开源一夏 | STM32 对接涂鸦 wifi 模块项目（智能插座 - 开源）
前言
本项目从了解平台到样品实际落地，还是挺方便的，这得得益于涂鸦的 SDK 和相关资料，
本文意在于对本次项目做个笔记，方便以后再次用到，也给大家一个参考。
最后所有的资料原理图和程序都开源。
一、如何选择合适的涂鸦 wifi 模块?
第一步，在这个问题上，没有接触过涂鸦的朋友或许会犯迷糊。
本次的项目简单来说是做一个人体感应控制器，其实本来公司和涂鸦商务是有合作的，刚开始，由于手头事情也多，涂鸦也不是很了解，我还直接在群里面提需求，然后希望对方给出一个推荐模块（因为自己去涂鸦官网上面看过，模块实在是太多了= =！ 单从一个工程师的角度来看，哪一个都能用，但是要找到合适自己的，还真有点难以判断…… ），对面需要我给需求，因为功能实在是不复杂，几句话就说完了，但是对面还是觉得没有一个明确的项目需求，后来通过电话沟通，才明白一些。如果需要专门的涂鸦客服跟进，那么至少也得是一个“值得”的项目，而且这样沟通来沟通去，时间也会浪费，对方建议我自己去涂鸦平台看看资料，通过标准的流程新建产品。
没办法，没法偷懒了（按照以前开发的流程，厂家推荐一款 wifi 模块，大部分时间会花在写模块驱动，测试上面），只能自己去看看平台操作流程，去看资料，然后直接试着操作起来，之后才发现其实涂鸦生态做得挺完善的，只要熟悉了整套系统，哪个部分都不需要画太多时间，可能涂鸦项目画 PCB 需要的时间才是最多的了。
因为 wifi 模块驱动，手机 APP 涂鸦都做好了……而且，你需要做什么产品，平台会推荐你最合适的 wifi 模块，前提是你得在 IoT 平台上创建产品。
所以使用那个型号的涂鸦 wifi 模块不需要自己根据每一个型号的资料去选择，进入涂鸦 IoT 平台，注册账号后，创建你需要设计的产品，配置好自己产品功能后，平台自己会给你推荐合适的 wifi 模块。
二、涂鸦 IoT 平台操作
2.1 创建产品
接下来就来讲解一下涂鸦 IoT 平台的操作，账号肯定得注册一个，然后在产品栏目，找到创建产品，如下图（图中因为以前创建过，所以有一个存在产品）：
点进去以后，界面如下，可以看到涂鸦已经给产品分好了类，而且基本上物联网领域能关联的设备都包含了，在这个里面选择你的产品或者方案对于或者相似的产品：
我们这里点击一个插座看看：
2.2 添加标准功能
点击创建产品，会让你给产品方案取个名字，然后接下来会让你配置功能，其中会有几个必选功能，因为作为智能插座，几个必须具备的基础功能他会给先定好，其他的额外功能根据自己的需求去选择：
选择好以后如下图：
2.3 APP 界面设置
接下来就是设计自己产品 APP 上的界面了，在上图中点击下一步设计面板，我这里随便选了一个：
通过手机扫描上面的二维码，可以看到刚才创建的产品：
2.4 ☆硬件选择☆
根据步骤提示，接下来是就是选择硬件了：
我们随便选择，点第一个模块：
点击生成固件，然后就可以下单买样品了，功能按照我们自己的选择配置会在固件里面设置好，只需要自己画个电路图：
硬件设计也可以点击参考电路设计，也会根据你选择的模块给出参考电路图：
2.5 其他说明
完成以上设置后，基本上模块选型就完成了，后面的第 4 步和第 5 步可以暂时不管：
如果是做一个上面描述的插座产品，工程师做的只是需要在 IOT 平台做一下选择配置，根据自己设定的功能引脚设计电路图，最后焊接完成后，基本上电配好网，直接手机控制插座开关了，app 也能实时显示插座开关状态
上图的示例是创建了一个插座的新品，而且是零代码开发的，不存在 SDK 移植之类的，因为不需要，简单标准的功能涂鸦可以直接做好固件程序，根据你配置好的功能采购的模块就直接上电可以用，无需另加 MCU。
我们回头来看一下产品的生产管理，可以看到除了我以前创建的产品，多了一个我们刚才创建的插座，除了这些标准的产品，在遇到一些定制化项目产品不是那么常规标准的情况下，就得使用通用模块进行 SDK 移植了：
在上图中的第二个名为 demo 产品，人体红外传感器中选择的功能如下：
除了人感基本的有无人信息，还有继电器控制开关，还有预约功能，倒计时，其实还可以自己加很多功能，只需要注意增加功能的数据类型，属性，是为了后面自己写程序的时候不会出错。
在硬件开发部分，涂鸦推荐的模块为 TYWE3S Wi-Fi 模组（当时选完功能后就只有这么一个模块推荐），因为这个是需要移植 SDK 的，需要自己外带一个 MCU 做处理，所以这个界面中，有 下载资料 这么一栏，主要是 MCU SDK 下载：
如果是做一个需要移植 SDK 的产品，那除了电路图设计，还得根据自己选择的 MCU 型号移植一下官方的 SDK 包，我们这里记录的是使用 STM32F103C8T6 芯片进行的移植操作。
三、SDK 移植
下载好 SDK 包，打开后里面包含的文件如下图：
SDK 的移植，官方有详细视频教程：涂鸦官方SDK包移植教程
官方的文档教程：涂鸦官方SDK包移植文档说明
我这里就把自己移植的过程作记录一遍， 我个人整体来说，没有详细的一点一点去看文档和视频，只是大概浏览一下，然后几个大步骤注意，都是修改编译，然后出了 error 以后找到问题所在，去修改。
3.1 添加对应的文件和头文件
在需要使用到 wifi 功能的文件中包含一下 wifi.h 文件，#include "wifi.h"，主函数中肯定需要，其他地方需不需要没必要特意去看，用到的时候没包含报错了，我们再包含也不迟
3.2 添加 PRODUCT_KEY 定义
PRODUCT_KEY 就是我们在 IoT 平台创建的产品 ID，如下图：
3.3 调用 wifi_protocol_init 函数
在 MCU 串口及其他外设初始化后调用 mcu_api.c 文件中的 wifi_protocol_init() 函数。我样品使用的是串口 3 和涂鸦 wifi 连接的，然后波特率为 9600：
3.4 串口收发处理
串口发送：
将 MCU 串口单字节发送函数填入 protocol.c 文件中 uart_transmit_output 函数内，并删除 #error。
就是我们使用的 MCU，哪个串口连接的涂鸦 wifi，自己把此串口发送一个字节的函数放在uart_transmit_output 函数内：
串口接收：
在串口接收中断服务函数里面调用 mcu_api.c 文件内的 uart_receive_input 函数，并将接收到的字符作为参数传入。
3.5 调用 wifi_uart_service 函数
单片机进入 while(1) 循环后调用 mcu_api.c 文件内的 wifi_uart_service() 函数。
3.6 设备上电初始状态上报
修改 protocol.c 中的函数 all_data_update(void) ，此函数是产品上电状态，这个可以根据自己的意愿上报初始状态：
那么这些 DP 点在哪里看到定义呢，是在 protocol.h 文件中有定义，这也是和我们当时自己设置的产品功能一一对应的：
3.7 完善下发操作
完成每个下发 DP 点自己需要的操作，在 protocol.c 文件中，每个可下发的 DP 点，都有一个单独下发数据处理函数。格式为 dp_download_xxx_handle()，比如我们进行开关控制继电器动作：
3.8 其他细节处理
人感的状态上报我是放在主函数中判断：
在官方文档中，进行到这一步，还需要配网指示灯的添加，我这里没有用到，因为我选择的是 wifi 模块自动处理按键和 LED 指示，这是在当时选择 wifi 模块的时候的一个可选择的功能，我选择的是 wifi 模块自动控制，使用的是官方推荐的参考电路，参考电路如下：
但是记住，模块自动控制的话，需要在 protocol.h 中定义WIFI_CONTROL_SELF_MODE，默认是注销的：
完成以上步骤，基本移植完成，但是还是有些地方需要修改，但是这些修改都是可以根据编译后的错误，找到错误位置进行修改，每个错误的地方基本都有注释说明，很简单的。最后直到编译完全通过，wifi 模块的驱动就已经完成了。
四、配网操作测试
样品使用的配网方式是 wifi 模块自动处理 方式，默认是长按按键 5 S，切换配网方式（AP 模式 和 Smart 模式相互切换）
配网需要使用到涂鸦 app，我们这里使用 Smart 模式延时一下具体步骤：
1、 在 app 中点击右上角加号，选择你所需要的添加的设备，我这里选择的是下图中的第一个，wifi 类型的传感器：
2、 选好设备以后，在弹出的页面选择你所需要连接的 wifi 名字和密码：
3、 到下一步，注意文字提示，需要保证 wifi 模块处于对应的配网状态下：
4、 等待设备自动配网，需要一点时间，我这边每次设置大概在 30S 左右就能连接上：
5、 添加成功提示：
6、 最后就可以测试，根据自己定义的几个功能，有人无人，状态变化，然后通过界面上的按钮，可以操作继电器通断，实际测试下来功能完全 OK，整体来说还是达到的基本的效果：
整个过程基本上没有遇到疑难杂症之类的问题，不得不说，涂鸦的生态还是做得挺好的！！
五、硬件原理图
因为许多小伙伴找我要原理图和，所以干脆这里就把重要部分原理图贴上。
硬件部分主要有几个重要点：
1、供电部分，220V 转 5V/3.3V；
2、控制电源开关部分，使用继电器控制；
3、WiFi 模块部分；
4、STM32 部分；
本部分不上原理图，因为最小系统都一样，可参考：
STM32 非接触测温测温传感器 项目记录（ModbusRTU协议）中的 STM32 部分原理图。
5、人体感应部分。（本部分不上原理图，方案很多，比如最简单的 BISS001）
5.1 涂鸦模块部分
涂鸦模块的型号是根据上文提到的如何选择涂鸦模块操作，最后涂鸦官方给出的：
5.2 供电部分
供电部分用了电源模块：
5.3 控制部分
控制部分使用继电器，欧姆龙的 G5Q-14：
结语（原理图源码链接）
最后上一下项目工程资料链接：https://gitee.com/qzh_projects/Demos/tree/master/
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【矜辰所致】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/a4970d11467fb1e906785c56f】。文章转载请联系作者。
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们！ 2022.08.02 加入
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们，矜辰所致，金石为开！ 为了活下去的嵌入式工程师，画画板子，敲敲代码，玩玩RTOS，搞搞Linux ...
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