STM32与4G Cat.1模块的HTTP远程控制实现

1. 项目概述

最近在做一个基于STM32和4G Cat.1模块的远程控制项目，主要实现通过HTTP协议远程控制STM32外设（如LED灯）以及设备状态上报功能。这个项目非常适合想要学习物联网开发的初学者，因为HTTP协议是互联网最基础的协议之一，理解它对于后续开发MQTT、WebSocket等更复杂的物联网协议有很大帮助。

项目选用了STM32F103C8T6作为主控芯片，搭配合宙Air724UG 4G Cat.1模块。选择这个组合主要考虑以下几点：

1. 成本低廉：STM32F103C8T6最小系统板价格在20元左右，Air724UG模块约50元
2. 开发简单：STM32有丰富的开发资料和库支持，Air724UG内置TCP/IP协议栈
3. 性能足够：对于简单的远程控制场景完全够用

1.1 硬件选型

硬件清单如下：

硬件模块	型号	核心作用
主控芯片	STM32F103C8T6	核心控制，处理串口数据、外设驱动、HTTP指令解析
4G Cat.1模块	合宙Air724UG	实现4G网络接入，透传HTTP协议数据
电源模块	5V2A直流电源+3.3V稳压模块	为STM32和4G模块供电
外设	LED灯+220Ω限流电阻	远程控制的被控对象
辅助配件	USB-TTL模块、杜邦线、面包板	调试和电路搭建
其他	Nano SIM卡	4G网络接入的身份认证

这里特别说明一下4G模块的选型考虑：

• 选择Cat.1而不是NB-IoT是因为需要双向实时通信
• 选择Air724UG是因为它内置了HTTP协议栈，不需要在STM32上实现复杂的TCP/IP协议
• 模块支持移动/联通/电信全网通，适应性强

1.2 软件环境

开发所需的软件工具：

1. Keil uVision5：STM32开发IDE，需要安装STM32F1的Device Family Pack
2. 串口助手：推荐SSCOM或安信可串口助手，用于调试4G模块
3. Python3+Flask：用于搭建简单的HTTP服务器
4. ST-Link Utility：STM32程序烧录工具
5. Notepad++：辅助代码编辑

提示：Keil的安装需要注意，社区版有32KB代码限制，对于本项目够用。如果代码超出限制，可以考虑使用免费的STM32CubeIDE。

2. 硬件电路搭建

硬件连接是项目的基础，核心是STM32与4G模块的串口通信电路。这里我分享一些实际搭建时的经验和注意事项。

2.1 核心接线说明

（1）STM32与Air724UG串口连接

采用USART1与模块通信，接线方式为交叉连接：

• STM32 PA9(TX) → Air724UG RXD
• STM32 PA10(RX) → Air724UG TXD
• 共地连接

这里特别注意：

• Air724UG的串口电平是3.3V/5V兼容的，可以直接与STM32连接
• 务必确保TX-RX是交叉连接，我第一次就接反了导致无法通信

（2）4G模块供电

Air724UG的供电有特殊要求：

• 必须使用独立5V 2A电源
• 不能使用STM32的3.3V或5V引脚供电
• 峰