基于STM32的(GSM+DHT11)果园环境监测系统
闲来无事,用手头STM32做个项目。
成品功能: 用DHT11测量温湿度数据,通过GSM模块发送短信给手机已实现自动监测的目的。做个上位机,显示数据。以后延申多个,方便管理。
材料
- STM32ZET6开发板(战舰V3)
- TFT显示屏(战舰有我用的2.7寸的)
- GSM模块(ATK-SIM800C)
- DHT11
- 杜邦线
- 用keil5进行开发
- 风速仪
- CO2浓度仪
开始制作。
制作过程
首先测试GSM,通过AT指令使其可以发短信(也可测试打电话,本项目用不到),然后在板子中测试,测试完成后加入DHT11,最后写上位机。
GSM模块(ATK-SIM800C)AT调试
这里引用原子哥的例程。
首先用AT指令测试模块,达到可以发短信,打电话。
下边是部分AT指令:
AT | 返回 | 作用 |
---|---|---|
AT | OK | 模块通讯正常 |
AT+CPIN? | +CPIN:READY | 查询 SIM 卡的状态,主要是 PIN 码 |
AT+CSQ | +CSQ: 24,0 | 查询信号质量 |
AT+COPS? | +COPS:0,0,”CHINA MOBILE” | 查询当前运营商 |
AT+CGMI | SIMCOM_Ltd | 查询模块制造商 |
AT+CGMM | SIMCOM_SIM800C | 查询模块型号 |
AT+CGSN | 866104023267696 | 查询产品序列号(集 IMEI 号) |
AT+CNUM | +CNUM:””,”136******”,”129”,7,4 | 查询本机号码 |
ATE1 | OK | 设置回显模式(默认开启) |
ATD10086; | OK | 用于拨打任意电话号码 |
ATA | OK | 应答电话 |
ATH | OK | 挂断电话 |
AT+CMGF=1 | OK | 置短消息模式,设置为文本模式 |
AT+CSCS=“GSM” | OK | 用于设置 TE 字符集,纯英文为GSM,中英文为UCS2 |
AT+CMGS | > | 用于发短信 |
英文短信的发送
- 设置字符集为
AT+CSCS="GSM"
; - 设置文本模式为
AT+CMGF=1
; - 发送短信的目的人为
AT+CMGS="18********"
; - 然后模块返回:
>
,此时我们输入我们需要发送的内容:ATK-SIM800C MSG SEND TEST
; - 在发送完内容以后, 最后以十六进制(HEX)格式单独发送(不用添加回车):
1A
(即 0X1A),即可启动一次短信发送。 - 稍等片刻,在短信成功发送后,模块返回如: +CMGS: 39,的确认信息,表示短信成功发送
中文短信的发送
- 首先发送
AT+CMGF=1
, 设置为文本模式; - 设置文本模式参数
AT+CSMP=17,167,2,25
; - 设置字符集为
AT+CSCS="UCS2"
; - 首先要用将号码和发送内容转换为UNICODE 字符串,
1.号码182********,转换后的 UNICODE 字符串(去掉空格后)为:
2.00310038003200390030003100390035003600330032
3.ATK-SIM800C 中英文短信发送测试,装换后的 UNICODE 字符串为:
4.00410054004B002D00530049004D003800300030004300204E2D82F1658777ED4FE153D
190016D4B8BD5
由于使用了 UCS2字符集,所有字符/数字/汉字,都必须使用 UNICODE 编码
- 发送:
AT+CMGS=”00310038003200390030003100390035003600330032”
,这个指
令,然后模块返回:>
- 此时我们输入我们需要发送的内容:
00410054004B002D00530049004D003800300030004300204E2D82F1658777ED4FE153D 190016D4B8BD5
注意,此可以不用发送回车了; - 在发送完内容以后,最后以十六进制(HEX)格式当独发送(不用添加回
车):1A
(即 0X1A),启动一次短信发送。
一次中英文短信发送成功。
GSM模块(ATK-SIM800C)板子调试
将原子哥战舰代码下载到板子中进行调试
硬件连接
模块需要独立供电,推荐 12V1A 电源。
板子PB11连接STXD,PB10连接SRXD,模块GND连接板子GND
代码测试
下载原子哥【正点原子】GSMGPRS模块ATK-SIM800C例程
- 初始化
- 拨号测试
- 短信测试
功能都正常我们就开始修改代码
- 去掉所有跟短信没有关系的代码;
- 将短信目的写成确定的;
- 将短信内容改为:
温度:** 湿度:** ADC1:** ADC2:**
- 进行测试,收到的短信内容为
这样就可以了。
温湿度模块(DHT11)
我们将温湿度模块代码加入原来代码中。
- 将模块代码文件加入。
- 在keil中添加引入这个文件。
- 在主函数中添加初始化函数。
- 将温湿度数据添加到短信内容中。
- 这里还是采用按键发送短信,按键K1之后直接向固定人发送带数据的固定短信。(每条一毛,自动发的话还是有点浪费。)
这样就完成了。
成品下位机:
ADC
又加了两路ADC可以添加别的传感器这里添加的是风速传感器和二氧化碳传感器。
用的是ADC1的通道1和通道4,分别对应的是A1和A4。
风速仪用的是这个:
CO2浓度用的是这个:
- 连接上板子:风速仪,棕色接负极,红色接A1。
- 查找资料并进行线性测试后得出ADC值和数据的关系。
- 在代码中加入两者关系:
adcx_1*0.027
。 - 连接上板子:CO2浓度仪,接5V、GND、AOUT接A4。
- 查找资料并进行线性测试后得出ADC值和数据的关系。根据空气中CO2浓度为百分之0.03,呼出的气体中大约为百分之1。得出两者关系。
- 在代码中加入两者关系:
adcx_2*0.00003
。
加入代码中进行测试。
结果跟预测的相同。
将数据通过串口1发送出去,方便上位机采集展示数据。
上位机
采用Visual Studio 2017进行开发
- 设计样式:
- 写一个时间(跟随系统时间);
- 写串口接收数据;
- 将串口的数据进行分析并得到我们需要的数据;
- 将需要不同的数据展示到不同的位置。
- 完成。
界面样式:
串口连接:
数据结果:
搞定了!
最后附上完整的项目文件。自行下载。
这个项目到这里就算完了。
还有很多不足的地方,希望大佬可以指正。也希望和爱好者交流学习。
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