毕业设计| STM32+OneNET实现NB-IOT电量采集系统

本次分享的项目是基于STM32设计，使用OneNET进行NB-IOT电量采集的系统，来自Knight-20的作品。尤其适合对NB-IOT、OneNET、电量显示系统感兴趣的小伙伴，图文拆解设计过程，建议收藏~~相关设计资料可以在“达尔闻说”微信回复：电量采集，获取；也可以下拉文末至Knight-20的博客下载。

01实现的功能

实现的功能：

1）测量用电设备的有功功率、电流和电压有效值和用电量；

2）电参数通过NB-IoT上传到OneNET，可以在后台实时监控数据；

3）通过OneNET后台发送指令控制电参数是否上传（可以拓展继电器控制）。

02需要的材料

需要的材料：

一个STM32芯片，我这里用的是正点原子的mini开发板，型号：STM32F103RCT6

http://dwz.date/aTyF 

ST-Link下载器，主要用来给STM32单片机下载程序的，有其他的仿真下载器也是可以的。当然，用串口也是可以下载的，就是比较麻烦，我比较喜欢用仿真器下载，一键完事！

http://dwz.date/aTzr

USB-TTL串口模块，这个是用来调试M5311模块的，可以不需要，因为mini开发板板载USB转TTL模块，你可以拔掉原有的短路帽来用。不过玩单片机的话，最好是有一个这个模块，超级方便！

http://dwz.date/aTza

中移的M5311核心板，建议用哪个胶棒天线的，比较方便！

http://dwz.date/aTzf

HLW8032计量模块，用于采集电参数的，不需要进行校准，精度2%。也可以自己再进行校准一次，精度可达0.5%，需要专门设备进行校准，我自己用2%的精度足够了

http://dwz.date/aTzp

杜邦线12根

03获取M5311模块的IMEI和IMSI

1.把USB转TTL串口模块和M5311模块用杜邦线连接起来

2.把USB-TTL串口模块插到电脑上，电脑打开串口调试助手

如果在串口选择那里没有发现CH340设备，打开电脑设备管理器

CH340驱动下载地址:http://pan.baidu.com/s/1gfreXbH

3.输入AT指令获取模块的IMEI和IMSI

先发送：AT+SM=LOCK

这个是关闭模块的睡眠模式！！！

然后再发送AT+CGSN=1指令获取IMEI

同理，发送AT指令获取IMSI：

拿到这两个参数之后，接下来就是配置OneNET后台了，也是非常简单几步就可以了！

04配置OneNET后台

1.打开OneNET官网：open.iot.10086.cn

2.如果没有账号的，注册账号后登陆，然后进入开发者中心：

3.进入开发者中心后，点击进入NB-IoT物联网套件：

4.点击添加产品

5.点击添加产品后会在左边弹出页面，填写好信息后，点击保存

6.新建产品后，点击产品的名字进入下图页面后，点击左侧的设备列表

7.进入设备管理后，点击添加设备：

8.填写刚刚串口调试助手获取到的IMEI和IMSI，再点击保存即可：

这个时候我们就可以看到刚刚新建的设备了，显示为离线及订阅失败！接下来通过串口调试助手让设备上线！！！

05发送AT指令让M5311模块上线

1.返回串口调试助手软件那里，在输入框输入AT指令，然后发送，看看M5311模块是否返回OK。如果没有就按一下RST复位按键即可。

然后再输入框输入AT+CEREG?,用于查询M5311模块的网络状态：

2.在输入框输入：AT+MIPLCREATE，并发送这个指令是用于创建一个OneNET设备实例的，M5311会反馈创建设备实例的ID，这个过程比较久，大概3S左右，和你的M5311网络有关。

3.创建实例成功后，发送：AT+MIPLADDOBJ=0,3200,1,"1",1,1

这句指令用于添加一个object及其所属的instance，

第一个0是上面反馈的设备实例ID；

第二个3200是object ID；

第三个1是指实例个数；

第四个“1”是实例位图，字符串格式，每一个字符代表一个实例，1表示可用，0表示不可用，说白了就是填“1”就可以啦；

第五个1是属性个数；

第六个1是指操作个数。

4.添加Object成功后，发送：

AT+MIPLDISCOVERRSP=0,3200,1,4,"5750"

这个指令用于设置指定object的所属资源列表

第一个0是设备实例ID；

第二个3200是object的ID；

第三个1是保留；

第四个4是指后面字符串的长度；

第五个“5750”是ibject的属性；

5.上面操作完成后，就可以向OneNET平台发起注册请求了

发送：AT+MIPLOPEN=0,3600

这个指令用于向平台发起注册的请求的！

第一个0是设备实例ID；

第二个是本次注册的生命周期，单位为秒，说白了就是在这个时间内，就算我不上传消息，平台也会显示我在线。这里测试使用3600秒，就是一个小时，建议使用的时候改成60秒！不然你这边M5311掉线了，但是平台还是显示在线的。

这个时候进入OneNET的后台就可以看到设备显示在线了！

06上传测试数据到OneNET平台

1.发送AT+MIPLNOTIFY=0,0,3200,0,5750,1,4,"test",0,0

这条这里的含义：

然后我们就可以在后台看到上传的字符串“test”了

测试阶段到这里就结束了，点击操作里面的写，可以从OneNET平台发送数据到模块，M5311会通过串口打印数据的，平台会显示发送失败，因平台需要收到模块的反馈指令才会认为数据发送成功的。

07STM32与M5311测试

1.把模块接线：注：开发板的那个USB-232串口线需要接，用于串口调试及提供5V电压！！！

2.打开提供的例程：需要用keil5的ARM版本，而不是MDK版本哦

3.编译一下程序，然后点击下载即可：

注：一般如果第一次使用仿真下载程序都会弹出错误提示的！这些都要你耐心去检查啦！因为出现问题有很多种，我这里就不一一举例了，你可以把错误拿去百度一下。

4.打开资料里面的XCOM串口调试助手，也可以百度去下载：（XCOM2.0比较稳定，也是我觉得最好用的串口调试软件）

别忘了长按M5311模块上的POWER键启动模块哦！！！

同时，打开OneNET的后台可以查看模块上传的数据：

到这里就已经把STM32和M5311调试成功了，接下来就是接入HLW8032模块啦！！！

08系统测试

1.接入HLW8032模块：

关于HLW8032模块的测试可以参考这篇帖子！https://blog.csdn.net/qishi3250/article/details/103546632

HLW8032与STM32接线：

注：HLW8032模块的芯片供电是来源于220V，所以只有接了220V交流电后，模块才会输出数据给到STM32！！！HLW8032模块接了220V交流电后就千万不要碰模块了，注意安全！

2.测试

接入HLW8032模块后，从串口调试助手可以看到电参数不再是0了

因为我在HLW8032模块上没有接负载，所以测量出来的有功功率还是为0！！！

从OneNET也可以看到上传的电参数：

下面是接了一个5W的灯泡后的数据：

到这里基于STM32设计的NB-IOT电量采集系统的功能基本就实现啦，还有想通过OneNET平台来控制继电器的，就自己调试一下，改一下代码就可以啦！加油！奥利给！！！

本文为CSDN博主「Knight-20」的原创文章，如果想和他交流，可以来CSDN博客，即本文原文链接：https://blog.csdn.net/qishi3250/article/details/106654894