} \"\r\n",w.CO2);
136. DELAY_Ms(1000);
137. strx=strstr((const char*)RxBuffer,(const char*)"success");
138. }
139. | Clear_Buffer(); | ||
140. | printf("上报成功"); | ||
141. | DELAY_Ms(4000); | ||
142. | |||
143. | |||
144. | while(1) { | ||
145. | getTemperature(); | ||
146. | getHumidity(); | ||
147. | getVelocity(); | ||
148. | getWind_Direction(); | ||
149. | getIlluminance(); | ||
150. | getCO2(); | ||
151. | getSoil_temperature(); | ||
152. | getSoil_humidity(); | ||
153. | getO2(); | ||
154. | getPM25(); | ||
155. | |||
156. // printf("温度：%.1f",w.Temperature); | |||
157. printf("\r\n"); | |||
158. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Temperature\ \\":%.1f}}\"\r\n",w.Temperature); | |||
159. printf("\r\n"); | |||
160. | DELAY_Ms(3000); | ||
161. | //// printf("湿度：%.1f RH",w.Humidity); | ||
162. | printf("\r\n"); | ||
163. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Humidity\\\": %.1f}}\"\r\n",w.Humidity); | |||
164. | printf("\r\n"); | ||
165. | DELAY_Ms(3000); | ||
166. | //// printf("风速：%.1f m/s",w.Velocity); | ||
167. | printf("\r\n"); | ||
168. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Velocity\\\": %.1f}}\"\r\n",w.Velocity); | |||
169. | printf("\r\n"); | ||
170. | DELAY_Ms(3000); | ||
171. | //// printf("风向：%.1f | °",w.Wind_Direction); | |
172. | printf("\r\n"); | ||
173. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Wind_Directi on\\\":%.1f}}\"\r\n",w.Wind_Direction);
174. printf("\r\n");
175. DELAY_Ms(3000);
176. //// printf("CO2：%.1f ",w.CO2);
177. printf("\r\n");
178. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"CO2\\\":%.1f} }\"\r\n",w.CO2);
179. | printf("\r\n"); | ||
180. | DELAY_Ms(3000); | ||
181. | //// printf("土壤温度：%.1f ℃",w.Soil_temperature); | ||
182. | printf("\r\n"); | ||
183. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Soil_tempera ture\\\":%.1f}}\"\r\n",w.Soil_temperature); | |||
184. | printf("\r\n"); | ||
185. | DELAY_Ms(3000); | ||
186. | //// printf("土壤湿度：%.1f | RH",w.Soil_humidity); | |
187. | printf("\r\n"); | ||
188. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Soil_humidit y\\\":%.1f}}\"\r\n",w.Soil_humidity); | |||
189. | printf("\r\n"); | ||
190. | DELAY_Ms(3000); | ||
191. | //// printf("O2：%.1f | ",w.O2); | |
192. | printf("\r\n"); | ||
193. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"O2\\\":%.1f}} \"\r\n",w.O2);
194. printf("\r\n");
195. DELAY_Ms(3000);
196. //// printf("光照度%.1f 帕" ,w.Illuminance);
197. printf("\r\n");
198. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"Illuminance\ \\":%.1f}}\"\r\n",w.Illuminance);
199. printf("\r\n");
200. DELAY_Ms(3000);
201. //// printf("PM2.5：%.1f ",w.PM25);
202. printf("\r\n");
203. printf("AT+TCMQTTPUB=\"$thing/up/property/WI92LNABUQ/CO2\",1,\"{\\\"me thod\\\":\\\"report\\\",\\\"clientToken\\\":\\\"123\\\",\\\"params\\\":{\\\"PM25\\\":%.1 f}}\"\r\n",w.PM25);
204. printf("\r\n");
205.
206. printf("\r\n");
207. printf("\r\n");
208.
209. DELAY_Ms(3000);
210.
211. }
浙公网安备 33010602011771号