STM32 + ESP01S 物联网控制系统（带 OTA 升级功能）

一个基于 STM32F10x 系列单片机与 ESP01S（ESP8266）模块的物联网控制系统，支持通过 ONENET 平台远程控制外设、采集环境数据，并集成完整的 OTA（Over-The-Air）固件升级功能，实现设备远程维护与更新。

项目简介

本项目旨在构建一个低成本、高可靠性的物联网终端节点，采用 STM32 作为主控制器，ESP01S 模块实现网络通信，结合 FreeRTOS 实时操作系统实现多任务管理，支持远程控制、环境监测、状态反馈及固件在线升级等核心功能。

功能特点

🔌 物联网远程控制

• 通过 ONENET 平台下发指令，实现 LED 开关控制与舵机角度调节（0°/45°/90°/135°/180°）

• 设备状态（LED 开关状态、舵机角度）实时上报至云端平台

• 支持属性设置响应，确保控制指令执行结果反馈

🌡️ 环境监测与显示

• 集成 DHT11 温湿度传感器，每 10 秒采集一次数据并上传云端

• 本地 OLED 屏实时显示温湿度数据（0.5 秒刷新一次）

• 屏幕同步显示设备版本信息（如 V1.0）

🔄 OTA 固件升级

• 内置 Bootloader 程序，支持从 ONENET 平台下载最新固件并自动更新

• 升级流程：版本检测→固件下载→校验写入→重启生效

• 升级包暂存于 W25Q64 存储芯片，支持大文件分片传输

🛡️ 系统稳定性保障

• 基于 FreeRTOS 实现多任务调度，各模块独立运行

• 集成独立看门狗（IWDG）防止系统死机

• 空闲任务定期检查网络连接，60 秒一次自动重连机制

• 任务栈溢出检测与保护

硬件组成

模块	型号 / 规格	功能
主控制器	STM32F10x（如 STM32F103C8T6）	核心控制与任务调度
网络模块	ESP01S（ESP8266）	WiFi 连接与 MQTT 通信
传感器	DHT11	温湿度数据采集
执行器	LED 指示灯、舵机（SG90）	响应控制指令
存储	W25Q64	存储 OTA 升级包与配置信息
显示	OLED 12864（I2C/SPI）	本地数据显示

软件架构

1. 主程序（Application）

基于 FreeRTOS 的多任务设计，核心任务包括：

• ONENET_Control：处理平台指令接收与解析

• LED_Task/Servo_Task：响应队列消息，控制外设并上报状态

• DHT11_Timer：定时采集温湿度数据并上传

• Display：本地 OLED 显示与看门狗喂狗

• Attribute_Res：处理平台属性设置的响应反馈

通信协议：通过 ESP8266 与 ONENET 平台基于 MQTT 协议通信，遵循物模型规范。

2. 引导程序（Bootloader）

• 上电优先运行，检查升级标志位

• 存在升级指令时：启动 OTA 流程→下载固件→写入 STM32 FLASH

• 无升级指令时：直接跳转至主程序（地址 0x08005000）

快速上手

环境配置

1. 修改esp8266.h中的配置参数：

\#define WIFI\_NAME   "你的WiFi名称"

\#define WIFI\_WORD   "你的WiFi密码"

\#define ID          "ONENET产品ID"

\#define mqtt\_token  "ONENET设备令牌"

1. 根据硬件接线修改外设引脚定义（LED、舵机、OLED 等）

编译与烧录

1. 先烧录复原程序并复位启动构建初始环境

2. 烧录 Bootloader 程序至 STM32（起始地址 0x08000000）

3. 再烧录主程序（起始地址 0x08005000）

4. 等两个程序都烧录进去后按复位键重启

OTA 升级触发

1. 在 ONENET 平台上传新版本固件

2. 重启设备，设备自动检测是否有新版本，若检测到新版本会在OLED 显示 "Upgrade after restart"

3. 若要更新版本，则在观察到升级信息后复位程序，程序自动更新