2-STM32F103+ML307(中移4G Cat1)基本控制篇(自建物联网平台)-整体运行测试-Android扫码绑定ML307,并通过MQTT实现远程通信控制(单片机处理MQTT协议)

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说明

这节测试一下Android扫码绑定ML307(中移4G Cat1),并通过MQTT和模组实现远程通信控制

这一节作为板子的整体功能测试,用户下载这一节的程序用来测试基本控制篇实现的基本功能

 

GPRS模块和单片机连接说明

单片机通过串口2和GPRS模块通信;  单片机PA8引脚作为复位模组使用;

(单片机)PA2    ----   (4G模组)RX;

(单片机)PA3    ----   (4G模组)TX;

(单片机)PA8    ----   (4G模组)RST

 

注意: 单片机都是使用串口2和模组通信,所以需要拆掉ESP8266

 

 

测试准备工作

1.下载这节程序到单片机

 

2.单片机工程目录

 

 

3.Hex文件位置

 

 

 

4.使用单片机串口1打印串口日志(115200)

 

 

正常情况下会打印

 

 

 

 

5.安装手机APP

 

6.手机APP安装包位置

 

7.点击APP右上方的菜单栏,选择 扫一扫

 

8.扫描模组上面的二维码

 

 

9.扫描成功以后将会在主页面添加一个设备

注:显示的内容为模组的IMEI号

 

10.点击显示的设备,进入设备控制页面

设备会显示当前温湿度数据,也可以点击按钮控制开发板上的继电器

 

 

 

整体说明

整个程序就是利用MQTT服务器实现APP和设备之间通信.

APP通过扫码获取设备的IMEI号

 

设备连接上MQTT服务器以后,设备订阅的主题是: user/设备的IMEI号   设备发布的主题是: device/设备的IMEI号

APP获取设备的MAC地址后,APP发布的主题是: user/设备的IMEI号    APP订阅的主题是: device/设备的IMEI号

APP和设备的发布和订阅的主题相对应,APP和设备的消息发给MQTT服务器以后,MQTT服务器就为各自的消息互相转发.

 

 

APP扫码程序

1.APP扫码程序使用的是Google 谷歌的zxing

 

2.点击扫一扫进入扫描页面

 

 

2.扫码成功以后携带着数据跳转到主页

 

 

 

 

3.activity 接收数据并把信息存储listview和数据库

 

 

 

4.数据库操作是使用的郭霖写的litepel

 

 

 

单片机程序细节说明

1,串口2接收模组数据的时候,单独使用一个缓存,缓存了TCP接收的数据

 

 

 

 

程序MQTT通信过程

1.关于MQTT解析包

mqtt_msg 文件是最底层的mqtt协议封装文件, 用户不需要研究

mqtt 文件是在mqtt_msg之上封装的一套文件,该文件内部处理了mqtt各种通信流程,用户也是调用这里面的api函数.

具体使用可以接着往下看.

用户始终记住:和mqtt服务器通信就是和tcp服务器通信.不过他们之间的通信数据需要按照mqtt协议规定.

 

 

 

2.配置所连接的MQTT服务器的参数

 

 

 

 

3.初始化MQTT变量,注册相应的回调函数

我编写的包是以注册回调函数的形式使用.

 

 

 

 

4.先使用TCP连接上TCP服务器(MQTT服务器就是TCP服务器)

控制连接服务器使用的是 ConfigModuleNoBlock 框架

 

 

 

提示:这个里面也获取了模组的IMEI, 使用IMEI作为了MQTT客户端的ClientID

 

 

 

5.连接上TCP以后,发送连接MQTT协议

 

 

 

6. 提示:(用户只需要了解即可)

上面执行了发送连接命令函数,实际数据会存储到队列, 后续的发布,订阅等函数也是会把数据存储到队列;

然后通过下面的函数在队列里面提取发送;

 

 

最终调用的是咱注册的发送数据函数

 

 

7.把服务器返回的数据交给  mqtt_read_function2 函数处理

 

 

 

  

8.如果服务器返回连接成功,会调用咱注册的连接成功函数

在连接成功回调函数中订阅主题,组合发布的主题

 

 

 

9.其它接收的数据也会调用相应的回调函数

接收处理MQTT消息

控制继电器吸合  {"data":"switch","bit":"1","status":"1"}

控制继电器断开  {"data":"switch","bit":"1","status":"0"}

查询继电器状态  {"data":"switch","bit":"1","status":"-1"}

 

10.发送温湿度数据

 

 

 

11,关于返回消息超时(注意,延时是轮训的延时不是硬延时,不会影响单片机性能)

 

 

串口里面相应的处理

 

12,每隔一段时间获取一下socket状态,确认下socket是否正常连接

 

 

 

13,补充, 应客户需求,代码里面后来增加了获取信号强度,时间戳

初始化的时候先获取了一下

 

每隔一段时间获取

 

 

 

14,缓存管理是我编写的 BufferManage

 

 

 

 

 

 

15,如果发送的MQTT消息比较大,可在此处修改缓存管理大小

 

16.如果自己的MQTT数据包超过16383字节,则还需要修改底层

当前是使用两字节保存数据个数16383字节

 

 

 

 

 

 

 

现在看APP端的程序

app使用的jar包为: org.eclipse.paho.client.mqttv3-1.2.0

MyMqttCLient是封装的mqtt文件,用户后期通信都是使用这个里面的api函数

用户可以根据自己的mqtt服务器更改参数

 

 

2,连接mqtt只需要在一开始的时候调用下 

MyMqttClient.sharedCenter().setConnect();//连接MQTT

然后内部就是自动连接.

 

 

3,点击APP页面上的设备,携带着设备的MAC地址信息跳转到设备控制页面

 

 

 

4,控制页面接收跳转的数据

 

 

 

5.设置一些回调函数,启动定时器订阅主题

 

 

 

 

  

 

6.在handler中处理MQTT数据

 

 

 

7.点击按钮发布继电器控制命令

 

 

结语

对于初学者,感受一下远程通信就可以.在后面的章节中将会详细的学习到是怎么做到的.