物联网项目设计(四)cJSON 在 STM32 移植和使用

概要

JSON格式是互联网通讯过程中常用的格式。包括MQTT协议也不例外,MQTT协议的数据收发都是使用JSON格式完成的。在使用MQTT协议进行通讯之前,我们需要掌握在c语言环境下JSON格式数据的操作。对JSON数据的操作我们使用了cJSON开源库。在使用的过程中,也遇到了不少问题(见后文),为此我查阅了很多资料,最后找到比较简单的方法解决了这个问题。

  • 本篇介绍如何生成cJSON格式数据,并转化成字符串,通过串口发送到上位机。

  • 关于cJSON的介绍和使用说明,这里推荐另外一篇博文

  • 下面是cJSON的源码github地址

准备阶段

硬件准备

使用STM32主控的开发板或相关硬件设备

软件准备

上位机串口助手

实际操作步骤

1.使用CubeMx建立一个简单的工程,只需要配置串口,但一定要注意,配置堆栈大小的时候一定要配置的大一点,因为cJSON分配内存的时候会占用不少内存空间,内存分配是单片机移植cJSON遇到的最常见的问题,如果内存分配的不对,很容易就导致生成的JSON字符串里面什么都没有。网上很多解决方案是自行编写内存管理函数,也就是malloc和free,这种方法太麻烦而且可移植性不高,最后我选择了使用增大堆栈的方式。

2.从github上获取cJSON的源码并解压,如下图

我们只需要其中的cJSON.c和cJSON.h,并把他们复制到工程中。

3.实际编写代码部分,我们需要生成一个JSON格式的字符串如下

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{
"name": "Alpha",
"address": {
"conutry": "China",
"city": "Luoyang"
},
"info": {
"age": 21,
"weight": 66
}
}

实际编写代码部分,我们要注意的是,在使用cJSON之后,要及时将其删除,其中删除父对象也会自动迭代删除子对象

下面是初始化部分,完成生成JSON格式数据,并将其转化为字符串格式数据,最后删除

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char *buffer;
cJSON* cjson_test = NULL;
cJSON* cjson_address = NULL;
cJSON* cjson_info = NULL;


cjson_test = cJSON_CreateObject();
//
//

cJSON_AddStringToObject(cjson_test,"name","Alpha");

cjson_address = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddStringToObject(cjson_address,"conutry","China");
cJSON_AddStringToObject(cjson_address,"city","Luoyang");

cJSON_AddItemToObject(cjson_test,"address",cjson_address);

cjson_info = cJSON_CreateObject();
cJSON_AddNumberToObject(cjson_info,"age",21);
cJSON_AddNumberToObject(cjson_info,"weight",66);

cJSON_AddItemToObject(cjson_test,"info",cjson_info);

buffer = cJSON_Print(cjson_test);

cJSON_Delete(cjson_test);

下面是发送字符串到上位机部分

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/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
HAL_Delay(1000);
u1_printf("You Json Is:%s\r\n",buffer);
}
/* USER CODE END 3 */
}

4,编译代码并在上位机中观察现象

完成了所需要的功能

总结

本部分内容完成了cJSON的移植和JSON格式的初步使用,下一阶段准备使用paho 的开源mqtt库链接百度云天工,并且使用paho自带的ping函数,完成stm32链接百度云天工后的连接检测。

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