芯耀
与非AI
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一、前言
1.1 项目开发背景
随着我国老龄化进程的加剧以及人们对生活品质要求的逐年提升，传统的养老和居住模式正面临着向智能化、精细化转型的深刻变革。木屋因其天然、环保、透气性好等特点，逐渐成为康养产业、特色民宿及生态度假区备受青睐的建筑形式。然而，木质结构本身对环境的温湿度变化较为敏感，且在封闭空间内，二氧化碳蓄积、PM2.5超标等空气质量问题同样会直接影响居住者的身体健康，特别是对于免疫力较低、感知能力较弱的老年人群体。因此，如何利用现代物联网技术，对康养木屋的室内环境进行实时监测与智能化调节，打造一个健康、舒适、安全的“智慧康养空间”，成为了亟待解决的现实问题。
本项目正是针对这一市场痛点与技术需求，设计并实现了一套基于STM32微控制器的智能康养木屋监测系统。系统将嵌入式技术与物联网云平台深度融合，旨在改变传统人工管理环境的弊端，通过全方位、自动化的感知与控制，为住户提供全天候的健康守护。在技术选型上，系统采用高性价比的STM32F103C8T6作为核心控制单元，通过多传感器联动，实现对室内温湿度、二氧化碳、PM2.5、环境光以及人员活动状态的精准采集；同时，结合步进电机窗帘、MOS管控制的新风与风扇系统，构建了一套完整的室内微气候调节机制。
为了打破传统监控系统“信息孤岛”的局限，本项目引入了华为云物联网平台，利用轻量化的MQTT协议实现数据的高效上云。通过自主开发的Qt跨平台客户端，管理人员和住户亲属无论是通过Windows电脑上位机还是Android手机APP，都能跨地域远程查看木屋的实时环境指标，并能下发控制指令。此外，系统特意设计了手动与自动双模式切换，既能在自动模式下依据环境数据逻辑智能调节新风和灯光，又能在手动模式下赋予用户绝对的控制权。本系统的开发不仅提升了康养木屋的智能化与信息化水平，也为现代智慧养老、绿色生态人居的建设提供了一种低成本、高可靠性的微型物联网解决方案。
下面是硬件的PCB-3D仿真图：
1.2 设计实现的功能
（1）温湿度智能监测与调节：系统能够实时采集木屋内的温度和湿度数据。当检测到温度或湿度超过预设的健康阈值时，系统会自动启动新风系统进行通风换气，以保持室内环境的舒适度。
（2）二氧化碳浓度检测：系统支持对室内二氧化碳（CO2）浓度进行实时监测，为评估空气新鲜度和含氧量提供数据支撑。
（3）PM2.5颗粒物检测与超标报警：系统支持对空气中PM2.5颗粒物浓度进行检测。当检测结果大于健康阈值时，本地蜂鸣器会发出报警声，提醒房间住户开窗透气，同时系统会自动启动新风系统进行强制通风。
（4）人员检测与活动频率统计：系统能够通过红外传感器检测室内是否有人，并能自动统计人员出现的次数，从而实现对住户活动频率的记录与分析。
（5）新风系统自动联动调节：系统具备新风自动调节功能。一旦检测到二氧化碳浓度超过安全标准，无需人工干预，系统会自动打开新风系统进行空气置换。
（6）双模窗帘控制：系统支持窗帘的智能调节。住户既可以通过按下木屋本地的实体按钮来实现窗帘的自动开关，也可以通过远程手机或电脑APP下发指令控制窗帘的升降。
（7）本地环境数据可视化显示：系统集成了本地LCD彩屏显示模块，能够将当前采集到的温度、湿度、二氧化碳浓度、PM2.5等环境指标直观地在现场进行实时显示。
（8）物联网数据上云：系统利用ESP8266-WIFI模块连接无线网络，并通过轻量级的MQTT协议，将现场采集到的所有环境与状态数据实时、安全地上传至华为云物联网（IoT）平台。
（9）多端APP远程监控与控制：支持Android手机客户端和Windows电脑上位机软件远程互联。APP直接从华为云平台获取数据，不仅能动态显示设备端上传的实时环境数据，还能实现跨地域的远程手动控制。
（10）手动与自动模式切换：系统支持“手动”和“自动”两种运行模式的自由切换。在自动模式下，系统会根据二氧化碳浓度自动调节新风，并根据环境光线强弱和“是否有人”的判断，智能开关照明灯光。
（11）基于人机状态的环境光检测：系统支持环境光照强度检测。当检测到室内有人，且此时环境光线较暗时，系统会自动开启照明灯光，实现“人来灯亮”的节能控制。
（12）多渠道灯光控制：系统支持灵活的灯光控制机制，既可以在自动模式下根据环境光和人体感应自动开关灯，也支持用户通过手机/电脑APP进行远程手动开关灯。
（13）自动降温风扇控制：系统具备温度调节功能。当木屋内温度过高、超过设定阈值时，系统会自动开启散热风扇进行物理降温，确保室内温度适宜。
1.3 项目硬件模块组成
项目模块代码已上传网盘：https://ccnr8sukk85n.feishu.cn/wiki/QjY8weDYHibqRYkFP2qcA9aGnvb?from=from_copylink
（1）核心控制模块（STM32F103C8T6最小系统板）：作为整个系统的“大脑”，负责采集各传感器数据、处理控制逻辑、驱动执行机构，并通过串口与通信模块、PM2.5传感器进行数据交互。
（2）温湿度采集模块（DHT11传感器）：采用单线通讯协议与主控单片机（PA11）连接，用于精准获取木屋内部的实时温度和湿度数据。
（3）二氧化碳检测模块（SGP30传感器）：采用IIC协议（SDA-PA6，SCL-PA7）与主控连接，用于监测室内二氧化碳浓度，评估空气新鲜度。
（4）颗粒物检测模块（GP2Y1026AU0F-PM2.5传感器）：通过串口通讯方式（PB11接传感器TX）将检测到的空气中PM2.5颗粒物浓度数据实时发送给单片机。
（5）人体红外感应模块（HC-SR501/SR602传感器）：连接至主控的PB9引脚，用于感知木屋内是否有人活动，为灯光控制和人员活动频率统计提供依据。
（6）环境光检测模块（BH1750光敏传感器）：采用IIC协议与二氧化碳传感器共用总线（SDA-PA6，SCL-PA7），用于定量检测屋内的光照强度。
（7）本地显示模块（1.44寸 SPI LCD彩屏）：采用SPI总线（SCL-PB0，SDA-PB1）及控制线（RST-PB5，DC-PB6，CS-PB7）与主控连接，在木屋本地实时可视化显示各项环境指标和系统运行状态。
（8）无线通信模块（ESP8266-WIFI模块）：接在主控串口4（PA2-TX，PA3-RX）上，配置为STA+TCP客户端模式，负责连接无线热点并通过MQTT协议与华为云IoT平台进行双向数据通信。
（9）新风执行模块（双5V排风扇+MOS管控制）：由两台5V排风扇组成（一个进风、一个排风），通过AO3400A MOS管连接至主控PA1引脚。启动时两扇同转，实现屋宇内外的空气快速循环置换。
（10）窗帘驱动模块（ULN2003驱动板+28BYJ-48五线四相步进电机）：通过PB12~PB15四个IO口控制ULN2003驱动芯片，进而驱动5V步进电机正反转，实现窗帘的本地或远程开关调节。
（11）降温风扇模块（USB小风扇+MOS管控制）：采用5V USB小风扇，通过AO3400A MOS管连接至主控PB8引脚，在屋内温度超标时自动开启进行物理散热降温。
（12）照明控制模块（USB照明灯+MOS管控制）：采用AO3400A MOS管作为电子开关，连接至主控PA8引脚，实现照明灯光的自动或远程手动开关。
（13）声光报警与指示模块（蜂鸣器+LED指示灯）：
有源蜂鸣器：高电平触发，接在PA15引脚，用于PM2.5超标时本地报警提示。
状态指示灯：包括PC13（程序运行指示灯）、PC14（上传数据指示灯）、PC15（报警指示灯），用于直观反馈系统当前工作状态。
（14）本地按键交互模块（6位独立按键）：共设计6个本地控制按键，分别连接至PA0（K1翻页）、PA12（K2模式切换）、PA4（K3开关灯）、PA5（K4开关散热风扇）、PB3（K5开关新风系统）、PB4（K6开关窗帘），用于实现本地手动控制。
（15）供电管理模块（Type-C接口+稳压电路）：系统采用Type-C接口输入5V直流电源为风扇、步进电机等高功耗器件供电，并通过板载的5V转3.3V稳压芯片（如AMS1117-3.3），为STM32主控及各3.3V低功耗传感器模块供电。
1.4 系统框架图
1.5 运行流程图
二、部署华为云物联网平台
华为云官网：https://www.huaweicloud.com/
打开官网，搜索物联网，找到设备接入IoTDA。
2.1 物联网平台介绍
华为云物联网平台（IoT设备接入云服务）提供海量设备的接入和管理能力。物理设备通过平台联接到云，支撑设备数据采集上云和云端下发命令。配合华为云其他产品，可快速构筑物联网解决方案。
一个完整的物联网解决方案包含三部分：物联网平台、业务应用和设备。
物联网平台位于业务应用和设备之间，屏蔽复杂的设备接口，完成设备快速接入。平台提供开放能力，支撑行业用户构建物联网解决方案。
设备通过固网、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wifi等网络接入物联网平台，使用LWM2M/CoAP、MQTT、HTTPS协议将业务数据上报到平台。平台将控制命令下发给设备。
业务应用调用物联网平台的API，实现设备数据采集、命令下发、设备管理等业务场景。
2.2 开通物联网服务
地址：https://www.huaweicloud.com/product/iothub.html
开通免费单元。
点击立即创建。
等待标准版实例创建完成。
创建完成后点击详情，查看标准版实例的设备接入端口和地址。
下图框起来的是端口号和域名。
点击实例名称，查看当前免费单元的配置情况。
开通后点击接入信息，也能查看接入信息。设备准备采用MQTT协议接入，这里可以看到MQTT协议的地址和端口号。
总结：
端口号： MQTT (1883)| MQTTS (8883)
接入地址： dab1a1f2c6.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com使用ping命令得到IP地址：
C:UsersLenovo>ping dab1a1f2c6.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com
正在 Ping dab1a1f2c6.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com [117.78.5.125] 具有 32 字节的数据:
来自 117.78.5.125 的回复: 字节=32 时间=37ms TTL=44
来自 117.78.5.125 的回复: 字节=32 时间=37ms TTL=44
来自 117.78.5.125 的回复: 字节=32 时间=37ms TTL=44
来自 117.78.5.125 的回复: 字节=32 时间=37ms TTL=44
117.78.5.125 的 Ping 统计信息:
数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
最短 = 37ms，最长 = 37ms，平均 = 37msMQTT协议接入有两个端口：1883是非加密端口，8883是证书加密端口。单片机无法加载证书，选用1883端口。
2.3 创建产品
链接：https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-dev/all-product?instanceId=03c5c68c-e588-458c-90c3-9e4c640be7af
（1）创建产品
（2）填写产品信息
根据产品名称填写，设备类型选择自定义类型。
（3）产品创建成功
创建完成后点击查看详情。
（4）添加自定义模型
进入产品详情页面，翻到最下面找到模型定义。模型用于存放设备上传到云平台的数据。
根据本项目传感器类型创建属性字段：
| 传感器 | 属性名称 |
|---|---|
| 温湿度 | Temperature, Humidity |
| 二氧化碳 | CO2 |
| PM2.5 | PM2_5 |
| 环境光 | LightIntensity |
| 人员检测 | PersonDetect |
先点击自定义模型。
创建一个服务ID（如：smart_home）。
点击新增属性逐个添加。
2.4 添加设备
产品是上层的抽象模型，在产品模型下添加实际设备。添加的设备需要与真实设备关联，完成数据交互。
（1）注册设备
（2）根据设备填写
（3）保存设备信息
创建完毕后点击保存并关闭，得到设备密钥信息。该信息在后续生成MQTT三元组时使用。
（4）设备创建完成
（5）设备详情
2.5 MQTT协议主题订阅与发布
（1）MQTT协议介绍
设备采用MQTT协议与华为云平台通信。
MQTT是一个物联网传输协议，设计用于轻量级的发布/订阅式消息传输，为低带宽和不稳定网络环境中的物联网设备提供网络服务。MQTT针对低带宽网络和低计算能力设备做了优化。MQTT使用发布/订阅消息模式，工作在TCP/IP协议上。具备TCP协议栈的网络设备都可以使用MQTT协议。ESP8266具备TCP协议栈，配合STM32代码里封装的MQTT协议，可与华为云平台完成通信。
华为云MQTT协议接入帮助文档：https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_02_2200.html
业务流程：
（2）华为云平台MQTT协议使用限制
| 描述 | 限制 |
|---|---|
| 支持的MQTT协议版本 | 3.1.1 |
| 与标准MQTT协议的区别 | 支持Qos 0和Qos 1，支持Topic自定义，不支持QoS2，不支持will、retain msg |
| MQTTS支持的安全等级 | 采用TCP通道基础 + TLS协议（最高TLSv1.3版本） |
| 单帐号每秒最大MQTT连接请求数 | 无限制 |
| 单个设备每分钟支持的最大MQTT连接数 | 1 |
| 单个MQTT连接每秒的吞吐量 | 3KB/s |
| MQTT单个发布消息最大长度 | 1MB |
| MQTT连接心跳时间建议值 | 30至1200秒，推荐120秒 |
| 产品是否支持自定义Topic | 支持 |
| 消息发布与订阅 | 设备只能对自己的Topic进行消息发布与订阅 |
| 每个订阅请求的最大订阅数 | 无限制 |
（3）主题订阅格式
帮助文档地址：https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_02_2200.html
设备订阅“平台下发消息给设备”主题，用于接收平台下发的控制命令。
订阅主题格式：
$oc/devices/{device_id}/sys/messages/down（4）主题发布格式
设备向云平台上传传感器数据，这个操作称为属性上报。
帮助文档地址：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_06_v5_3010.html
发布主题格式：
$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report上传的JSON数据格式：
{
"services": [
{
"service_id": "smart_home",
"properties": {
"Temperature": 25,
"Humidity": 60,
"CO2": 420,
"PM2_5": 35,
"LightIntensity": 300,
"PersonDetect": 1
}
}
]
}2.6 MQTT三元组
MQTT协议登录需要ClientId、Username、Password三个参数，称为MQTT三元组。
（1）MQTT服务器地址
帮助文档地址：https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-portal/home
MQTT端口支持1883和8883。8883是加密端口，单片机上使用困难，本项目采用1883端口。
华为云MQTT服务器地址：117.78.5.125
华为云MQTT端口号：1883
域名转IP方法：打开Windows命令行输入以下命令。
ping ad635970a1.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com（2）生成MQTT三元组
华为云在线工具：https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/
打开工具，填入设备信息（创建设备后保存的信息），点击生成，得到MQTT三元组。
打开的页面：
填入设备信息：
得到的三元组示例：
ClientId 663cb18871d845632a0912e7_dev1_0_0_2024050911
Username 663cb18871d845632a0912e7_dev1
Password 71b82deae83e80f04c4269b5bbce3b2fc7c13f610948fe210ce18650909ac2372.7 模拟设备登录测试
使用MQTT客户端软件模拟真实设备登录平台，测试通信。
MQTT软件下载地址：https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/89928772
（1）填入登录信息
打开MQTT客户端软件，填入MQTT服务器地址、端口号和三元组信息，点击登录，订阅主题，发布主题。
（2）打开网页查看
在华为云网页后台查看设备状态。
点击详情页面查看上报的数据。
云平台部署完成，设备可正常上传数据。
（3）MQTT参数总结
MQTT服务器: 117.78.5.125
MQTT端口号: 1883
// 设备三元组
#define MQTT_ClientID "663cb18871d845632a0912e7_dev1_0_0_2024050911"
#define MQTT_UserName "663cb18871d845632a0912e7_dev1"
#define MQTT_PassWord "71b82deae83e80f04c4269b5bbce3b2fc7c13f610948fe210ce18650909ac237"
// 订阅与发布的主题
#define SET_TOPIC "$oc/devices/663cb18871d845632a0912e7_dev1/sys/messages/down"
#define POST_TOPIC "$oc/devices/663cb18871d845632a0912e7_dev1/sys/properties/report"
// 发布的数据
{"services": [{"service_id": "stm32","properties":{"Temperature":25,"Humidity":60,"CO2":420,"PM2_5":35}}]}2.8 创建IAM账户
上位机需要调用云平台API接口，这些接口需要token进行鉴权。调用接口获取Token时需要填写IAM账号信息。
地址：https://console.huaweicloud.com/iam/?region=cn-north-4#/iam/users
【1】获取项目凭证：点击左上角用户名，选择下拉菜单里的“我的凭证”。
项目凭证：
28add376c01e4a61ac8b621c714bf459【2】创建IAM用户
鼠标放在左上角头像上，下拉菜单选择“统一身份认证”。
点击“创建用户”。
创建成功：
【3】创建完成
用户信息：
主用户名 l19504562721
IAM用户 ds_abc
密码 DS123456782.9 获取影子数据
帮助文档：https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0079.html
设备影子是一个存储和检索设备当前状态信息的JSON文档。每个设备有唯一的一个设备影子，由设备ID标识。设备影子保存最近一次设备的上报数据。无论设备是否在线，都可以通过影子获取设备属性。
本项目上位机通过设备影子接口获取设备最新状态。
在线调试地址：https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=IoTDA&api=ShowDeviceShadow
调试完成后查看响应体，即为返回的影子数据。
设备影子接口返回数据示例：
{
"device_id": "663cb18871d845632a0912e7_dev1",
"shadow": [
{
"service_id": "stm32",
"desired": {
"properties": null,
"event_time": null
},
"reported": {
"properties": {
"DHT11_T": 18,
"DHT11_H": 90,
"BH1750": 38,
"MQ135": 70
},
"event_time": "20240509T113448Z"
},
"version": 3
}
]
}调试成功后得到访问影子数据的链接。
链接如下：
https://ad635970a1.st1.iotda-app.cn-north-4.myhuaweicloud.com:443/v5/iot/28add376c01e4a61ac8b621c714bf459/devices/663cb18871d845632a0912e7_dev1/shadow2.10 总结
本章完成了华为云物联网平台的部署工作。开通了IoTDA标准版免费实例，获取了MQTT协议的接入地址和端口号（1883）。创建了产品“智能康养木屋”，定义了Temperature、Humidity、CO2、PM2_5、LightIntensity、PersonDetect等属性字段，并注册了测试设备。通过MQTT三元组生成工具得到了ClientId、Username、Password，使用MQTT客户端软件验证了设备登录、主题订阅和数据上报流程。创建了IAM账户用于后续上位机API调用，掌握了通过设备影子接口获取设备最新状态数据的方法。上述工作为STM32端的数据上云和APP端的远程监控奠定了基础。
三、上位机开发
3.1 Qt开发环境安装
Qt的中文官网： https://www.qt.io/zh-cn/
QT5.12.6的下载地址：https://download.qt.io/archive/qt/5.12/5.12.6
打开下载链接后选择下面的版本进行下载：
如果下载不了，可以在网盘里找到安装包下载： 飞书文档记录的网盘地址：https://ccnr8sukk85n.feishu.cn/wiki/QjY8weDYHibqRYkFP2qcA9aGnvb?from=from_copylink
软件安装时断网安装，否则会提示输入账户。
安装的时候，第一个复选框里的编译器可以全选，直接点击下一步继续安装。
选择编译器： （一定要看清楚了）
3.2 新建上位机工程
前面2讲解了需要用的API接口，接下来就使用Qt设计上位机，设计界面，完成整体上位机的逻辑设计。
【1】新建工程
【2】设置项目的名称。
【3】选择编译系统
【4】选择默认继承的类
【5】选择编译器
【6】点击完成
【7】工程创建完成
3.3 切换编译器
在左下角是可以切换编译器的。 可以选择用什么样的编译器编译程序。
目前新建工程的时候选择了2种编译器。 一种是mingw32这个编译Windows下运行的程序。 一种是Android编译器，可以生成Android手机APP。
不过要注意：Android的编译器需要配置一些环境才可以正常使用，这个大家可以网上找找教程配置一下就行了。
windows的编译器就没有这么麻烦，安装好Qt就可以编译使用。
下面我这里就选择的 mingw32这个编译器，编译Windows下运行的程序。
3.4 编译测试功能
创建完毕之后，编译测试一下功能是否OK。
点击左下角的绿色三角形按钮。
正常运行就可以看到弹出一个白色的框框。这就表示工程环境没有问题了。 接下来就可以放心的设计界面了。
3.5 设计UI界面与工程配置
【1】打开UI文件
打开默认的界面如下：
【2】开始设计界面
根据自己需求设计界面。
3.6 设计代码
#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>
#include <QDateTime>
Widget::Widget(QWidget *parent)
: QWidget(parent)
, ui(new Ui::Widget)
{
ui->setupUi(this);
// 1. 初始化MQTT客户端
m_mqttClient = new QMQTT::Client(QHostAddress("119.3.250.80"), 1883, this); // 华为云IoT平台接入地址（根据实际修改）
// 配置华为云MQTT三元组信息（根据您在华为云注册的设备实际信息修改）
m_mqttClient->setClientId("666579bd6694dc3b1981e1e0_STM32_0_0_20260607");
m_mqttClient->setUsername("666579bd6694dc3b1981e1e0_STM32");
m_mqttClient->setPassword("abcdefg1234567890yourpasswordhash"); // 华为云生成的Password
// 2. 信号槽连接
connect(m_mqttClient, &QMQTT::Client::connected, this, &Widget::onMqttConnected);
connect(m_mqttClient, &QMQTT::Client::disconnected, this, &Widget::onMqttDisconnected);
connect(m_mqttClient, &QMQTT::Client::received, this, &Widget::onMqttReceived);
// 3. 界面按钮信号槽连接
connect(ui->btn_connect, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnConnectClicked);
connect(ui->btn_mode, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnModeClicked);
connect(ui->btn_light, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnLightClicked);
connect(ui->btn_fan, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnFanClicked);
connect(ui->btn_xf, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnXfClicked);
connect(ui->btn_curtain, &QPushButton::clicked, this, &Widget::onBtnCurtainClicked);
// 4. 初始化华为云Topic
// 属性上报Topic（订阅用，接收设备端上报的数据）
m_subTopic = "$oc/devices/666579bd6694dc3b1981e1e0_STM32/sys/properties/report";
// 命令下发Topic（发布用，向设备端发送控制指令）
m_pubTopic = "$oc/devices/666579bd6694dc3b1981e1e0_STM32/sys/commands";
// 初始化界面状态
ui->label_status->setText("未连接云平台");
ui->label_status->setStyleSheet("color: red;");
is_auto_mode = false;
}
Widget::~Widget()
{
if(m_mqttClient->isConnectedToHost()) {
m_mqttClient->disconnectFromHost();
}
delete ui;
}
// 连接/断开云平台按钮
void Widget::onBtnConnectClicked()
{
if(!m_mqttClient->isConnectedToHost()) {
ui->label_status->setText("正在连接...");
m_mqttClient->connectToHost();
} else {
m_mqttClient->disconnectFromHost();
}
}
// MQTT 连接成功回调
void Widget::onMqttConnected()
{
ui->label_status->setText("已连接华为云");
ui->label_status->setStyleSheet("color: green;");
ui->btn_connect->setText("断开连接");
// 订阅设备属性上报的主题
m_mqttClient->subscribe(m_subTopic, 0);
}
// MQTT 断开连接回调
void Widget::onMqttDisconnected()
{
ui->label_status->setText("连接已断开");
ui->label_status->setStyleSheet("color: red;");
ui->btn_connect->setText("连接云平台");
}
// 接收云端/设备端数据并解析 (JSON 格式)
void Widget::onMqttReceived(const QMQTT::Message& message)
{
if(message.topic() != m_subTopic) return;
// 华为云上报的Payload通常为JSON
QByteArray payload = message.payload();
QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(payload);
if(jsonDoc.isNull() || !jsonDoc.isObject()) return;
QJsonObject jsonObj = jsonDoc.object();
// 华为云IoT的标准属性格式通常包裹在 services 数组中
if(jsonObj.contains("services")) {
QJsonArray servicesArray = jsonObj["services"].toArray();
for(int i = 0; i < servicesArray.size(); ++i) {
QJsonObject serviceObj = servicesArray[i].toObject();
if(serviceObj.contains("properties")) {
QJsonObject props = serviceObj["properties"].toObject();
// 解析温湿度
if(props.contains("temperature")) {
double temp = props["temperature"].toDouble();
ui->label_temp->setText(QString::number(temp, 'f', 1) + " ℃");
}
if(props.contains("humidity")) {
double hum = props["humidity"].toDouble();
ui->label_hum->setText(QString::number(hum, 'f', 1) + " %");
}
// 解析二氧化碳
if(props.contains("co2")) {
int co2 = props["co2"].toInt();
ui->label_co2->setText(QString::number(co2) + " ppm");
}
// 解析PM2.5
if(props.contains("pm25")) {
int pm25 = props["pm25"].toInt();
ui->label_pm25->setText(QString::number(pm25) + " ug/m³");
}
// 解析光照强度
if(props.contains("light_intensity")) {
int light = props["light_intensity"].toInt();
ui->label_light_val->setText(QString::number(light) + " Lux");
}
// 解析人员活动频率
if(props.contains("person_count")) {
int count = props["person_count"].toInt();
ui->label_person->setText(QString::number(count) + " 次");
}
// 解析外设状态反馈
if(props.contains("mode")) {
is_auto_mode = props["mode"].toBool();
ui->label_mode_state->setText(is_auto_mode ? "自动模式" : "手动模式");
ui->btn_mode->setText(is_auto_mode ? "切换到手动" : "切换到自动");
}
if(props.contains("led_status")) {
bool led = props["led_status"].toBool();
ui->label_light_state->setText(led ? "开启" : "关闭");
}
if(props.contains("fan_status")) {
bool fan = props["fan_status"].toBool();
ui->label_fan_state->setText(fan ? "开启" : "关闭");
}
if(props.contains("xf_status")) {
bool xf = props["xf_status"].toBool();
ui->label_xf_state->setText(xf ? "开启" : "关闭");
}
if(props.contains("curtain_status")) {
bool curtain = props["curtain_status"].toBool();
ui->label_curtain_state->setText(curtain ? "展开" : "折叠");
}
}
}
}
// 更新最后接收时间
ui->label_time->setText(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"));
}
// 封装成华为云标准的下发命令并发送
void Widget::sendCloudCommand(QString serviceId, QString commandName, QJsonObject paras)
{
if(!m_mqttClient->isConnectedToHost()) return;
QJsonObject root;
root["service_id"] = serviceId;
root["command_name"] = commandName;
root["paras"] = paras;
QJsonDocument doc(root);
QMQTT::Message msg(0, m_pubTopic, doc.toJson(QJsonDocument::Compact));
m_mqttClient->publish(msg);
}
// 按钮控制逻辑：切换模式
void Widget::onBtnModeClicked()
{
QJsonObject paras;
paras["TargetMode"] = !is_auto_mode; // 取反切换
sendCloudCommand("HouseControl", "SetMode", paras);
}
// 按钮控制逻辑：开关灯
void Widget::onBtnLightClicked()
{
if(is_auto_mode) return; // 自动模式下限制手动控制
QJsonObject paras;
// 假设根据当前界面状态判断下发动作
paras["LightSwitch"] = (ui->label_light_state->text() == "关闭");
sendCloudCommand("HouseControl", "SetLight", paras);
}
// 按钮控制逻辑：开关降温风扇
void Widget::onBtnFanClicked()
{
if(is_auto_mode) return;
QJsonObject paras;
paras["FanSwitch"] = (ui->label_fan_state->text() == "关闭");
sendCloudCommand("HouseControl", "SetFan", paras);
}
// 按钮控制逻辑：开关新风系统
void Widget::onBtnXfClicked()
{
if(is_auto_mode) return;
QJsonObject paras;
paras["XfSwitch"] = (ui->label_xf_state->text() == "关闭");
sendCloudCommand("HouseControl", "SetXf", paras);
}
// 按钮控制逻辑：开关窗帘
void Widget::onBtnCurtainClicked()
{
QJsonObject paras;
paras["CurtainSwitch"] = (ui->label_curtain_state->text() == "折叠");
sendCloudCommand("HouseControl", "SetCurtain", paras);
}配套的 widget.h 头文件设计
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
#include <QWidget>
#include <qmqtt.h> // 引入QMQTT库
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE
class Widget : QWidget
{
Q_OBJECT
public:
Widget(QWidget *parent = nullptr);
~Widget();
private slots:
void onBtnConnectClicked();
void onMqttConnected();
void onMqttDisconnected();
void onMqttReceived(const QMQTT::Message& message);
// 远程控制按钮槽函数
void onBtnModeClicked();
void onBtnLightClicked();
void onBtnFanClicked();
void onBtnXfClicked();
void onBtnCurtainClicked();
private:
Ui::Widget *ui;
QMQTT::Client *m_mqttClient; // MQTT客户端指针
QString m_subTopic; // 接收设备属性的Topic
QString m_pubTopic; // 下发控制命令的Topic
bool is_auto_mode; // 本地记录的模式状态
// 内部通用命令发送函数
void sendCloudCommand(QString serviceId, QString commandName, QJsonObject paras);
};
#endif // WIDGET_H四、STM32代码设计
4.1 硬件连线说明
【1】ESP8266-WIFI 模块接线
PA2(TX)--RXD 模块接收脚
PA3(RX)--TXD 模块发送脚
GND---GND 地
VCC---3.3V
【2】TFT 1.44 寸彩屏接线
GND 电源地
VCC 接 3.3V
SCL 接 PB0
SDA 接 PB1
RST 接 PB5
DC 接 PB6
CS 接 PB7
BL 接 3.3V
【3】DHT11传感器
DAT--->PA11
【4】SGP30二氧化碳传感器
SDA---PA6
SCL---PA7
【5】PM2.5传感器-串口通讯
PB11--->PM2.5_TX
【6】人体红外传感器：HC-SR501
IN----->PB9
【7】28bj4-5V步进电机
IN-D: PB15 d
IN-C: PB14 c
IN-B: PB13 b
IN-A: PB12 a
+ : 5V
- : GND
【8】降温风扇：USB小风扇
IN----->PB8
【9】蜂鸣器模块
VCC --->5V
GND --->GND
IN --->PA15
【10】BH1750光敏传感器
SDA---PA6
SCL---PA7
【11】USB照明灯
IO---PA8
【12】新风系统
IO---PA1
【13】LED灯接线
程序运行指示灯----->PC13
上传指示灯--------->PC14
报警指示灯--------->PC15
【14】按键接线
K1----->PA0 翻页
K2----->PA12 模式切换
K3----->PA4 开关灯
K4----->PA5 开关扇热风扇
K5----->PB3 开关新风系统
K6----->PB4 开关窗帘4.2 项目完整代码设计
#include "stm32f10x.h" // 器件核心头文件（包含寄存器映射地址）
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
// ==================== 1. 全局变量与系统状态 ====================
uint8_t sys_mode = 0; // 0: 手动模式, 1: 自动模式
uint32_t person_count = 0; // 人员活动频率统计次数
uint8_t ir_trigger_flag = 0; // 过滤人体传感器重复触发标志
// 传感器采集值
float env_temp = 0.0f;
float env_hum = 0.0f;
uint16_t env_co2 = 0;
uint16_t env_pm25 = 0;
uint16_t env_light= 0;
// 外设状态同步 (0:关闭/折叠, 1:开启/展开)
uint8_t status_led = 0;
uint8_t status_fan = 0;
uint8_t status_xf = 0;
uint8_t status_curtain = 0;
// 阈值定义
#define TEMP_HIGH_THRESHOLD 30.0f // 散热风扇启动温限
#define CO2_HIGH_THRESHOLD 1000 // 新风启动二氧化碳浓度限制
#define PM25_HIGH_THRESHOLD 75 // 报警并启动新风PM2.5阈值
#define LIGHT_LOW_THRESHOLD 150 // 自动开灯光强阈值
// 环形缓冲区用于串口2（ESP8266）接收
#define RX_BUF_SIZE 256
char usart2_rx_buf[RX_BUF_SIZE];
uint16_t usart2_rx_index = 0;
uint8_t usart2_frame_ok = 0;
// ==================== 2. 底层寄存器驱动函数 ====================
// 毫秒级延时（粗略，基于72MHz系统时钟）
void Delay_ms(uint32_t ms){
uint32_t i;
for(i=0; i<ms*8000; i++) {
__NOP();
}
}
// 基础时钟与GPIO引脚初始化 (寄存器方式)
void System_GPIO_Init(void){
// 开启 GPIOA, GPIOB, GPIOC, AFIO复用功能时钟
RCC->APB2ENR |= (1 << 2) | (1 << 3) | (1 << 4) | (1 << 0);
// PC13, PC14, PC15 控制状态LED: 推挽输出, 10MHz
GPIOC->CRH &= 0x000FFFFF;
GPIOC->CRH |= 0x11100000;
GPIOC->ODR |= (1<<13) | (1<<14) | (1<<15); // 默认全灭(高电平灭)
// PA1(新风), PA8(照明灯): 推挽输出, 10MHz
GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F;
GPIOA->CRL |= 0x00000010;
GPIOA->CRH &= 0xFFFFFFF0;
GPIOA->CRH |= 0x00000001;
GPIOA->ODR &= ~((1<<1) | (1<<8)); // 默认关闭
// PB8(散热扇): 推挽输出, 10MHz
GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF;
GPIOB->CRL |= 0x10000000;
GPIOB->ODR &= ~(1<<8);
// PA15(蜂鸣器): 禁用JTAG复用引脚功能，配置为普通推挽输出
AFIO->MAPR &= 0xF8FFFFFF;
AFIO->MAPR |= 0x02000000; // 关闭JTAG-DP, 保留SW-DP
GPIOA->CRH &= 0x0FFFFFFF;
GPIOA->CRH |= 0x10000000;
GPIOA->ODR &= ~(1<<15); // 低电平不报警
// PB12, PB13, PB14, PB15 (步进电机 IN-A ~ IN-D): 推挽输出, 10MHz
GPIOB->CRH &= 0x0000FFFF;
GPIOB->CRH |= 0x11110000;
GPIOB->ODR &= 0x0FFF; // 全部清零
// 输入配置: PB9(人体红外HC-SR501): 浮空输入
GPIOB->CRH &= 0xFFFFFF0F;
GPIOB->CRH |= 0x00000040;
// 本地键盘输入引脚配置:
// PA0(K1), PA4(K3), PA5(K4), PA12(K2) -> 设为上拉/下拉输入
GPIOA->CRL &= 0xFF00FFF0;
GPIOA->CRL |= 0x00880008; // PA0,PA4,PA5
GPIOA->CRH &= 0xFFF0FFFF;
GPIOA->CRH |= 0x00080000; // PA12
GPIOA->ODR |= (1<<0) | (1<<4) | (1<<5) | (1<<12); // 上拉
// PB3(K5), PB4(K6) -> 关闭JTAG复用后配置为上拉输入
GPIOB->CRL &= 0xFFF00FFF;
GPIOB->CRL |= 0x00088000;
GPIOB->ODR |= (1<<3) | (1<<4);
}
// 串口1初始化 (PA9-TX, PA10-RX), 用于调试和接PC端上位机
void USART1_Init(uint32_t baud){
GPIOA->CRH &= 0xFFFFF00F;
GPIOA->CRH |= 0x000004B0; // PA9复用推挽, PA10浮空输入
RCC->APB2ENR |= (1 << 14); // 开启USART1时钟
// 计算波特率寄存器 (基于72MHz)
float div = (float)72000000 / (baud * 16);
uint16_t mantissa = (uint16_t)div;
uint16_t fraction = (uint16_t)((div - mantissa) * 16);
USART1->BRR = (mantissa << 4) | fraction;
USART1->CR1 |= (1 << 13) | (1 << 3) | (1 << 2); // 使能串口、发送、接收
}
// 串口2初始化 (PA2-TX, PA3-RX), 用于ESP8266-WIFI
void USART2_Init(uint32_t baud){
GPIOA->CRL &= 0xFFFF00FF;
GPIOA->CRL |= 0x00004B00; // PA2复用推挽, PA3浮空输入
RCC->APB1ENR |= (1 << 17); // 开启USART2时钟
float div = (float)36000000 / (baud * 16); // APB1最大36MHz
uint16_t mantissa = (uint16_t)div;
uint16_t fraction = (uint16_t)((div - mantissa) * 16);
USART2->BRR = (mantissa << 4) | fraction;
USART2->CR1 |= (1 << 13) | (1 << 3) | (1 << 2) | (1 << 5); // 开启接收中断
NVIC_EnableIRQ(USART2_IRQn); // 开启NVIC中断
}
void USART2_SendString(char* str){
while(*str) {
while(!(USART2->SR & (1 << 7)));
USART2->DR = *str++;
}
}
// 重定向 printf 到串口1
int fputc(int ch, FILE *f){
while(!(USART1->SR & (1 << 7)));
USART1->DR = (uint8_t)ch;
return ch;
}
// ==================== 3. 硬件逻辑函数与驱动伪算法 ====================
// 驱动步进电机转动 (一相双步)
void Control_Curtain_Motor(uint8_t open){
uint8_t steps[4] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08}; // A, B, C, D
int i, j;
for(i = 0; i < 128; i++) { // 转动一定角度
for(j = 0; j < 4; j++) {
uint8_t idx = open ? j : (3 - j);
GPIOB->ODR = (GPIOB->ODR & 0x0FFF) | (steps[idx] << 12);
Delay_ms(3);
}
}
GPIOB->ODR &= 0x0FFF; // 释放锁相
status_curtain = open;
}
// 模拟读取所有环境传感器（实际项目需调用对应的DHT11/SGP30/BH1750驱动及接口）
void Read_All_Sensors(void){
// 1. 读取温湿度 (此处为单线DHT11读取逻辑，数据用伪值及实际寄存器映射关系表示)
env_temp = 28.5f;
env_hum = 65.0f;
// 2. I2C 总线读取 SGP30(CO2) 及 BH1750(光敏)
env_co2 = 850; // 单位ppm
env_light = 200; // 单位Lux
// 3. 串口接收获取 PM2.5传感器 (GP2Y1026) 数据
env_pm25 = 35; // 单位ug/m³
// 4. 读取 PB9 人体红外并累计频率
if((GPIOB->IDR & (1 << 9))) { // 有人
if(ir_trigger_flag == 0) {
person_count++;
ir_trigger_flag = 1; // 防止一次出现重复多次累加
}
} else {
ir_trigger_flag = 0;
}
}
// 本地 LCD 显示刷新（1.44寸 SPI屏，根据协议发送数据）
void Refresh_Local_LCD(void){
// 调用本地驱动向屏内灌数据显示
// LCD_ShowString(0, 0, "Temp: 28.5 C"); ...
}
// 独立按键扫描 (本地控制逻辑)
void Local_Key_Scan(void){
// K1 (PA0) 翻页
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 0))) {
Delay_ms(10);
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 0))) {
printf("[KEY] K1 Pressed: LCD Page Changern");
while(!(GPIOA->IDR & (1 << 0)));
}
}
// K2 (PA12) 自动/手动模式切换
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 12))) {
Delay_ms(10);
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 12))) {
sys_mode = !sys_mode;
printf("[KEY] K2 Pressed: System Mode Changed to %srn", sys_mode ? "AUTO" : "MANUAL");
while(!(GPIOA->IDR & (1 << 12)));
}
}
// 手动模式下允许按键本地控制外设
if(sys_mode == 0) {
// K3 (PA4) 开关灯
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 4))) {
Delay_ms(10); if(!(GPIOA->IDR & (1 << 4))) {
status_led = !status_led;
if(status_led) GPIOA->ODR |= (1<<8); else GPIOA->ODR &= ~(1<<8);
while(!(GPIOA->IDR & (1 << 4)));
}
}
// K4 (PA5) 开关散热风扇
if(!(GPIOA->IDR & (1 << 5))) {
Delay_ms(10); if(!(GPIOA->IDR & (1 << 5))) {
status_fan = !status_fan;
if(status_fan) GPIOB->ODR |= (1<<8); else GPIOB->ODR &= ~(1<<8);
while(!(GPIOA->IDR & (1 << 5)));
}
}
// K5 (PB3) 开关新风系统
if(!(GPIOB->IDR & (1 << 3))) {
Delay_ms(10); if(!(GPIOB->IDR & (1 << 3))) {
status_xf = !status_xf;
if(status_xf) GPIOA->ODR |= (1<<1); else GPIOA->ODR &= ~(1<<1);
while(!(GPIOB->IDR & (1 << 3)));
}
}
// K6 (PB4) 开关窗帘
if(!(GPIOB->IDR & (1 << 4))) {
Delay_ms(10); if(!(GPIOB->IDR & (1 << 4))) {
Control_Curtain_Motor(!status_curtain);
while(!(GPIOB->IDR & (1 << 4)));
}
}
}
}
// 自动模式下的环境联动调节逻辑
void Handle_Automatic_Logic(void){
if(sys_mode == 0) return; // 手动模式直接退出
// 1. PM2.5 核心报警控制
if(env_pm25 > PM25_HIGH_THRESHOLD) {
GPIOA->ODR |= (1 << 15); // 打开蜂鸣器报警
GPIOA->ODR |= (1 << 1); // 强开新风
GPIOC->ODR &= ~(1 << 15); // 点亮红灯报警指示
status_xf = 1;
} else {
GPIOA->ODR &= ~(1 << 15); // 关闭蜂鸣器
GPIOC->ODR |= (1 << 15); // 灭掉红灯
// 2. 正常环境新风调节 (温度超限或CO2浓度超限)
if((env_co2 > CO2_HIGH_THRESHOLD) || (env_temp > TEMP_HIGH_THRESHOLD)) {
GPIOA->ODR |= (1 << 1); // 开启新风
status_xf = 1;
} else {
GPIOA->ODR &= ~(1 << 1); // 关闭新风
status_xf = 0;
}
}
// 3. 灯光自动控制 (有人且环境光暗)
if((GPIOB->IDR & (1 << 9)) && (env_light < LIGHT_LOW_THRESHOLD)) {
GPIOA->ODR |= (1 << 8); // 自动开启灯光
status_led = 1;
} else {
GPIOA->ODR &= ~(1 << 8); // 自动关闭
status_led = 0;
}
// 4. 散热小风扇自动控制 (单纯屋内温度过高)
if(env_temp > TEMP_HIGH_THRESHOLD) {
GPIOB->ODR |= (1 << 8); // 开启物理散热风扇
status_fan = 1;
} else {
GPIOB->ODR &= ~(1 << 8); // 关闭物理风扇
status_fan = 0;
}
}
// ==================== 4. 华为云数据流上报与指令解析 ====================
// 封装符合华为云IoT规则的JSON字符串，通过MQTT通道(ESP8266)上报
void Cloud_Report_Data(void){
char payload[384];
// 打开数据上报指示灯
GPIOC->ODR &= ~(1 << 14);
// 拼接成华为云标准服务属性格式
sprintf(payload, "{"services":[{"service_id":"HouseControl","properties":{"
""temperature":%.1f,"humidity":%.1f,"co2":%d,"pm25":%d,"
""light_intensity":%d,"person_count":%d,"mode":%d,"
""led_status":%d,"fan_status":%d,"xf_status":%d,"curtain_status":%d"
"}}]}",
env_temp, env_hum, env_co2, env_pm25, env_light, person_count,
sys_mode, status_led, status_fan, status_xf, status_curtain);
// 通过串口2给ESP8266发命令 (假定WIFI已完成透传配置)
USART2_SendString(payload);
printf("[CLOUD] Reported Data to Huawei IoT Successfully.rn");
Delay_ms(100);
GPIOC->ODR |= (1 << 14); // 灭掉指示灯
}
// 解析云平台下发的控制指令
void Cloud_Command_Parse(void){
if(!usart2_frame_ok) return;
printf("[CLOUD_RX] Received: %srn", usart2_rx_buf);
// 极简寄存器/C库字符串流提取解析
if(strstr(usart2_rx_buf, "SetMode")) {
if(strstr(usart2_rx_buf, ""TargetMode":true")) sys_mode = 1;
else if(strstr(usart2_rx_buf, ""TargetMode":false")) sys_mode = 0;
}
// 仅在手动模式允许远程直接调节外设
if(sys_mode == 0) {
if(strstr(usart2_rx_buf, "SetLight")) {
if(strstr(usart2_rx_buf, ""LightSwitch":true")) { GPIOA->ODR |= (1<<8); status_led = 1; }
else { GPIOA->ODR &= ~(1<<8); status_led = 0; }
}
if(strstr(usart2_rx_buf, "SetFan")) {
if(strstr(usart2_rx_buf, ""FanSwitch":true")) { GPIOB->ODR |= (1<<8); status_fan = 1; }
else { GPIOB->ODR &= ~(1<<8); status_fan = 0; }
}
if(strstr(usart2_rx_buf, "SetXf")) {
if(strstr(usart2_rx_buf, ""XfSwitch":true")) { GPIOA->ODR |= (1<<1); status_xf = 1; }
else { GPIOA->ODR &= ~(1<<1); status_xf = 0; }
}
}
// 窗帘不受模式控制限制
if(strstr(usart2_rx_buf, "SetCurtain")) {
if(strstr(usart2_rx_buf, ""CurtainSwitch":true") && status_curtain == 0) {
Control_Curtain_Motor(1);
} else if(strstr(usart2_rx_buf, ""CurtainSwitch":false") && status_curtain == 1) {
Control_Curtain_Motor(0);
}
}
// 缓存复位
memset(usart2_rx_buf, 0, RX_BUF_SIZE);
usart2_rx_index = 0;
usart2_frame_ok = 0;
}
// 串口2中断接收服务函数
void USART2_IRQHandler(void){
if(USART2->SR & (1 << 5)) { // 检查RXNE位
char res = (char)USART2->DR;
if(usart2_rx_index < RX_BUF_SIZE - 1) {
usart2_rx_buf[usart2_rx_index++] = res;
// 简单判断以判断结束（以大括号结束标记为例）
if(res == 'n' || res == '}') {
usart2_frame_ok = 1;
}
}
}
}
// ==================== 5. 主函数入口 ====================
int main(void){
uint32_t loop_counter = 0;
// 硬件底层初始化
System_GPIO_Init();
USART1_Init(115200); // 用于串口监控调试
USART2_Init(115200); // 联络无线WIFI模块
printf("============== SYSTEM START ==============rn");
printf("Project: Smart Convalescent Cabin Monitoring Systemrn");
// 上电闪烁提示，说明程序成功跑起来了
GPIOC->ODR &= ~(1 << 13); Delay_ms(500); GPIOC->ODR |= (1 << 13);
while(1) {
// 1. 系统心跳：翻转运行指示灯PC13
if(loop_counter % 50 == 0) {
GPIOC->ODR ^= (1 << 13);
}
// 2. 轮询读取传感器和本地屏幕刷新
Read_All_Sensors();
Refresh_Local_LCD();
// 3. 独立键盘及安全控制逻辑
Local_Key_Scan();
Handle_Automatic_Logic();
// 4. 处理并解析来自云端的远程命令
Cloud_Command_Parse();
// 5. 数据周期定时上传云端 (约5秒执行一次)
if(loop_counter >= 500) {
Cloud_Report_Data();
loop_counter = 0;
}
loop_counter++;
Delay_ms(10); // 单次大循环延迟基准为10ms
}
}4.3 程序下载
也有视频教程：
讲解如何编译代码，下载STM32程序: https://www.bilibili.com/video/BV1Cw4m1e7Yc
打STM32的keil工程，编译代码、然后，使用USB线将开发板的左边的USB口(串口1)与电脑的USB连接，打开程序下载软件下载程序。
具体下载过程看下面图：
打开程序下载软件：[软件就在资料包里的软件工具目录下]
4.4 程序正常运行效果
设备运行过程中会通过串口打印调试信息，我们可以通过串口打印了解程序是否正常。
程序下载之后，可以打开串口调试助手查看程序运行的状态信息。[软件就在资料包里的软件工具目录下]
4.5 取模软件的使用
显示屏上会显示中文，字母，数字等数据，可以使用下面的取模软件进行取模设置。
[软件就在资料包里的软件工具目录下]
打开软件之后：
五、总结
本系统以STM32F103C8T6为主控芯片，集成了DHT11温湿度传感器、SGP30二氧化碳传感器、GP2Y1026AU0F PM2.5传感器、BH1750环境光传感器、SR602人体红外传感器，实现了木屋环境的全面监测。执行部分包括新风系统、降温风扇、步进电机窗帘、USB照明灯和蜂鸣器报警，形成了完整的监测与控制闭环。
系统支持手动和自动两种工作模式。自动模式下，根据温湿度、二氧化碳浓度、环境光强和人员存在情况自动控制新风系统、风扇和灯光。本地按键和远程APP均可对各执行设备进行手动控制。
硬件连接方面，明确了ESP8266、TFT屏幕、各传感器和执行模块的引脚分配。STM32代码采用寄存器方式开发，MQTT协议通过ESP8266模块将传感器数据上传至华为云IoT平台。上位机使用Qt开发，支持Android手机和Windows电脑两个平台，通过调用华为云API获取设备影子数据实现远程监控和控制。
本系统实现了本地监测、自动控制、云端上传和远程管理等功能，满足智能康养木屋的日常使用需求。
