物联网实战--入门篇之(二)环境准备

目录

一、硬件清单

二、开发工具

三、嵌入式环境搭建

四、硬件连接(断电操作)

五、服务器搭建

六、Qt开发环境搭建

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一、硬件清单

        巧妇难为无米之炊，要想学习制作这么一个净化器需要购买必要的硬件设备，以下是清单，根据链接自行采购，总价也就60 RMB左右，不会很高。

        1、风扇

        链接: https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmg2f62&id=688559122412&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok

        2、STM32F103C8T6

        链接: https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmg08f4&id=663983682507&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok

3、温湿度SHT30

        链接: https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmg8de1&id=583558119116&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok

4、WIFI模块  ESP8266

        链接: https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmg2a5b&id=522564863938&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok

5、PM2.5传感器

        链接:https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmgeafe&id=760967723083&skuId=5413558986505&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok

        这里还需要买个对接线，

        链接：

https://item.taobao.com/item.htm?_u=spfmfmge6f2&id=565553410961&spm=a1z09.2.0.0.26e62e8dFThgok&skuId=4871996293949

         由于PM2.5传感器是5V电平的，STM32是3.3V电平的，所以为了安全，需要在PM2.5 的TX引脚和STM32的RX引脚之间串联一个100R左右的电阻。

链接：

https://item.taobao.com/item.htm?id=522575162845&spm=a1z10.3-c-s.w4002-24706531953.28.67c16a4bY0KeSi

6、线材

杜邦线：

https://item.taobao.com/item.htm?id=558182761958&spm=a1z10.3-c-s.w4002-24706531953.29.37186a4bWNMYlG&skuId=4867289172025

USB线：

https://item.taobao.com/item.htm?id=541526751745&spm=a1z10.5-c-s.w4002-24706531925.19.14867861X8Yu5t&skuId=4872016465299

        这里的采购清单只是个参考，都在同一家店，方便购买，如果大家有各自的采购渠道，可以对照参数自行采购。

二、开发工具

        另外就是嵌入式的开发工具了，有基础的同学应该都具备，这里再列一下清单。

        1、烧写器：我自己一般采用JLink烧写器，STM32用STLink也行，建议不要用串口烧写，有时候需要调试什么的用专门的烧写器会比较方便。还是建议用JLink一步到位。

        2、USB转TTL串口线：这个主要是为了方便调试，把调试信息打印出来，在开发过程中很重要，特别像 WIFI模块这种需要处理返回信息的开发，串口调试很方便。

        3、万用表：有就备着，没有暂时也没什么大用处，主要是接线接好后测一下电源有没有短接，免得炸机了。

        4、电烙铁：有就备着，PM2.5接线焊接下比较牢靠，没有也没关系，自己接线细心点就行了。

        5、黑胶带：线接好后缠一下，防止触碰短路。

三、嵌入式环境搭建

        嵌入式环境主要就是Keil和一些驱动程序的安装了，以下是资源链接，无需积分：

        https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89044488

        学习阶段可以采用破解版本的，破解文件在百度云:

        链接: https://pan.baidu.com/s/1DMQz2mah-h9Gw9-xQlNvNg 提取码: jqb7 

        不过破解文件经常会被系统强制删除，这个需要自己处理下，把360什么的杀毒软件先关闭下，至于破解教程比较简单，可以看这篇文章Keil5（C51，MDK）注册详细教程（2032年版本）_mdk注册2032-CSDN博客

        在开始STM32开发之前，需要安装STM32F1X的固件包，如图所示，双击默认安装即可，要在KEIL安装完成后再安装固件包。

        接下来就可以下载本项目的Keil工程了，以下是资源链接：

        https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89044525

        内部包含了完整的净化器嵌入式方面的MDK工程文件，环境搭好后正常可以直接编译的，如果有什么问题可以直接留言评论，会给与相应解决方案。

        下面说明一些注意事项：

        1、编码格式：

        按照图片设置即可，编码用UTF-8输入中文注释比较友好，我的C文件有大量的u8  u16 u32，设置一下可以更美观、清晰。

2、下载设置

        下载采用SWD接口，烧写器对应的引脚和芯片如何对应，可以看下图，上面这些图片的参数自己对一下是不是一样的，如果上面倒数第二张图最下面的框框是空白的，那么就要自己添加下下载算法，点击"Add"按钮按步骤操作即可。

       其中 RESET引脚可不接，其它拿着烧写器和开发板看下就能对应起来了。

        这些都做好后，正常就可以下载程序到开发板了，看下环境和下载流程有没有问题。剩下的就是硬件连接问题了。

四、硬件连接(断电操作)

1、WIFI模块ESP8266

        如上图所示，首先模块是3.3V供电，连接STM32开发板的任何一个3V3引脚都可以，EN和RST不用像图片那么麻烦，直接拿跳线帽把EN和RST两个引脚短接就行，这样模块才会启动，跳线帽可以从STM32开发板的BOOT1上拿来用，那个可有可无。剩下的是STM32的串口2连接，其中PA2接图中绿色线位置，PA3接图中紫色线位置。这样就完成了WIFI模块的接线。

2、温湿度模块SHT30

        SHT30也是3.3V供电，接到开发板的3.3V引脚，模块的SDA引脚连接PB8，SCL引脚连接PB9即可。

3、PM2.5模块

        模块采用5V供电，STM32开发板有一个5V引脚，模块的RX引脚没用，不要接；TX引脚串联一个100R的电阻后与STM32的PB11引脚连接，这样接3根线即可。

4、风扇电机

      风扇电机的电源是3.3V的，PWM线连接STM32的PA8即可。

5、调试串口

      调试口用的是UART1，PA9连接调试线的RX引脚，PA10连接调试线的TX引脚。用的什么串口线驱动要自己安装下，下面是一些常用的驱动和串口助手，根据需要自行下载。

        串口助手和驱动：https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89044797

以上所有模块GND都是要接的！！！

     接好后测一下3.3V和5V对GND会不会短接，没问题就可以上电测试，查看串口的数据数据即可。

五、服务器搭建

        这里的服务器比较简单，在你自己的电脑上运行一个MQTT服务器即可，这里我们采用EMQ。

        EMQ服务端：https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89044802

        使用MQTT过程中最好还有个MQTT调试工具会比较方便，自行下载。

        MQTT客户端工具：https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89044814

        MQTT服务器的运行也很简单，将emqx-5.1.3-windows-amd64.zip解压到某个目录即可，最好不要有中文，接下来进入到bin目录中，单机顶部的框框输入cmd后回车，就会弹出一个黑色的命令框，最后一个emqx start 命令即可，过几秒EMQ就会启动了，如下图所示。

EMQ的教程可以上官网查看，概览 | EMQX 5.1 文档

启动后如何知道是否成功运行了，那就要登录它的控制台了，地址是http://127.0.0.1:18083/

默认用户名admin，默认密码public，登陆后会要求更改密码，按要求操作即可。

这时候，你的STM32还不能连接到你电脑上的MQTT服务器，需要看下你电脑的IP地址，然后把这个IP设置到STM32去重新编译下载。

        从长远打算，你最好把你的电脑IP设置成固定的，有两种方法，一种直接就是设置成静态IP，不要跟别人的冲突就行了，另一种是登录路由器，让路由器绑定你的电脑MAC和IP,不同的路由器界面不一样，以下只是参考。

至此，服务器搭建也就完成了，自己用调试工具测试下就行了，下图的几个参数弄好来就可以看到STM32发送出来的数据了。

六、Qt开发环境搭建

        安装教程网上已经很多了，可以参考这篇Qt | Qt For Android、Qt5.14.2安卓开发环境搭建详细步骤_qt安卓开发环境搭建-CSDN博客

        资源我这边也上传了，也可以直接按照这篇博客去操作，这里主要说明几点：

        1、QT需要自己去注册个帐号才能安装，QT版本最好选择5.14.2的，因为这个版本有安装包可以离线安装，后面需要在线安装了，比较麻烦；其次是功能也已经很完善了，配套的开发编辑器Qt Creator很友好；

        2、如果安卓配置暂时不行，可以把问题发在评论区，然后直接先用PC端去体验项目；

        3、项目内的目标IP地址需要改成你自己的电脑IP，这样才能连接成功。

        下面是一些比较关键性的截图：

安装时选择这几个，MSVC2017后续项目可能会用到，最好一起安装下，不然QT只能重新安装了。

        这是安卓相关配置，如果都是绿色的就没问题了，运行时可以手机打开 开发者模式，然后通过USB线接到电脑，点击运行即可，安卓初次编译可能会缺少gradle-5.5.1-bin而卡住，资源文件里有，放到下面的目录里重新编译。

        MQTT的目标地址要记得改成你自己的。

        以下是资源列表，该有的东西基本上有了，剩下的就是看自己动手能力了，有问题直接写在评论区或者加QQ群:701889554 正常QT的安卓环境配置会有很多问题的，主要还是每个人的电脑环境各不相同，就会出现奇奇怪怪的问题，这时候需要耐心，找原因。

        Qt5.14.2 Index of /archive/qt/5.14/5.14.2

        NDK https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89046505

        SDK+JDK:https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89046516

        净化器项目工程文件:https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89046478

        安卓APK：https://download.csdn.net/download/ypp240124016/89046691

        安卓APK内部目标IP是192.168.0.104，自己要把作为服务器的电脑改为这个IP，否则就不能直接用，要自己编译了。另外IOS系统的APP这里就不用了，因为那需要真机的苹果电脑和苹果手机，还有开发者帐号，那不是人人都有的，有兴趣再单独开个专栏吧o(*￣︶￣*)o

        注意，STM32、手机、服务器电脑三者要在同一个局域网内才能正常使用。体验完之后，后面的文章就是一步步讲解项目的完成过程，包含代码讲解，设计思想，编程习惯等等，持续更新。

        本文的所有资源均无需积分，如有异常请告知。        

        

        本项目的交流QQ群:701889554

        写于2024-3-29