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【开源案例】双STM32和机智云，一起打造“优美”的数字仪表

Gizwits
助工
2021-03-24 12:42:35     打赏

本文是非常全面、细致的一篇，关于开发智能化数字仪表的案例，从硬件、APP应用、Web端开发三方入手，详细讲述了如何去开发一个智能设备。


项目所有源码、相关设计均公开，支持利用这个项目去开发数字示波器、激光测距仪、设备手持操作器、信号发生器、空气质量分析仪、水质检测仪等智能化手持式数字仪表设备。为了更好的让大家快上手仪表开发，几乎所有开发步骤都有图文版、视频版说明。
使用STM32G0 和STM32F7的硬件平台和机智云AIoT平台，搭载最新GUI的TouchGFX技术，开发数字仪表， 实现底层的测量感知，炫酷的显示，远程控制，云端连接等功能。用户可以通过手机连接到机智云云平台，并且可以随时随地获取设备的信息以及对设备进行控制。项目开源，且支持二次开发。
主要实现功能：产品功能：
  • 在MCU设备端，美观漂亮的温度和湿度数据的UI展示
  • 在机智云云端，实现MCU设备端连接机智云物联网平台，及数据采集并展示
  • 在Android⼿手机端，实现通过机智云读取MCU设备端温度和湿度数据并展示



效果展示：

系统结构:
  • STM32F767+STM32G071双MCU设计，易于扩展
  • STM32G071读取传感器数据和机智云物联网平台的连接
  • STM32F767负责UI界面的展示



可支持二次开发：
  • 软硬件设计资源全部公布（参考第5、6条，设计文件下载和相关源码）
  • 可以根据自己的应用，接入不同传感器， 设计自己的炫酷界面，连接各种公有云
  • 可基于此项目设计数字示波器、激光测距仪、设备手持操作器、信号发生器、空气质量分析仪、水质检测仪等智能化手持式数字仪表设备。




材料准备：

硬件：
  • STM32F767
  • STM32G071数字仪表硬件开发套件


软件：
  • STM32CubeG0固件库
  • STM32CubeMX
  • MDK 或者 IAR
  • 机智云平台开发者账号




开发步骤：





片版开发步骤更清晰
文字说明版步骤可以了解更多详情
代码详解版请访问https://club.gizwits.com/thread-165606-1-1.html
1、F7子板开发：
  • 1.1 在F7子板上从零开始创建TouchGFX UI项目


分别配有图文版、视频版的方式，介绍如何在F7板子上创建TouchGFX UI项目。

  • 1.2 数字仪表GUI应用开发


按照TouchGFX MVP架构来分层，通过根据原理图，STM32CubeMX配置G0通过USART2与F7子板通信外设，串口接收G0子板传感器数据，传感器读取任务StartsensorTask数据处理来实现GUI界面功能，再通过可视化UI界面和少量核心代码，实现手持设备（数字仪表）的屏幕保护界面、配网界面、温湿度显示及具体按钮的操作代码。
  • 1.3  G0子板读取传感器与F7通信


读取传感器数据STM32CubeMX配置I2C外设，STM32CubeMX配置G0通过USART2与F7子板通信外设。
2、STM32连接机智云物联网平台
  • 2.1 云端开发：讲述机智云云端开发



进行云端开发前，有必要了解一下机智云物联网平台的模式，以及常见的功能、相关的专业术语，以便后续开发的时候能节省时间。
  • 2.1 MCU端开发 ：包含MCU通过WIFI模块与机智云通信、通过机智云OTA升级MCU固件



根据项目需求，此处是通过WiFi模块接入机智云物联网平台，让MCU获得实时数据传输的功能，所以这里要进行对MCU进行代码移植——通过STM32CubeMX移植机智云自动生成代码。为了让设备具备自动升级功能，也需要了解机智云OAT升级固件的方法。
  • 2.3 手机端开发：包含Android端APP使用方法、Android端APP应用开发


首先介绍如何进行APP配网，然后再介绍在机智云平台定义产品的相关数据点（功能）后，在线生成APP代码包（基于机智云开源框架），通过AS再次开发和优化界面，最终实现我们想要的效果。

  • 2.4  Web端页面开发：


具体包括Web端使用方法、Web端网页开发及部署。介绍了如何实现网页版本仪表显示页面，具体实现内容如下两个页面：初始页面和设备页面。请注意，只有初始化成功后，才会进入设备页面，以及页面部署，使得能在个人电脑或者是通过外网访问初始页面和设备页面。由于此次设计代码比较多，将讲解核心代码以及相关的实现流程。其余代码可根据源码中的注释自行了解，亦可下载全部源码。

3、整机软件烧录测试文档
  • 3.1 F7部分
  • 3.2 G0/机智云部分


此处分门别类介绍固件少写，主要是为实现MCU具有远程控制功能、OTA升级功能服务。

4、演示效果
  • 4.1  DIY数字仪表单机





4.2  DIY数字仪表单机+机智云 Android APP配网和数据展示





4.3  DIY数字仪表单机+机智云 Web页面配网和数据展示





5、设计文件下载
  • 5.1 软件设计文件


F7  :  http://weibo.ws/vSMAVWG0 Bootloader  ：http://weibo.ws/UFJjlfG0 App  :  http://weibo.ws/EsSxHAWIFI固件 : http://weibo.ws/CkSLHH机智云AndroidAPP : https://www.pgyer.com/gizwits  访问密码 2019机智云Web APP : https://club.gizwits.com/webapp/demo/index.html

  • 5.2 硬件设计文档


Sensor_Design_Package : http://weibo.ws/vVrOHG

POWER_Design_Package: http://weibo.ws/yLiMNf

STM32F767ZG_Design_Package：http://weibo.ws/McnFqY

STM32G071RB_Design_Package：http://weibo.ws/jlSyXP


6、相关源码

APP源码地址：https://github.com/xuhongv/AndroidGizWitsSTDiyMeter websocket源码地址：https://github.com/gizwits/gizwits-wechat-js-sdk


7、参考文档

Websocket API 指南：http://docs.gizwits.com/zh-cn/Cloud/WebsocketAPI.htmlWebsocket 网页控制设备： http://docs.gizwits.com/zh-cn/UserManual/UseWebsocket.htmlChart.js：https://www.chartjs.org/JavaScript教程：https://www.w3school.com.cn/js/index.asp


8、补充说明如需要查看图文版内容、相关代码解析，访问下面的****
https://club.gizwits.com/thread-165606-1-1.html


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