15-3 单片机联网无线上网方案

振南的单片机世界 2025-05-13 13:12:25

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15-3 单片机联网无线上网方案	实战项目：对接阿里云IOT（三）单片机联网无线上网方案

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STM32F1系列单片机+移远4G模块EC200S接入华为物联网云平台C标准库代码实现采集温度上传至云平台

本文首发于DF创客社区作者:2877137721 原文链接: DIY属于你的智能家居系统,zigbee,esp8266,51单片机 DIY家庭智能家居控制系统（2）51，zigbee，esp8266 相关附件于原文下方下载【介绍】随着微功耗处理器以及通讯芯片的发展，以往较为耗能的有线通讯方式越来越阻碍了通讯网络的发展，于是一大批的无线通讯方案应运而生，例如NBIOT，蓝牙4.0，zigbee等等。同时微功耗无线处理器的流行使得传统家电带上了智能的色彩，智能家居必将是未来家庭的必备。某些高科技企业也在揶揄这块市场，纷纷推出了自家的智能家居解决方案，比较知名的有米家方案以及阿里智能的解决方案。但是回到现实的使用上来说，每个家庭的条件环境其实不一样，同样的产品未必在每个家庭上都可以使用方便，所以个性化的定制产品才可以更好的方便我们的生活。于是在暑假期间，萌生了DIY一套智能家居方案的想法，具有各种智能开关和传感器等节点，并且对接物联平台实现联网控制以及数据的上传。由于家庭中将会使用到的智能设备种类繁多，所以我将采用模块化的设计思路，即采用核心板加外围功能部分的思路，像搭积木一样的构建各个智能设备。大家有同样想制作的想法可以参考。截至发帖前，我完成了智能网关，智能墙壁开关，无线遥控开关以及无线气象站的设计制作，之后有新的设备加入的话，我会及时的更新。【准备事项】完成这个涉及到多方面的项目，需要的硬件设备以及开发环境较多，所以我先大概给出一个列表: 软件篇: ArduinoIDE:用于给ESP8266编程使用 KEIL uVision5 :用于给51单片机编程使用串口调试器:用于监控单片机输出数据 lceda设计软件:绘制电路原理图,设计PCB电路板硬件篇: NodeMCU开发板一块亿佰特zigbee模块若干（视节点数量而定） STC8F2系列单片机若干核心的主要控制器件在此列出，其他元器件会在制作过程中一一说明。【制作过程】我构想了一张智能家庭的网络拓扑图，大家可以欣赏以下，后期图上的设备都将加入进来: 由于涉及到多个设备的设计制作，所以本个报名贴先奉上智能家居核心板，智能网关以及无线气象站的制作过程: #制作过程之核心板篇# >>>本项目使用zigbee网络进行智能家居之间的通信。好早之前就接触过zigbee组网，对于这种低成本低功耗的网络还是抱有很大信心的。这里讲解选择这个网络的几大理由: mesh结构的网络很适合智能家居的控制结构，在入网的任何一个节点都可以访问到所有节点的数据，这点很适合网关控制各个设备。低功耗使得终端设备甚至可以采用电池供电，使得所有的模组都尽量可能的无线化。多跳传输，无线方案中最大的问题就是数据发送的不稳定以及障碍物对信号的遮挡导致数据无法正确传输，而ZigBee的多跳恰好解决了这个问题，节点会自动选择优质的传输路线多跳传输，保证信号质量。总结一下:zigbee网络确实是好，但是对于我这种比较懒惰的人并不想去学习那复杂的传输理论以及zigbee通讯芯片的编程，于是我选择上网购买ZigBee模块，最后选择了一种小型的串口转zigbee模块，比较方便单片机通讯。说到模块化，那么就需要核心的控制板。本质来说就是将单片机以及购买的zigbee模块集成到一张电路板上，并且预留各种接口，方便后期移植到各种设备上，这样一张电路板就可以适用各种智能家居设备了。在保证功能足够的同时，体积也是我需要考虑的问题，如果核心板做的过大，会导致无法安装到某些空间狭小的智能设备中，所以小体积是我所着重考虑的。基于多方面考虑之后，stc8F2k08s2进入了我的视线，小巧的sop16封装以及简单的外围电路，足够的IO口（14个）。这款芯片成为了核心板的控制单片机。于是一番绘制原理图以及PCB之后，成品大概明朗了: 焊接好的成品如下: 这将会成为以后所有我的智能家居方案的核心控制板。 #制作过程之智能网关篇# 完成了核心板的制作，网关成为了下一个比较关注的对象，因为家中的所有智能设备的控制以及通讯都会由他来完成，包括链接到互联网上传数据，所以说对于网关的硬件选取也是重中之重。上联互联网，下接zigbee小型通讯网，网关担任了一个家庭控制中心的角色，对于它的选择我认为esp8266是个不错的方案，可以支持arduino ide编程，这对于不太了解网络通讯协议的我来说是个好消息，因为在arduino的编程中，我可以借助强大的库函数来完成我想要的功能。 ESP8266是一个拥有了近80Mhz的主频的32位处理器，内置了wifi模组省去了网线，并且拥有丰富的外设以及较高的性能，可以胜任智能网关的工作。当然，近期乐鑫发布的ESP32系列芯片也会是个好的选择，更高的主频以及wifi蓝牙双模的设计让其拥有更加方便的接

发送：TX 接收：RX SBUF每次只能存储一个字节，如果是字符串的话，那就一个字符一个字符的去发送，，然后先把接收到的放入缓存，完全发送完毕再进行处理 ESP-01s出厂波特率正常是115200 设置ESP8266为9600波特率：AT+UART=9600,8,1,0,0 AT+CWMODE=3 //1. 是station（设备）模式 2.是AP（路由）模式 3.是双模以设备模式接入家里路由器：AT+CWJAP=“9527”,“12345678” //指令查询IP地址：AT+CIFSR 让WIFI作为

1. Wifi 1.1. 上海乐鑫ESP8266模块　　芯片内置LWIP协议栈,由上位机使用AT指令操作。　　模块价格15元 http://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.0.0.qhfmEh&id=40328222213 1.2. TI公司CC3000,CC3100,CC3200系列 1.2.1. CC3000 　　$9....

本课题以51单片机为核心实现智能化远程无线温度监控。利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，通过无线模块NRF24L01一对一传送将数据传送到接收机，最终单片机将信号转换成LCD可以识别的信息显示输出。基于STC89C52RC+NRF24L01+LCD1602的单片机的智能远程无线温度监控系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。本课题设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以降低灵敏度来提高显示精度。设计使用12位分辨率，因其最高4位代表温度极性，故

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