芯耀
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一、前言
使用4G模块进行联网使用，并配合MQTT协议进行数据的收发，4G联网模块GA10是一款功能强大、应用广泛、易于集成的模块，为物联网设备提供了高效、可靠的无线网络连接解决方案。
二、简介
- 模块概述：
- GA10模块基于4G LTE技术，支持FDD LTE和TD-LTE两种制式，并向下兼容2G/3G网络。
- 模块尺寸小巧，便于集成到各类设备中，提供高速、稳定的无线网络连接。
- 主要功能：
- 硬件特点：
- 软件特性：
- 应用场景：
- 优势：
- 稳定性：模块设计考虑了恶劣环境下的稳定性，适应性强。
- 兼容性好：与多种网络制式和设备兼容，便于部署和扩展。
- 成本效益：相比有线网络连接，4G联网模块具有更高的成本效益。
三、资料获取
关注微信公众号--星之援工作室 发送关键字（GA10）
使用串口进行控制 提供主要代码 开源，可自行移植
➡️➡️
四、设备使用
实现效果
连接好线 打开串口工具 即可输出获取的数据
使用MQTT服务器，IP 地址需要修改成自己的
参考本章
STM32连接 -- EMQX/阿里云/OneNET（MQTT协议）详细教程https://herui.blog.csdn.net/article/details/124878082?spm=1001.2014.3001.5502
接线
定义连接类似
AT+MTCFG="cloud",0,0,1定义 IP地址和端口号（需要自行修改）
AT+MTOPEN=0,"8.133.197.10",1883定义 id 名称 密码（自定义）
AAT+MTCONN=0,"test1","test1","test1"
订阅主题 text（自定义）
AT+MTSUB=0,1,"test",0发布主题（test1为主题，abcd为信息）
AT+MTPUB=0,0,0,0,"test1","abcd"四、代码编写
GA10.c
连接平台函数实例
void GA10_Init(void)
{
char str[125];
delay_ms(250);
ESP8266_Clear();
printf("测试通信是否成功... ...rn"); // 串口输出信息
while (GA10_SendCmd("AT", "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("设置数据类型.. ...rn"); // 串口输出信息
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTCFG="cloud",0,0,1");
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("设置链接参数... ...rn"); // 串口输出信息
printf("连接服务器rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTOPEN=0,"%s",%d", ServerIP, ServerPort);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("连接设备rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTCONN=0,"%s","%s","%s" ",PROID,DEVID,AUTH_INFO);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("定义主题rn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+MTSUB=0,1,"%s",0",S_TOPIC_NAME);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
printf("GA10 OKrn");
// Sys_Restart();//软件复位
}
void Mqtt_Pub(u8 cmd)
{
char buf[256];
char str[300];
short body_len = 0;
memset(buf, 0, sizeof(buf));
switch (cmd)
{
case 1:
body_len = FillBuf(buf); // 数据流
break;
default:
break;
}
if (body_len)
{
sprintf(str, "AT+MTPUB=0,0,0,0,"%s","%s"",P_TOPIC_NAME,buf);
while (GA10_SendCmd(str, "OK", 500))
delay_ms(300);
}
}main
// 主函数
int main(void)
{
// 设备初始化 需要自己添加
XXXXX
while (1) {
// 串口接收判断
dataPtr = (char*)ESP8266_GetIPD(0);
if (dataPtr != NULL) {
massage_ga10_json(dataPtr); // 接收命令
}
}
}usart3.c
实现串口
// 网络设备驱动
#include "usart3.h"
// 硬件驱动
#include "delay.h"
#include "usart.h"
// C库
#include <string.h>
#include <stdio.h>
// #define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP="ChinaNet-y3ir","12345678"rn"
#define ESP8266_WIFI_INFO "AT+CWJAP="hhh","12345678"rn"
#define ESP8266_ONENET_INFO "AT+CIPSTART="TCP","183.230.40.39",6002rn"
unsigned char esp8266_buf[256];
unsigned short esp8266_cnt = 0, esp8266_cntPre = 0;
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_Clear
//
// 函数功能： 清空缓存
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_Clear(void)
{
memset(esp8266_buf, 0, sizeof(esp8266_buf));
esp8266_cnt = 0;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_WaitRecive
//
// 函数功能： 等待接收完成
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： REV_OK-接收完成 REV_WAIT-接收超时未完成
//
// 说明： 循环调用检测是否接收完成
//==========================================================
_Bool ESP8266_WaitRecive(void)
{
if (esp8266_cnt == 0) // 如果接收计数为0 则说明没有处于接收数据中，所以直接跳出，结束函数
return REV_WAIT;
if (esp8266_cnt == esp8266_cntPre) // 如果上一次的值和这次相同，则说明接收完毕
{
esp8266_cnt = 0; // 清0接收计数
return REV_OK; // 返回接收完成标志
}
esp8266_cntPre = esp8266_cnt; // 置为相同
return REV_WAIT; // 返回接收未完成标志
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendCmd
//
// 函数功能： 发送命令
//
// 入口参数： cmd：命令
// res：需要检查的返回指令
//
// 返回参数： 0-成功 1-失败
//
// 说明：
//==========================================================
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res, u16 time)
{
Usart3_SendString((unsigned char *)cmd, strlen((const char *)cmd));
while (time--)
{
if (ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) // 如果收到数据
{
// printf("%sn", esp8266_buf);
if (strstr((const char *)esp8266_buf, res) != NULL) // 如果检索到关键词
{
ESP8266_Clear(); // 清空缓存
return 0;
}
}
delay_ms(10);
}
return 1;
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_SendData
//
// 函数功能： 发送数据
//
// 入口参数： data：数据
// len：长度
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len)
{
char cmdBuf[32];
ESP8266_Clear(); // 清空接收缓存
sprintf(cmdBuf, "AT+CIPSEND=%drn", len); // 发送命令
if (!ESP8266_SendCmd(cmdBuf, ">", 200)) // 收到‘>’时可以发送数据
{
}
Usart3_SendString(data, len); // 发送设备连接请求数据
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_GetIPD
//
// 函数功能： 获取平台返回的数据
//
// 入口参数： 等待的时间(乘以10ms)
//
// 返回参数： 平台返回的原始数据
//
// 说明： 不同网络设备返回的格式不同，需要去调试
// 如ESP8266的返回格式为 "+IPD,x:yyy" x代表数据长度，yyy是数据内容
//==========================================================
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut)
{
char *ptrIPD = NULL;
do
{
if (ESP8266_WaitRecive() == REV_OK) // 如果接收完成
{
ptrIPD = strstr((char *)esp8266_buf, "MTRECV"); // 搜索“IPD”头
if (ptrIPD == NULL) // 如果没找到，可能是IPD头的延迟，还是需要等待一会，但不会超过设定的时间
{
// printf(""IPD" not foundrn");
}
else
{
ptrIPD = strchr(ptrIPD, '{'); // 找到'{'
if (ptrIPD != NULL)
{
// ptrIPD++;
return (unsigned char *)(ptrIPD);
}
else
return NULL;
}
}
delay_ms(5); // 延时等待
} while (timeOut--);
return NULL; // 超时还未找到，返回空指针
}
//==========================================================
// 函数名称： ESP8266_Init
//
// 函数功能： 初始化ESP8266
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void ESP8266_Init(void)
{
char str[125];
delay_ms(250);
delay_ms(250);
// GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_6, Bit_SET);
// delay_ms(500);
ESP8266_Clear();
printf("ATrn");
while (ESP8266_SendCmd("ATrnr", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("CWMODErn");
while (ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1rn", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("AT+CWDHCPrn");
while (ESP8266_SendCmd("AT+CWDHCP=1,1rn", "OK", 200))
delay_ms(300);
printf("CWJAPrn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+CWJAP="%s","%s"rn", SSID, PASS);
while (ESP8266_SendCmd(str, "GOT IP", 200))
delay_ms(300);
printf("CIPSTARTrn");
memset(str, 0, sizeof(str));
sprintf(str, "AT+CIPSTART="TCP","%s",%drn", ServerIP, ServerPort);
while (ESP8266_SendCmd(str, "CONNECT", 200))
delay_ms(500);
printf("ESP8266 Init OKrn");
}
/*
************************************************************
* 函数名称： Usart3_Init
*
* 函数功能： 串口3初始化
*
* 入口参数： baud：设定的波特率
*
* 返回参数： 无
*
* 说明： TX-PB10 RX-PB11
************************************************************
*/
void Usart3_Init(unsigned int baud)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;
USART_InitTypeDef usart_initstruct;
NVIC_InitTypeDef nvic_initstruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
// PA2 TXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &gpio_initstruct);
// PA3 RXD
gpio_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
gpio_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
gpio_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &gpio_initstruct);
usart_initstruct.USART_BaudRate = baud;
usart_initstruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 无硬件流控
usart_initstruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 接收和发送
usart_initstruct.USART_Parity = USART_Parity_No; // 无校验
usart_initstruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 1位停止位
usart_initstruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位数据位
USART_Init(USART3, &usart_initstruct);
USART_Cmd(USART3, ENABLE); // 使能串口
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 使能接收中断
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
nvic_initstruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&nvic_initstruct);
}
//==========================================================
// 函数名称： USART2_IRQHandler
//
// 函数功能： 串口2收发中断
//
// 入口参数： 无
//
// 返回参数： 无
//
// 说明：
//==========================================================
void USART3_IRQHandler(void)
{
if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET) // 接收中断
{
if (esp8266_cnt >= sizeof(esp8266_buf))
esp8266_cnt = 0; // 防止串口被刷爆
esp8266_buf[esp8266_cnt++] = USART3->DR;
USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_RXNE);
}
}
/*
************************************************************
* 函数名称： Usart_SendString
*
* 函数功能： 串口数据发送
*
* 入口参数： USARTx：串口组
* str：要发送的数据
* len：数据长度
*
* 返回参数： 无
*
* 说明：
************************************************************
*/
void Usart3_SendString(unsigned char *str, unsigned short len)
{
unsigned short count = 0;
// printf("%sn", str);
for (; count < len; count++)
{
USART_SendData(USART3, *str++); // 发送数据
while (USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET)
; // 等待发送完成
}
}
usart3.h
实现串口
#ifndef _ESP8266_H_
#define _ESP8266_H_
/*-------------------------------------------------*/
/* */
/* 操作Wifi功能的头文件 */
/* */
/*-------------------------------------------------*/
#include "git.h"
// 单片机头文件
#include "stm32f10x.h"
#define REV_OK 0 // 接收完成标志
#define REV_WAIT 1 // 接收未完成标志
void ESP8266_Init(void);
void Usart3_Init(unsigned int baud);
void ESP8266_Clear(void);
void ESP8266_SendData(unsigned char *data, unsigned short len);
unsigned char *ESP8266_GetIPD(unsigned short timeOut);
void Usart3_SendString(unsigned char *str, unsigned short len);
_Bool ESP8266_SendCmd(char *cmd, char *res, u16 time);
_Bool ESP8266_WaitRecive(void);
#endif
五、参考
物联网毕设 -- 智能药箱（4G+语音识别）_智能药箱设计-CSDN博客文章浏览阅读1.8k次，点赞34次，收藏32次。这个系统由硬件端和APP端组成。硬件端以STM32F103C8T6为主控，连接OLED显示屏、4G模块GA10、MAX30102心率模块、LU90614红外测温模块、时钟模块、舵机和ASR-PRO语音识别模块等，实现环境数据实时监测和定时提醒吃药等功能。APP端通过MQTT协议与设备交互，用户可以查看体温、心率、血氧等数据，设置紧急联系人，修改药量剩余情况，并可以远程对设备进行时钟对时和定时吃药时间的设置。关注微信公众号--星之援工作室 发送关键字（项目清单）可获取项目清单资料➡️。_智能药箱设计 https://blog.csdn.net/herui_2/article/details/141785567?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%252275493d1f7ae3a8be964ae7aaa2dad55d%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=75493d1f7ae3a8be964ae7aaa2dad55d&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-141785567-null-null.nonecase&utm_term=4g&spm=1018.2226.3001.4450
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