本文分享自华为云社区《基于 STM32 + 华为云 IOT 设计智能称重系统》，作者：DS 小龙哥
伴随着网络技术，各种通讯技术，传感器技术的飞速发展，物联网技术成为了当今技术领域发展为迅速的技术。而物联网技术的核心仍然是以互联网技术为基础的，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
本设计的模型来源于物流、矿山、高速公路等场合，车辆称重地螃的智能化升级要求，设计基于物联网的智能在线称重方案，开发智能称重控制器，合理选择部署多个重量传感器和必要的算法、通过 WIFF 通信模块、GPS 定位模块，采集车辆重数据一地理位置信息，并通过网络发送至云平台，设计图形化 UI 界面展示称重、地图位置等重要信息，实现对称重系统的远程监测。
随着物联网技术的逐步发展和日趋成熟，物联网技术是一个大而广的应用技术，并非仅仅局限于延伸应用。相信对地磅来说必然会有更多创新的应用实践。总的来说，地磅现代化、信息化、智能化一定紧随物联网技术的发展，而物联网技术的发展也必将促使地磅兴起新的技术革命。
1. 设计的技术与硬件选项总结：
（1）云端通信模块采用 ESP8266-WIFI
（2）联网通信模块采用：ESP8266
（3）GPS 模块：采用 ATGM336H 双模 GPS 模块
（4）电子秤模块：用于称重
（5）物联网云平台：采用华为云物联网平台
（1）采用 ESP8266 连接 OneNet 上传称重数据和 GPS 数据到云端（采用 HTTP 协议）
云端上显示 2 个数据：GPS 定位数据–地图显示，称重传感器的数据值
（2）3 个称重传感器接一个秤面称重计算平均值
（3）本地 OLED 显示屏显示 GPS 经纬度数据、称重传感器的数据值。
（4）OLED 设计一个页面显示并设置当前的报警上限。通过按键进行加减
当称重的阀值超出了设置阀值，蜂鸣器报警。
2. 硬件选型
2.1 STM32F103C8T6
STM32F103C8T6 是一款基于 ARM Cortex-M 内核 STM32 系列的 32 位的微控制器，程序存储器容量是 64KB，需要电压 2V~3.6V，工作温度为 - 40°C ~ 85°C。
2.2 电子秤传感器
HX711 是一款专为高精度称重传感器而设计的 24 位 A/D 转换器芯片。
2.3 ESP8266-wifi
2.4 GPS 模块
2.5 蜂鸣器
3. 创建云端产品与设备
3.1 创建产品
地址：https://www.huaweicloud.com/?locale=zh-cn
3.2 创建设备
地址: https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-portal/device/all-device
3.3 自定义模型数据
链接：https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-dev/all-product/7211833377cf435c8c0580de390eedbe/product-detail/6277d70223aaf461a0f72a56
这个模型数据就是设备要上传的数据。
这个模型数据就是设备要上传的数据。
{ "device_id": "6277d70223aaf461a0f72a56_weigh", "secret": "12345678" } 服务ID: weigh 属性名称 数据类型 访问方式 描述 weigh int(整型) 可读 重量 GPS string(字符串) 可读 GPS定位信息
复制代码创建完产品、设备之后，接下来就需要知道如何通过 MQTT 协议登陆华为云服务器。
官方的详细介绍在这里:
https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112
https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112
属性上报格式:
https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_3010.html
https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_3010.html
MQTT 设备登陆密匙生成地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/
DeviceId 6277d70223aaf461a0f72a56_weighDeviceSecret 12345678 ClientId 6277d70223aaf461a0f72a56_weigh_0_0_2022050814 Username 6277d70223aaf461a0f72a56_weigh Password 0a3d097c6449b8526a562006a74c8c5e61ce63d6c831ea291560736a3332cf77
复制代码华为云物联网平台的域名是: 161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com
华为云物联网平台的 IP 地址是:121.36.42.100
在软件里参数填充正确之后，就看到设备已经连接成功了。
接下来打开设备页面，可以看到设备已经在线了。
华为云物联网平台的 IP 地址是:121.36.42.100
在软件里参数填充正确之后，就看到设备已经连接成功了。
接下来打开设备页面，可以看到设备已经在线了。
3.5 主题订阅与发布
//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/6277d70223aaf461a0f72a56_weigh/sys/messages/down //设备上报数据 $oc/devices/6277d70223aaf461a0f72a56_weigh/sys/properties/report //上报的属性消息 (一次可以上报多个属性,在json里增加就行了) {"services": [{"service_id": "weigh","properties":{"GPS":"lat:12.345,lng:45.678"}}]}
复制代码通过 MQTT 客户端软件模拟上报测试：
查看控制台页面，数据已经上传成功了。
3.6 应用侧开发
为了更方便的展示设备数据，与设备完成交互，还需要开发一个配套的上位机，官方提供了应用侧开发的 API 接口、SDK 接口，为了方便通用一点，我这里采用了 API 接口完成数据交互，上位机软件采用 QT 开发。
帮助文档地址: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0034.html
设备属性就是设备上传的传感器状态数据信息，应用侧提供了 API 接口，可以主动向设备端下发请求指令；设备端收到指令之后需要按照约定的数据格式上报数据；所以，要实现应用层与设备端的数据交互，需要应用层与设备端配合才能完成。
在使用接口时，最好先使用华为自己的调试接口测试。
https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=IoTDA&api=ListProperties
上位机软件采用 Qt 框架设计，Qt 是一个跨平台的 C++ 图形用户界面应用程序框架。Qt 是一个 1991 年由 Qt Company 开发的跨平台 C++ 图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发 GUI 程序，也可用于开发非 GUI 程序，比如控制台工具和服务器。简单来说，QT 可以很轻松的帮你做带界面的软件，甚至不需要你投入很大精力。
QT 官网: https://www.qt.io/
4. STM32 设备端开发
4.1 程序下载
4.2 原理图
4.3 硬件接线
（1）OLED显示屏接线:D0----(SCK)------------------->>PB14 D1----(MOSI)------------------>>PB13 RES—(复位脚低电平有效)-------->>PB12 DC--(数据和命令控制管脚)------>>PB1 CS--(片选引脚)---------------->>PA7 GND--------------------------->>GND VCC--------------------------->>3.3V或者5V （2）ATK-ESP8266 WIFI接线 PA2(TX)--RXD 模块接收脚 PA3(RX)--TXD 模块发送脚 GND---GND 地 VCC---VCC 电源（3.3V~5.0V） （3）外接蜂鸣器模块: 高电平响 BEEP----->PB8 （4）外接按键： KEY1 -PB3 按下是低电平 清零 KEY2 -PB2 按下是低电平 翻页 KEY3 -PB6 按下是低电平 加 KEY4 -PB7 按下是低电平 减 （5）外接LED灯模块： LED1-PB4 低电平亮 LED2-PB5 低电平亮 （6）称重传感器1 VCC--->5V SCK--->PA4 时序控制脚--对STM32--输出模式 DT---->PA5 输出输出脚-对STM32--输入模式 GND--->GND （7）称重传感器2 VCC--->5V SCK--->PA11 时序控制脚--对STM32--输出模式 DT---->PA12 输出输出脚-对STM32--输入模式 GND--->GND （8）称重传感器3 VCC--->5V SCK--->PA6 时序控制脚--对STM32--输出模式 DT---->PA8 输出输出脚-对STM32--输入模式 GND--->GND （9）GPS模块接线说明 GND----GND VCC---3.3V PB11----GPS_TX PB10----GPS_RX （--）板载LED灯:低电平亮 LED1--PC13 BEEP2--PC14 （--）板载按键: KEY1--PA0 按下为高电平
复制代码#include "stm32f10x.h"#include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "usart.h" #include <string.h> #include "timer.h" #include "bluetooth.h" #include "esp8266.h" #include "mqtt.h" //华为物联网服务器的设备信息 #define MQTT_ClientID "61b9ba3a2b2aa20288c1e7f1_QQ1126626497_0_0_2021121510" #define MQTT_UserName "61b9ba3a2b2aa20288c1e7f1_QQ1126626497" #define MQTT_PassWord "385ce91dfe7da5b7431868d5d87e7998163c493344040935d5a00024d6324242" //订阅与发布的主题 #define SET_TOPIC "$oc/devices/61b9ba3a2b2aa20288c1e7f1_QQ1126626497_0_0_2021121510/sys/messages/down" //订阅 #define POST_TOPIC "$oc/devices/61b9ba3a2b2aa20288c1e7f1_QQ1126626497_0_0_2021121510/sys/properties/report" //发布 char mqtt_message[200];//上报数据缓存区 int main() { u32 time_cnt=0; u32 i; u8 key; LED_Init(); BEEP_Init(); KEY_Init(); USART1_Init(115200); TIMER1_Init(72,20000); //超时时间20ms USART2_Init(9600);//串口-蓝牙 TIMER2_Init(72,20000); //超时时间20ms USART3_Init(115200);//串口-WIFI TIMER3_Init(72,20000); //超时时间20ms USART1_Printf("正在初始化WIFI请稍等.\n"); if(ESP8266_Init()) { USART1_Printf("ESP8266硬件检测错误.\n"); } else { //非加密端口 USART1_Printf("WIFI:%d\n",ESP8266_STA_TCP_Client_Mode("CMCC-Cqvn","99pu58cb","121.36.42.100",1883,1)); } //2. MQTT协议初始化 MQTT_Init(); //3. 连接华为服务器 while(MQTT_Connect(MQTT_ClientID,MQTT_UserName,MQTT_PassWord)) { USART1_Printf("服务器连接失败,正在重试...\n"); delay_ms(500); } USART1_Printf("服务器连接成功.\n"); //3. 订阅主题 if(MQTT_SubscribeTopic(SET_TOPIC,0,1)) { USART1_Printf("主题订阅失败.\n"); } else { USART1_Printf("主题订阅成功.\n"); } .........
复制代码4.5 ESP8266 代码
/3 
