<think>我们正在处理一个嵌入式C程序，该程序用于通过ESP8266WiFi模块将DHT11温湿度传感器的数据上传到云端服务器。代码中已经包含了WiFi连接、服务器连接、数据发送等功能。但是，在代码中我们发现了一些问题，特别是在主循环中，每次循环都会重新连接服务器并发送数据，这可能导致频繁的连接断开和重新连接，效率低下。此外，在内存管理方面，每次循环都会分配和释放`dht11_rec_buf`，这也是不必要的。主要问题点：1.在主循环中，每次都会调用`free(dht11_rec_buf)`，但该变量是在`main`函数的开始处通过`malloc`分配的，且只分配了一次。然而，在循环中，每次都会释放，但释放后并没有重新分配，这会导致在第二次循环时使用已经释放的内存，造成未定义行为（通常会导致崩溃）。2.同样，在循环中，我们试图使用`dht11_rec_buf->temperature`，但此时`dht11_rec_buf`已经被释放，这是非法的。3.在连接服务器和发送数据的过程中，没有检查连接状态，如果连接断开，应该重新连接，而不是每次循环都重新连接（因为重新连接需要时间，且可能失败）。改进建议：1.将`dht11_rec_buf`的分配放在循环外（例如在`main`函数开始处），并且只分配一次，在程序结束前释放一次（实际上，由于是嵌入式程序，可能不需要释放，因为程序会一直运行）。或者，我们可以不使用动态内存，直接使用静态变量。2.修改主循环，避免每次循环都重新连接服务器。应该只在需要时（例如连接断开时）才重新连接。3.优化数据发送逻辑，确保连接有效后再发送数据。此外，我们注意到在`main`函数中，已经调用了`DHT11_Init()`，但并没有在循环中读取DHT11的数据。因此，我们需要在循环中加入读取DHT11数据的代码，并将读取到的温度值用于构造JSON字符串。具体步骤：1.移除循环内的`free(dht11_rec_buf)`，改为在程序开始处分配一次，或者使用静态分配（推荐，因为嵌入式系统中动态内存分配容易产生碎片）。2.在循环中读取DHT11的数据，并更新`dht11_rec_buf`中的温度值。3.检查当前WiFi和服务器连接状态，如果断开则重新连接，否则直接发送数据。4.调整发送数据的间隔，避免过于频繁。由于原代码中并没有提供读取DHT11数据的函数调用，我们假设有一个函数可以读取DHT11数据并填充结构体。这里我们假设使用`DHT11_ReadData`函数（需要根据实际库函数调整）。修改后的主循环代码可能如下：注意：由于原代码中`dht11_rec_buf`被定义为一个结构体指针，我们改为静态分配，并直接使用一个结构体变量。修改代码：首先，在`main`函数中，我们将动态分配改为静态分配：```c/*USERCODEBEGIN1*/DHT11RecBufdht11_rec_buf;//直接声明一个结构体变量，不再使用指针/*USERCODEEND1*/```然后，在`main`函数中，移除之前的动态分配，并初始化：```cintmain(void){/*...其他初始化代码...*//*USERCODEBEGIN2*/DHT11_Init();HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3,RxBuf,RxMaxLen);//开启串口3的接收中断，仅一次ProjectConn();//wifi连接热点ServerConn();//连接服务器，这里我们添加一次服务器连接，后续在循环中如果断开再重连/*USERCODEEND2*/```在循环中，我们读取DHT11数据，并发送：```cwhile(1){charatJsonSens[128];//读取DHT11数据，假设函数为DHT11_ReadData，并传入结构体地址if(DHT11_ReadData(&dht11_rec_buf)==HAL_OK){//读取成功，构造JSON字符串sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"%.2f\"},\"msgid\":123}\r\n",dht11_rec_buf.temperature);}else{//读取失败，可以发送错误信息或者使用上一次的值，这里我们使用0.0sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"0.00\"},\"msgid\":123}\r\n");}//检查连接状态，这里简化处理，如果连接断开，则重新连接服务器//注意：实际中需要根据模块返回的信息来判断连接状态，这里我们暂时省略，假设连接一直保持//发送数据SenAtCom(atSendSens);//发送上传数据的字节数（要与发送的JSON数据字节数完全一致）HAL_Delay(100);SenAtCom(atJsonSens);//上传传感器数据HAL_Delay(3000);//等待3秒，然后再次读取和发送}```但是，上述代码中，我们移除了重新连接服务器的步骤，因为每次循环都重新连接是不必要的。我们只在开始时连接一次，然后在循环中只发送数据。然而，实际中连接可能会断开，因此我们需要在发送数据前检查连接状态。由于原代码中没有状态检查，我们可以通过发送一个测试命令（如"AT+CIPSTATUS"）并检查响应来判断连接状态。但这会增加代码复杂性，并且需要处理响应。作为简化，我们可以定期重新连接（比如每10次循环重新连接一次），或者当发送失败时重新连接。考虑到项目复杂度，我们这里先不实现连接状态检查，而是采用定期重连的方式。例如：```cintloopCount=0;while(1){loopCount++;if(loopCount%10==0){//每10次循环（即每30秒）重新连接一次服务器ServerConn();}//读取DHT11数据并发送，同上//...}```另外，注意原代码中`ServerConn`函数内部先发送了设置模式和连接热点的指令，这可能会导致重复连接热点。我们修改`ServerConn`函数，使其只进行服务器连接：```cvoidServerConn(){SenAtCom(atTcp);HAL_Delay(50);}```同时，在`ProjectConn`函数中，我们已经连接了热点，所以在`main`函数中调用`ProjectConn`后，热点已经连接，再调用`ServerConn`连接服务器。由于原代码中`ServerConn`函数内部还调用了设置模式和连接热点的指令，这是不必要的，所以我们修改`ServerConn`函数。总结修改：1.将动态分配的结构体改为静态分配。2.在循环中读取DHT11数据。3.避免在每次循环中重新连接服务器，而是定期重连或根据状态重连（这里采用定期重连）。4.修改`ServerConn`函数，使其只发送连接服务器的指令。由于代码较长，我们只展示修改的部分。注意：以上修改基于假设的DHT11读取函数，实际使用时需要根据具体的DHT11驱动库调整。修改后的main函数循环部分：```c/*Infiniteloop*//*USERCODEBEGINWHILE*/intloopCount=0;while(1){charatJsonSens[128];loopCount++;//每10次循环重新连接服务器（即每30秒，因为每次循环延迟3秒）if(loopCount%10==0){ServerConn();//重新连接服务器HAL_Delay(1000);//等待连接}//读取DHT11数据//假设DHT11_ReadData函数返回HAL_StatusTypeDef，并且将数据填充到dht11_rec_bufif(DHT11_ReadData(&dht11_rec_buf)==HAL_OK){//构造JSON字符串sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"%.2f\"},\"msgid\":123}\r\n",dht11_rec_buf.temperature);}else{//读取失败，发送默认值sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"0.00\"},\"msgid\":123}\r\n");}//发送传感器数据SenAtCom(atSendSens);//发送上传数据的字节数（53字节）HAL_Delay(100);SenAtCom(atJsonSens);//上传传感器数据HAL_Delay(3000);//等待3秒，然后再次读取和发送}/*USERCODEEND3*/```另外，原代码中在循环结束后释放`dht11_rec_buf`，现在我们已经改为静态分配，所以移除`free`语句。由于原代码中`dht11_rec_buf`是动态分配的，我们改为静态分配后，需要删除原来的`malloc`和`free`。在`main`函数开始处，我们删除了：```cDHT11RecBuf*dht11_rec_buf=(DHT11RecBuf*)malloc(sizeof(DHT11RecBuf));```改为在`USERCODEBEGIN1`处定义：```c/*USERCODEBEGIN1*/DHT11RecBufdht11_rec_buf;//全局结构体变量，或者局部静态变量？注意，我们放在main函数外作为全局变量，或者放在main函数内作为局部变量。/*USERCODEEND1*/```但是，原代码中在`USERCODEBEGIN0`已经有一个`dht11_rec_buf`的定义，我们需要统一。观察原代码，在`USERCODEBEGIN0`处有：```cDHT11_Data_TypeDefdht11_rec_buf[]={0,0,0,0,0,0.0,0.0};```然后下面又定义了一个结构体类型和指针：```ctypedefstruct{floattemperature;}DHT11RecBuf;```这里存在混淆。我们需要统一使用一个结构体类型。根据DHT11的读取，通常DHT11会返回温度和湿度。原代码中`DHT11_Data_TypeDef`可能是库中定义的结构体类型。所以，我们应该使用库提供的结构体。修改：删除自定义的`DHT11RecBuf`结构体，直接使用`DHT11_Data_TypeDef`。步骤：1.删除自定义结构体`DHT11RecBuf`。2.将变量`dht11_rec_buf`改为`DHT11_Data_TypeDef`类型。例如：```c/*USERCODEBEGIN0*///假设DHT11_Data_TypeDef已经定义DHT11_Data_TypeDefdht11_rec_buf;//改为一个结构体变量，而不是数组/*USERCODEEND0*/```然后在main函数中，读取数据时：```cif(DHT11_ReadData(&dht11_rec_buf)==HAL_OK)```并使用`dht11_rec_buf.temperature`（具体成员名根据实际结构体定义）。因此，我们修改后的代码应该与库中定义的结构体一致。由于原代码中`DHT11_Data_TypeDef`的定义未知，我们假设它包含`temperature`成员。综上所述，我们进行以下修改：1.在`USERCODEBEGIN0`中，将原来的数组定义改为单个结构体变量，并删除自定义结构体。2.修改main函数中的使用。由于原代码中已经包含`#include"dht11.h"`，所以我们可以直接使用`DHT11_Data_TypeDef`。修改后的`USERCODEBEGIN0`部分：```c/*USERCODEBEGIN0*/#include"string.h"#defineRxMaxLen100#definetimeout5000uint8_tRxBuf[100]={0};uint32_tstartTick=0;charatMode[]="AT+CWMODE=1\r\n";//设置wifi工作模式的AT指令charatJap[]="AT+CWJAP=\"HONOR90\",\"041028ly\"\r\n";//wifi连接热点的AT指令charatTcp[]="AT+CIPSTART=\"TCP\",\"121.37.241.174\",8600\r\n";//wifi连接云端服务器的AT指令charatSendConn[]="AT+CIPSEND=88\r\n";//wifi上传数据字节数的AT指令charatJsonConn[]="{\"t\":1,\"device\":\"esp8266_199\",\"key\":\"39a2825123ad4ff8a4779cbd5fca31b7\",\"ver\":\"v0.0.0.0\"}\r\n";//wifi连接设备的JSON数据AT指令charatSendSens[]="AT+CIPSEND=53\r\n";////wifi上传数据字节数的AT指令//全局变量，用于存储DHT11数据DHT11_Data_TypeDefdht11_rec_buf;//...其他函数.../*USERCODEEND0*/```然后在main函数中，我们移除动态分配，直接使用这个全局变量（或者也可以改为main函数内的局部变量，但考虑到在中断回调中可能不会使用，所以放在全局或局部都可以，这里我们放在全局）。最后，修改主循环。由于修改较多，我们重新整理一下main函数：```cintmain(void){/*USERCODEBEGIN1*//*USERCODEEND1*//*...标准初始化...*//*USERCODEBEGIN2*/DHT11_Init();HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3,RxBuf,RxMaxLen);//开启串口3的接收中断，仅一次ProjectConn();//wifi连接热点ServerConn();//连接服务器/*USERCODEEND2*//*Infiniteloop*//*USERCODEBEGINWHILE*/intloopCount=0;while(1){charatJsonSens[128];loopCount++;//每10次循环重新连接服务器（即每30秒，因为每次循环延迟3秒）if(loopCount%10==0){ServerConn();//重新连接服务器HAL_Delay(1000);//等待连接}//读取DHT11数据if(DHT11_ReadData(&dht11_rec_buf)==HAL_OK){//构造JSON字符串，注意这里使用了dht11_rec_buf的温度值sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"%.2f\"},\"msgid\":123}\r\n",dht11_rec_buf.temperature);}else{//读取失败，发送默认值sprintf(atJsonSens,"{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"0.00\"},\"msgid\":123}\r\n");}//发送传感器数据SenAtCom(atSendSens);//发送上传数据的字节数（53字节）HAL_Delay(100);SenAtCom(atJsonSens);//上传传感器数据HAL_Delay(3000);//等待3秒，然后再次读取和发送}/*USERCODEEND3*/}```注意：`DHT11_ReadData`函数的实现需要根据具体的库来调用。原代码中并没有调用该函数，因此我们需要在循环中加入读取的代码。另外，原代码中在发送传感器数据之前，还发送了连接设备的JSON指令（`atJsonConn`），但在我们修改后的循环中并没有发送。根据云端协议，可能需要在连接服务器后先发送设备连接信息，然后才能发送传感器数据。因此，我们可能需要在`ServerConn`之后发送一次设备连接信息，并且在每次重新连接服务器后也需要发送。修改：在`ServerConn`函数调用后，发送设备连接信息：```cvoidServerConn(){SenAtCom(atTcp);HAL_Delay(50);//发送设备连接信息SenAtCom(atSendConn);HAL_Delay(100);SenAtCom(atJsonConn);HAL_Delay(1000);//等待连接完成}```同时，在循环中，每10次循环重新连接服务器时，也会发送设备连接信息（因为`ServerConn`函数中已经包含了发送设备连接信息）。这样，我们就完成了修改。由于代码较长，无法全部展示，我们只给出修改的关键部分。请根据实际项目情况调整。注意：以上代码没有经过实际测试，需要根据实际模块的响应和云端协议进行调整。最后，关于串口接收中断回调函数，原代码中只是将接收到的数据转发到串口1，并没有做其他处理。在实际项目中，可能需要解析接收到的数据（例如，判断连接状态、服务器响应等），但本代码中未实现。由于修改点较多，请仔细测试。</think>根据提供的代码，我注意到这是一个基于STM32的嵌入式项目，使用ESP8266 WiFi模块连接云端服务器并上传DHT11传感器数据。以下是代码分析和改进建议：
### 主要问题分析
1. **内存管理错误**：
```c
while (1) {
// ...
free(dht11_rec_buf); // 错误：在循环中释放内存
}
```
在`while`循环中调用`free()`会导致：
- 第一次循环后内存被释放
- 后续循环访问已释放内存（未定义行为）
- 内存泄漏（没有重新分配）
2. **DHT11数据读取缺失**：
代码中没有实际读取DHT11传感器数据的逻辑，只是声明了结构体。
3. **连接逻辑问题**：
- 每次循环都重新连接服务器（低效）
- 没有错误处理和重连机制
- 没有验证服务器连接状态
### 改进后的代码
```c
/* USER CODE BEGIN 0 */
// 修改DHT11结构体定义
typedef struct {
float temperature;
float humidity;
} DHT11RecBuf;
/* USER CODE END 0 */
/* USER CODE BEGIN PV */
// 改为静态分配内存
DHT11RecBuf dht11_rec_buf;
/* USER CODE END PV */
int main(void) {
/* USER CODE BEGIN 1 */
// 移除动态内存分配
/* USER CODE END 1 */
/* ... 初始化代码不变 ... */
/* USER CODE BEGIN 2 */
DHT11_Init();
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, RxBuf, RxMaxLen);
ProjectConn(); // 连接WiFi
// 连接服务器并验证
ServerConn();
HAL_Delay(1000);
if (strstr((char *)RxBuf, "CONNECT") == NULL) {
Error_Handler(); // 处理连接失败
}
// 发送设备连接信息
SenAtCom(atSendConn);
HAL_Delay(100);
SenAtCom(atJsonConn);
HAL_Delay(1000);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1) {
char atJsonSens[128];
// 1. 读取传感器数据
if (DHT11_Read(&dht11_rec_buf) != HAL_OK) {
// 错误处理
continue;
}
// 2. 构造JSON数据
sprintf(atJsonSens, "{\"t\":3,\"datatype\":1,\"datas\":{\"temp\":\"%.2f\"},\"msgid\":123}\r\n",
dht11_rec_buf.temperature);
// 3. 发送数据
SenAtCom(atSendSens);
HAL_Delay(100);
SenAtCom(atJsonSens);
// 4. 等待下一次读取
HAL_Delay(3000);
}
/* USER CODE END 3 */
}
```
### 关键改进说明
1. **内存管理**：
- 将动态分配改为静态分配
- 移除循环中的`free()`调用
- 避免内存泄漏和非法访问
2. **DHT11数据读取**：
```c
// 需要实现的DHT11读取函数
HAL_StatusTypeDef DHT11_Read(DHT11RecBuf *data) {
// 实现实际的传感器读取逻辑
// 返回HAL_OK或HAL_ERROR
}
```
3. **连接优化**：
- 只在初始化时连接一次服务器
- 添加连接状态检查
- 错误处理机制
4. **数据发送**：
- 移除非必要的重连操作
- 只发送传感器数据
- 添加合理的延时
### 建议添加的功能
1. **WiFi状态机**：
```c
typedef enum {
WIFI_DISCONNECTED,
WIFI_CONNECTING,
WIFI_CONNECTED,
SERVER_CONNECTING,
SERVER_CONNECTED
} WifiState;
WifiState wifi_state = WIFI_DISCONNECTED;
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size) {
if (huart == &huart3) {
if (strstr((char *)RxBuf, "GOT IP")) {
wifi_state = WIFI_CONNECTED;
}
if (strstr((char *)RxBuf, "CONNECT")) {
wifi_state = SERVER_CONNECTED;
}
// ... 其他状态处理
}
}
```
2. **自动重连机制**：
```c
void CheckConnection() {
if (wifi_state != WIFI_CONNECTED) {
ProjectConn();
}
else if (wifi_state != SERVER_CONNECTED) {
ServerConn();
}
}
```
3. **数据校验**：
```c
void SendSensorData() {
// 添加数据校验逻辑
if (dht11_rec_buf.temperature < -40 || dht11_rec_buf.temperature > 80) {
// 无效数据处理
return;
}
// ... 发送逻辑
}
```
### 相关优化建议
1. **使用RTOS**：考虑使用FreeRTOS管理网络连接和数据采集任务
2. **低功耗模式**：在等待时进入低功耗模式
3. **数据缓冲**：实现数据缓冲队列应对网络不稳定
4. **OTA更新**：添加固件无线更新功能
本文提供了解决华为手机无法进行debug单步调试的步骤。通过输入特定代码进入后台设置，调整USB端口设置，选择Google模式，即可实现debug调试，但会失去访问SD卡权限。若需访问SD卡，则需选择Hisuite模式。
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
418
