3分鐘打造手機(jī)APP遠(yuǎn)程空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)用（STM32L432 Nucleo）

降低IoT開(kāi)發(fā)門檻是機(jī)智云的不懈追求，所以機(jī)智云先后推出自助開(kāi)發(fā)平臺(tái)、MCU代碼自動(dòng)生成器、APP在線生成器、D3規(guī)則引擎等工具，不斷延伸物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，兼容不同系列的MCU產(chǎn)品，適配STM32cubemx，大大簡(jiǎn)化 MCU 開(kāi)發(fā)，降低門檻。

本文以程空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)用為例，講解STM32接入機(jī)智云，通過(guò)STM32CubeMX 圖形化配置工具生成 MCU 工程，然后只需編寫幾個(gè)簡(jiǎn)單的接口，即可將機(jī)智云自助生成的 STM32 方案工程里面的設(shè)備協(xié)議移植過(guò)來(lái)，這樣可以十分方便的將其它型號(hào) STM32 微控制 器連上機(jī)智云，開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品。

本文的讀者對(duì)象需要掌握的是：

1. 知道如何利用機(jī)智云自助開(kāi)發(fā)生成 MCU 工程；2. 知道如何利用 STM32CubeMX 配置外設(shè)，生成 STM32 工程；3. 其它如開(kāi)發(fā)工具 Keil，串口調(diào)試助手，STLINK，STM32CubeMX 等軟件的安裝使用教程這里不會(huì)贅述，新手可前往機(jī)智云開(kāi)發(fā)者社區(qū)參考前期教程；

通過(guò)本文讀者將學(xué)會(huì)：

1．如何把機(jī)智云生成的協(xié)議移植到 STM32CubeMX 生成的工程； 2. ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的使用； 3．GPIO 的使用； 4 . 非阻塞長(zhǎng)短按鍵程序的移植； 5．簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程；

先來(lái)張全家福：

視頻請(qǐng)戳：

http://player.youku.com/player.php/sid/XMTc3MzA1NTk1Mg==/v.swf

本文使用的硬件為：

軟件工具為：

1．STM32CubeMX V4.16.1； 2．機(jī)智云自助開(kāi)發(fā)平臺(tái)； 3．串口調(diào)試助手； 4 . Keil V5.21.1.0;

01云端準(zhǔn)備

我們這里演示的是一個(gè)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)用，即微控制器采集空氣質(zhì)量傳感器的數(shù)據(jù)，通過(guò) WIFI 上報(bào)到機(jī)智云服務(wù)器，然后我們通過(guò)手機(jī)端 APP 即可遠(yuǎn)程查看監(jiān)測(cè)值。

我們先在機(jī)智云自助開(kāi)發(fā)平臺(tái)建立數(shù)據(jù)點(diǎn)并生成一個(gè) MCU 方案 STM32 工程。

注：機(jī)智云自助開(kāi)發(fā)平臺(tái) dev.gizwits.com

具體步驟請(qǐng)參考請(qǐng)參考 http://club.gizwits.com/thread-3546-1-1.html

通過(guò)對(duì)機(jī)智云的了解，我們知道，以下幾個(gè)是必須的：

配置 WIFI 模塊入網(wǎng)方法和觸發(fā)方式；

為了和生成的測(cè)試 APP 配合，我們一般選擇長(zhǎng)按 Key2，RGB 綠燈亮起作為提示；

一個(gè)串口用于打印日志，方便調(diào)試，波特率沒(méi)有要求；另一個(gè)串口（實(shí)現(xiàn)中斷接收和寫）用于和 WIFI 模組通信，波特率要求為 9600，其它參數(shù)后文給出；

MCU 需要一個(gè)定時(shí)器，1ms 中斷作為心跳；上面紅色的文字是實(shí)現(xiàn)任意 MCU 通過(guò) WIFI 模塊連接機(jī)智云所必須的。

02硬件準(zhǔn)備

STM32L432 Nucleo-32 開(kāi)發(fā)板是 Nucleo-32 系列開(kāi)發(fā)板中最新的一款，它采用了STM32L432KC6 微控制器，除了具有良好的性能外，還支持超低功耗，板載 STlink 仿真器。

根據(jù) STM32 Nucleo-32 原理圖，USART2（PA2 為 USART2_TX，PA15 為 USART2_RX）與板載仿真器連接，因此我們將它作為調(diào)試打印日志用。

這里 MQ-135 空氣質(zhì)量傳感器 A0 輸出電壓值代表了空氣質(zhì)量狀況，我們使用 ADC 來(lái)采集這個(gè)電壓值。

按鍵使用 2 個(gè)，由于 STM32 GPIO 內(nèi)部可配置上拉輸入模式，因此無(wú)需額外的上拉電阻，我們使用最簡(jiǎn)單的方法，GPIO 輸入檢測(cè)到低電平表示按鍵按下。三色 LED 為共陰極 LED，采用 GPIO 輸出高電平點(diǎn)亮的接線方式，限流電阻取 510 歐姆。

最終我們使用的外設(shè)如下：

03移植開(kāi)始

3.1、首先來(lái)看 STM32CubeMX 的配置。

STM32CubeMX 生成的 PDF 報(bào)表詳細(xì)描述了工程的配置信息，限于篇幅這里就不貼圖了，

具體可查閱原文附件文檔：

Nucleo-L432KCU6-Gokit-STM32CubeMX 配置報(bào)表.pdf

原文地址：club.gizwits.com/thread-3876-1-1.html

這里解釋以下幾個(gè)關(guān)鍵的配置：

a) 選擇的微控制器型號(hào)為 STM32L432KCU6，這里大家根據(jù)實(shí)際選用的型號(hào)選擇即可；b) 本板卡沒(méi)有焊接外部高速晶振，因此選擇的是內(nèi)部晶振，倍頻后，系統(tǒng)時(shí)鐘為80MHz，這里時(shí)鐘配置和我們后面配置定時(shí)器有關(guān)；c) 開(kāi)啟定時(shí)器 7，將作為按鍵掃描用，配置為 1ms 中斷，定時(shí)器 7 時(shí)鐘為f=80MHz/( Prescaler+1),向上計(jì)數(shù)模式，計(jì)數(shù)到（ARR+1），進(jìn)入中斷；d) 開(kāi)啟定時(shí)器 6，將作為心跳用，配置為 1ms 中斷，定時(shí)器 6 時(shí)鐘為f=80MHz/( Prescaler+1),向上計(jì)數(shù)模式，計(jì)數(shù)到（ARR+1），進(jìn)入中斷；e) 串口 2 選擇 Asynchronous 模式，將作為打印日志調(diào)試用。配置為 115200 波特率、8位數(shù)據(jù)、無(wú)校驗(yàn)、1 位停止位，數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)榘l(fā)送和接收雙向（PS：其實(shí)這里只用到了 TX）；f) 串口 1 選擇 Asynchronous 模式，將作為和 WIFI 模組通信用。參數(shù)需要符合機(jī)智云串口通信協(xié)議規(guī)定：即 9600 波特率、8 位數(shù)據(jù)、無(wú)校驗(yàn)、1 位停止位；另外和 WIFI 模組通信的串口 1 需要配置為中斷接收；g) PB3 是板卡上的翠綠色 LED，給它添加標(biāo)簽 LED3；h) PB0 和 PA12 是連接了按鍵，配置為上拉輸入模式，給它添加標(biāo)簽 Key1,Key2; i) 開(kāi)啟模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC1，通道 5 對(duì)應(yīng)的 GPIO 是 PA0，配置為 Analog mode 并開(kāi)啟DMA 傳輸，傳輸方向是外設(shè)到內(nèi)存且地址不自增，字長(zhǎng)為 word；

3.2．工程文件的添加和修改

工程文件的添加和修改內(nèi)容主要是：

按鍵驅(qū)動(dòng)的移植；1ms 定時(shí)心跳的移植；串口讀寫的移植；工程框架的移植；

移植步驟參考：club.gizwits.com/thread-3641-1-1.html

下面簡(jiǎn)單解釋下應(yīng)用程序部分，即 ADC DMA 方式采集模擬電壓信號(hào)：

我們?cè)?main.c 文件定義全局變量 ADC_ConvertedValue 存放 ADC 數(shù)據(jù)寄存器讀取值，ADC_ConvertedValueLocal 為換算的電壓值，由于參考電壓為 3.3V，ADC 精度為 12bit，

計(jì)算公式如下：

ADC_ConvertedValueLocal =ADC_ConvertedValue)*3.3/4095;

初始化完成后調(diào)用 HAL_ADC_Start_DMA（）啟動(dòng) ADC，使用 ADC 的好處是無(wú)需 CPU干預(yù)，減少 CPU 負(fù)擔(dān)。

在 main.c 里定義一個(gè) ADC 轉(zhuǎn)換完成回調(diào)函數(shù)，里面重新啟動(dòng) ADC 轉(zhuǎn)換。

在 userHandle()接口里面把 ADC 采集的數(shù)值賦值給 airQuality 字段即可，當(dāng)然這里可以加上一些數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換代碼。

接下來(lái)就是調(diào)試了，關(guān)于如何在機(jī)智云自助開(kāi)發(fā)平臺(tái)生成 STM32 工程和測(cè)試 APP 以及配置入網(wǎng)步驟，這里不再贅述，不清楚的請(qǐng)參考：

http://club.gizwits.com/thread-3546-1-1.html

http://club.gizwits.com/thread-3550-1-1.html

http://club.gizwits.com/thread-3572-1-1.html