402-STM32F407+ESP8266基本控制篇(阿里云物联网平台)-微信小程序使用APUConfig配网绑定ESP8266并通过阿里云物联网平台实现远程通信控制

互联网 2022/5/10 10:54:47

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说明

这一节实现微信小程序使用APUConfig配网绑定模组并通过阿里云物联网平台实现远程通信控制.

概要:

APP和单片机设备分别作为设备以动态注册方式连接阿里云物联网平台,然后通过规则引擎实现APP和设备之间通信.

此节教程是前面所有知识点的整合,希望用户按部就班的学习了前面的内容,然后再学习此节.

 

 

 

测试准备

1.打开这节的微信小程序工程和单片机工程(单片机程序是上节的工程,如果已经下载了,不用重复下载)

 

2.在微信小程序平台上设置域名白名单(推荐)

 

 

 

 

域名为自己设备连接的MQTT服务器的IP地址:

wss://{productKey} .iot-as-mqtt.{Region} .aliyuncs.com

我的productKey为: a1m7er1nJbQ

我的Region地区为: cn-shanghai

所以;  wss://a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

 

注意:设置完成以后重启一下微信开发工具

 

 

3.如果不设置域名白名单也可以在软件上选择忽略校验域名

 

 

4.登录自己的云平台

注:选择哪个产品,设备就会注册到哪个产品下

 

 

5,查看并替换自己产品的ProductSecret; ProductKey; (单片机程序里面和android程序里面都需要替换)

 

 

 

 

 

 

4,查看并替换自己instanceId

提示:在2021年7月30日之前购买的实例是没有 instanceId 的, 程序里面可保持空

 

提示:有 instanceId 的, 填写上实例的 instanceId

 

 

 

 

 

 

配置规则引擎

1.规则引擎 ,云产品流转,创建规则

 

 

 

 

 

2.选择编写 SQL

 

 

 

 

3.添加操作

 

 

 

4.注意①自己填写   ${TargetDevice}

 

 

 

5.启动规则

 

 

 

 

 

 

 

 

测试

1.点击编译预览,微信扫码把微信小程序安装到手机

 

2.运行会弹出注册页面.

注:这个步骤是让微信小程序在物联网平台上注册个设备,让微信小程序接入云平台.

设备的名字做成了需要用户去填写,用户如果做产品的话可以用用户的手机号替代.

 

 

3.填写 222222(随意哈) 后点击 注册设备

 

 

4.注册成功将会跳转到主页

 

4.在平台上可以看到在相应的产品下面注册了设备

 

 

5.点击添加设备

 

 

6.添加WiFi设备

 

 

7.手机连接自家的路由器,输入自家路由器密码

 

 

8.重新编译下载单片机程序以后, 长按开发板上面的单片机按键引脚大约3S,直至指示灯快闪

 

 

9.点击 APP 绑定设备按钮

 

 

10,绑定成功以后自动跳转到主页面,并添加了一个设备

 

 

11.点击设备进入设备控制页面

 

 

 

 

12.在物联网平台上刷新一下设备列表,也会看到单片机注册了一个新设备

 

 

 

整体通信流程说明

1.通信流程详细说明

APP和单片机各自作为阿里云的设备接入阿里云服务器.

APP接入的名字为用户注册时填写的名字;

单片机接入的名字为模组的MAC;

APP 添加设备的时候添加的模组的MAC

 

假设APP注册的设备的名字为: 111111

假设模组的MAC为: 00:00:00:00:00:00

 

APP发布的主题: /a1m7er1nJbQ/111111/user/update

APP发布的消息为: {"TargetDevice":"00:00:00:00:00:00","DeviceName":"111111","data":"switch","status":"1"}    (以控制继电器吸合的数据为例子)

注:

TargetDevice 字段的值是APP扫码添加的设备的名字

DeviceName 字段的值是APP本身设备的名字.

 

这个主题发给云平台以后,经过了转发规则里面的SQL语句

 

 

 

 

注: /a1m7er1nJbQ/+/user/update  (里面的 + 代表任意)

APP发布的主题为 /a1m7er1nJbQ/111111/user/update  符合咱设置的规则.规则便会提取这个主题里面的消息.

 

 然后下面的配置是对提取的消息进行操作

 

 

 

 

 

发布到另一个 Topic    /a1kalhdMH2Z/${TargetDevice}/user/get 

${TargetDevice}意思是提取消息里面字段为 TargetDevice 的字段值,然后替换上面的  ${TargetDevice}

咱的消息是 {"TargetDevice":"00:00:00:00:00:00","DeviceName":"111111","data":"switch","status":"1"}

所以最终消息转发给下面的主题(也就是单片机订阅的主题)

/a1m7er1nJbQ/00:00:00:00:00:00/user/get 

然后单片机就收到了消息 {"TargetDevice":"00:00:00:00:00:00","DeviceName":"111111","data":"switch","status":"1"}

 

单片机接收到消息以后,提取 "DeviceName":"111111"

然后用自己的发布主题发布消息  

发布的主题: /a1m7er1nJbQ/00:00:00:00:00:00/user/update

发布的消息: {"TargetDevice":"111111","DeviceName":"00:00:00:00:00:00","data":"switch","status":"1"}

 

TargetDevice 字段的值改为了 111111

DeviceName 字段的值为单片机设备的名字  00:00:00:00:00:00

 

消息发给了服务器,然后经过转发规则,同理 ,消息便会转发给了APP

最后APP 提取消息里面的数据,就完成了通信

 

 

单片机程序说明

单片机程序就是前面的动态注册, 规则引擎 的结合

APP和设备通信使用的是自定义主题.

单片机程序是在 在阿里云物联网平台上一型一密动态注册设备(STM32F407+ESP8266)

基础上增加了订阅自定义的主题, 还有就是在接收回调函数里面接收并处理数据.

具体大家伙看前面的程序(希望用户按部就班的学习!做技术别想着走捷径哈)

 

 

1.连接成功之后订阅主题

 

 

 

2.在MQTT回调函数里面接收处理和返回消息

 

 

 

微信小程序程序说明

1.如果微信小程序没有注册,跳转到注册设备页面

 

 

 

2.点击按钮注册设备,并把注册信息存储以后跳转到主页面

 

 

 

3.注册以后,内部的MQTT会自动连接

 

 

 

 

4.点击添加设备,进入添加设备页面

 

5.点击添加WiFi设备按钮跳转到绑定页面

 

 

6,接收到模组返回的mac地址数据,携带着数据跳转到index

 

 

7.在index把接收的数据存储起来

 

8.在onShow显示数据

 

 

9.点击设备,携带着提取点击的设备名字跳转到控制页面

 

 

10.使用productKey和deviceName,并拼接其自定义的主题;  使用传递过来的设备名称来拼接各种数据指令

 

 

11.微信小程序订阅自身的自定义主题

 

 

 

 

 

12.定时请求设备数据

 

 

13.点击按钮发送控制继电器指令

 

 

14.接收数据

 

 

 

 

 

细节说明

1.微信小程序每隔一段时间发送查询继电器状态和查询温湿度数据

如果发送完查询命令之后设备返回了数据,则设备在线

如果在下次查询时,设备上次没有返回数据,则认为设备离线

 

 

 

 

2.建议用户优化的问题

现在是每隔一段时间查询继电器状态会出现一个问题: (假设是控制继电器吸合)

如果刚刚发送了查询继电器状态,然后用户突然点击了控制继电器的按键,

这样子的话会发送了一个查询和一个控制指令给设备, 设备会先返回继电器状态(继电器是断开状态)

设备呢再返回控制状态(继电器吸合状态)

所以就会发现APP那个按键先变为吸合状态,然后又变为断开状态, 然后又变为吸合状态.

建议用户查询继电器状态的时候呢,只要查询上了继电器状态就不要去查询了.

 

但是呢又来个问题, 如果是多个人使用APP控制设备继电器呢? 

我这边不去查询的话,又不能知道设备的真实状态了, 咱需要让设备主动上报才可以.

那么就需要单片机去记录所有的APP设备名称, 发送数据的时候呢,

轮训把消息发送给每个控制过自己的APP.

但是呢,单片机不能无限的去记录各个APP的名称, 咱希望的是有限的记录, 并且可以对这些APP进行等级排序

经常控制设备的APP呢就把它记录到前面, 不经常甚至是太久远的呢可以自动去丢弃掉.

为此我设计了一套缓存

https://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/14164215.html

 

实现的话大家伙去实现吧, 现在程序里面之所以没加上是为了便于大家入门

 

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