[PHP] 烟雾、空气质量、温湿度…自己徒手做个环境检测设备

摘要：综合了嵌入式处理技术、传感器技术、无线网络通信等技术，设计了一个基于STM32的无线环境监测系统，系统主要实现了对湿度、温度、有毒气体、烟雾浓度、空气质量等参数进行实时监测的功能。

#include "dht11.h"
#include "delay.h"
//复位DHT11
void DHT11_Rst(void) 
{ 
 DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT
 DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
 DelayMs(20); //拉低至少18ms
 DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1 
 delay_us(30); //主机拉高20~40us
}
//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Check(void)  
{ 
u8 retry=0;
DHT11_IO_IN();//SET INPUT 
 while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
delay_us(1);
}; 
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
 while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1; 
return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void)  
{
 u8 retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
delay_us(40);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)return 1;
else return 0; 
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DHT11_Read_Byte(void) 
{ 
  u8 i,dat;
 dat=0;
for (i=0;i<8;i++) 
{
 dat<<=1; 
 dat|=DHT11_Read_Bit();
 } 
 return dat;
}
//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi) 
{ 
 u8 buf[5];
u8 i;
DHT11_Rst();
//printf("------------------------\r\n");
if(DHT11_Check()==0)
{
for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0];
*temp=buf[2];
}
}else return 1;
return 0; 
}
//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在  
u8 DHT11_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTG口时钟 
GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;//PORTG.11 推挽输出
GPIOA->CRL|=0X00300000;
GPIOA->ODR|=1<<5; //输出1 
DHT11_Rst();
return DHT11_Check();
}

#include "esp8266.h"
extern u8  USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN字节
extern u8  USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
extern vu16 USART3_RX_STA; //接收数据状态
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 
//用户配置区
//连接端口号:8086,可自行修改为其他端口.
const u8 portnum[]="8089"; 
//WIFI STA模式,设置要去连接的路由器无线参数,请根据你自己的路由器设置,自行修改.
const u8 wifista_ssid[]="wbyq1";//路由器SSID号
const u8 wifista_encryption[]="wpa2_aes";//wpa/wpa2 aes加密方式
const u8 wifista_password[]="123456789"; //连接密码
//WIFI AP模式,模块对外的无线参数,可自行修改.
const u8 wifiap_ssid[]="Cortex_M3"; //对外SSID号
const u8 wifiap_encryption[]="wpawpa2_aes";//wpa/wpa2 aes加密方式
const u8 wifiap_password[]="12345678";  //连接密码 
/*
函数功能：向ESP82668266发送命令
函数参数：
cmd:发送的命令字符串
ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答
waittime:等待时间(单位:10ms)
返 回 值：
 0,发送成功(得到了期待的应答结果)
     1,发送失败
*/
u8 ESP8266_SendCmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime)
{
u8 res=0; 
USART3_RX_STA=0;
UsartStringSend(USART3,cmd);//发送命令
if(ack&&waittime)//需要等待应答
{
while(--waittime)//等待倒计时
{
DelayMs(10);
if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
{
if(ESP8266_CheckCmd(ack))
{
res=0;
//printf("cmd->ack:%s,%s\r\n",cmd,(u8*)ack);
break;//得到有效数据 
}
USART3_RX_STA=0;
} 
}
if(waittime==0)res=1; 
}
return res;
}
/*
函数功能：ESP8266发送命令后,检测接收到的应答
函数参数：str:期待的应答结果
返 回 值：0,没有得到期待的应答结果
 其他,期待应答结果的位置(str的位置)
*/
u8* ESP8266_CheckCmd(u8 *str)
{
char *strx=0;
if(USART3_RX_STA&0X8000) //接收到一次数据了
{ 
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
strx=strstr((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str); //查找是否应答成功
printf("RX=%s",USART3_RX_BUF);
}
return (u8*)strx;
}
/*
函数功能：向ESP8266发送指定数据
函数参数：
data:发送的数据(不需要添加回车)
ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答
waittime:等待时间(单位:10ms)
返 回 值：0,发送成功(得到了期待的应答结果)luojian
*/
u8 ESP8266_SendData(u8 *data,u8 *ack,u16 waittime)
{
u8 res=0; 
USART3_RX_STA=0;
UsartStringSend(USART3,data);//发送数据
if(ack&&waittime)//需要等待应答
{
while(--waittime)//等待倒计时
{
DelayMs(10);
if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
{
if(ESP8266_CheckCmd(ack))break;//得到有效数据 
USART3_RX_STA=0;
} 
}
if(waittime==0)res=1; 
}
return res;
}
/*
函数功能：ESP8266退出透传模式
返 回 值：0,退出成功;
     1,退出失败
*/
u8 ESP8266_QuitTrans(void)
{
while((USART3->SR&0X40)==0);//等待发送空
USART3->DR='+'; 
DelayMs(15);//大于串口组帧时间(10ms)
while((USART3->SR&0X40)==0);//等待发送空
USART3->DR='+'; 
DelayMs(15);//大于串口组帧时间(10ms)
while((USART3->SR&0X40)==0);//等待发送空
USART3->DR='+'; 
DelayMs(500);//等待500ms
return ESP8266_SendCmd("AT","OK",20);//退出透传判断.
}
/*
函数功能：获取ESP82668266模块的AP+STA连接状态
返 回 值：0，未连接;1,连接成功
*/
u8 ESP8266_ApStaCheck(void)
{
if(ESP8266_QuitTrans())return 0; //退出透传 
ESP8266_SendCmd("AT+CIPSTATUS",":",50);//发送AT+CIPSTATUS指令,查询连接状态
if(ESP8266_CheckCmd("+CIPSTATUS:0")&&
 ESP8266_CheckCmd("+CIPSTATUS:1")&&
 ESP8266_CheckCmd("+CIPSTATUS:2")&&
 ESP8266_CheckCmd("+CIPSTATUS:4"))
return 0;
else return 1;
}
/*
函数功能：获取ESP8266模块的连接状态
返 回 值：0,未连接;1,连接成功.
*/
u8 ESP8266_ConstaCheck(void)
{
u8 *p;
u8 res;
if(ESP8266_QuitTrans())return 0; //退出透传 
ESP8266_SendCmd("AT+CIPSTATUS",":",50);//发送AT+CIPSTATUS指令,查询连接状态
p=ESP8266_CheckCmd("+CIPSTATUS:"); 
res=*p;//得到连接状态
return res;
}
/*
函数功能：获取ip地址
函数参数：ipbuf:ip地址输出缓存区
*/
void ESP8266_GetWanip(u8* ipbuf)
{
  u8 *p,*p1;
if(ESP8266_SendCmd("AT+CIFSR\r\n","OK",50))//获取WAN IP地址失败
{
ipbuf[0]=0;
return;
}
p=ESP8266_CheckCmd(""");
p1=(u8*)strstr((const char*)(p+1),""");
*p1=0;
sprintf((char*)ipbuf,"%s",p+1);
}
/*
函数功能：将收到的AT指令应答数据返回给电脑串口
参 数：mode:0,不清零USART3_RX_STA;
 1,清零USART3_RX_STA;
*/
void ESP8266_AtResponse(u8 mode)
{
if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到一次数据了
{ 
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
printf("%s",USART3_RX_BUF);//发送到串口
if(mode)USART3_RX_STA=0;
} 
}
/*
函数功能：ESP8266 AP模式+TCP服务器模式测试
*/
void ESP8266_APorServer(void)
{
u8 p[100];
u8 ipbuf[20];
while(ESP8266_SendCmd("AT\r\n","OK",20))//检查WIFI模块是否在线
{
ESP8266_QuitTrans();//退出透传
ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=0\r\n","OK",200); //关闭透传模式
printf("未检测到模块，正在尝试连接模块...\r\n");
DelayMs(800);
}
printf("ESP8266模块检测OK!\r\n");
while(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n","OK",20)); //关闭回显
printf("请用设备连接WIFI热点:%s,%s,%ss\r\n",(u8*)wifiap_ssid,(u8*)wifiap_encryption,(u8*)wifiap_password);
/*1. 设置WIFI AP模式 */
ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=2\r\n","OK",50);
/*2. 重启模块 */
ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n","OK",20);
/*3. 延时3S等待重启成功*/
DelayMs(1000); 
DelayMs(1000);
DelayMs(1000);
/*5. 配置模块AP模式无线参数*/
sprintf((char*)p,"AT+CWSAP="%s","%s",1,4\r\n",wifiap_ssid,wifiap_password); 
ESP8266_SendCmd(p,"OK",1000);
/*4. 设置多连接模式：0单连接，1多连接(服务器模式必须开启)*/
ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=1\r\n","OK",20); 
/*5. 开启Server模式(0，关闭；1，打开)，端口号为portnum */
sprintf((char*)p,"AT+CIPSERVER=1,%s\r\n",(u8*)portnum);
ESP8266_SendCmd(p,"OK",50);
/*6. 获取当前模块的IP*/
ESP8266_GetWanip(ipbuf);//
printf("IP地址:%s 端口:%s",ipbuf,(u8*)portnum);
USART3_RX_STA=0; //清空串口的接收标志位
//while(1)
//{
//key=GetKeyVal(1);//退出测试
//if(key==1)
//{ 
//printf("退出测试!\r\n");
//ESP8266_QuitTrans();//退出透传
//ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=0","OK",20);   //关闭透传模式
//break; 
//}
//else if(key==2)//发送数据 
//{
//ESP8266_SendCmd("AT+CIPSEND=0,12\r\n","OK",200); //设置发送数据长度为12个
//ESP8266_SendData("ESP8266测试!","OK",100);     //发送指定长度的数据
//DelayMs(200);
//}
//t++;
//DelayMs(10);
//if(USART3_RX_STA&0X8000)  //接收到一次数据了
//{ 
//rlen=USART3_RX_STA&0X7FFF;//得到本次接收到的数据长度
//USART3_RX_BUF[rlen]=0;  //添加结束符 
//printf("接收的数据: rlen=%d,%s",rlen,USART3_RX_BUF);//发送到串口 
//USART3_RX_STA=0;
//if(constate!=3)t=1000;  //状态为还未连接,立即更新连接状态
//else t=0;           //状态为已经连接了,10秒后再检查
//}
//if(t==1000)//连续10秒钟没有收到任何数据,检查连接是不是还存在.
//{
////constate=ESP8266_ConstaCheck();//得到连接状态
////if(!constate)printf("连接失败!\r\n");
//t=0;
//}
//if((t%20)==0)LED2=!LED2;
//ESP8266_AtResponse(1);
//}
}