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1. ESP8266模块介绍
1.1. 系统结构图
乐鑫智能互联平台——ESP8266 拥有高性能无线 SOC，是一个完整且自成体系的 WiFi 网络解决方案，能够独立运行，也可以作为 slave 搭载于其他 Host 运行。
装有ESP8266的系统表现出来的领先特征有：节能VoIP在睡眠/唤醒模式之间的快速切换、配合低功率操作的自适应无线电偏置、前端信号的处理功能、故障排除和无线电系统共存特性为消除蜂窝/蓝牙/DDR/LVDS/LCD干扰。
管脚定义：
1.2. 功能介绍
ESP8266 支持 softAP 模式，station 模式，softAP + station 共存模式三种。
利用 ESP8266 可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。
注，
SoftAP：即无线接入点，是一个无线网络的中心节点。通常使用的无线路
由器就是一个无线接入点。
Station：即无线终端，是一个无线网络的终端端。
提供三种省电模式：
1.3. AT指令说明
AT指令分类：
指令集：
2. STM32连接ESP8266
用STM32F103的USART3（PB10、PB11）连接ESP8266的URXD、UTXD，PB8连接CH-PD，PB9连接RST。
3. ESP8266示例
3.1. ESP8266透传模式
打开CubeMX， 配置USART1和USART3，并且NVIC处Enable打√，USART1用于与电脑的串口调试助手连接，USART3用于与ESP8266的串口连接：
在main.c定义变量，并且配置非阻塞接收：
//main.c:
uint8_t revData[100];
uint8_t esp8266RevData[200];
int main(void)
{
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100);
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200);
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}在usart.c文件中重写HAL_UARTEx_RxEventCallback函数：
//usart.c:
#include <stdio.h>
extern uint8_t revData[100];
extern uint8_t esp8266RevData[200];
/* USER CODE BEGIN 1 */
int fputc(int ch,FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,1000);
return ch;
}
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{
if(huart->Instance==USART1)
{
// HAL_UART_Transmit(&huart1,revData,Size,10);
HAL_UART_Transmit(&huart3,revData,Size,10);
while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100) != HAL_OK);
}
else if(huart->Instance==USART3)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,esp8266RevData,Size,10);
while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200) != HAL_OK);
}
}
/* USER CODE END 1 */编译并且烧录至单片机，可以看到串口助手输入指令后正确的得到反馈：
3.2. ESP8266上传数据例程
新增接收数据大小的变量：
//usart.c
uint16_t *esp8266Size;
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{
if(huart->Instance==USART1)
{
// HAL_UART_Transmit(&huart1,revData,Size,10);
HAL_UART_Transmit(&huart3,revData,Size,10);
while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100) != HAL_OK);
}
else if(huart->Instance==USART3)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1,esp8266RevData,Size,10);
esp8266Size=&Size;
while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200) != HAL_OK);
}
}
编写wifi AT指令的操作函数：
//usart.c
/*
* 函数名：cmdAT
* 描述 ：对WF-ESP8266模块发送AT指令
* 输入 ：cmdData，待发送的指令
* expReturn1，expReturn2，期待的响应，为NULL表不需响应，两者为或逻辑关系
* 返回 : 1，指令发送成功
* 0，指令发送失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool cmdAT(char *cmdData,char *expReturn1,char *expReturn2)
{
char cmdDataTmp[40];
sprintf(cmdDataTmp,"%s\r\n",cmdData);
HAL_UART_Transmit(&huart3,(uint8_t *)cmdDataTmp,strlen(cmdDataTmp),10);
// printf("cmdDataTmp:%s\r\nlenth:%d",cmdDataTmp,sizeof((char *)cmdDataTmp)/sizeof(char));
if(expReturn1==NULL && expReturn2==NULL)
return 1;
HAL_Delay(100);
uint8_t count=0;
if(esp8266Size==0 || count<40)
{
HAL_Delay(200);
count++;
}
esp8266RevData[*esp8266Size]='\0';
esp8266Size=0;
if(expReturn2!=NULL)
return (((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn1))||((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn2)));
else
return ((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn1));
}
_Bool testAT( void )
{
char count=0;
// ESP8266_RST_H;
printf("\r\n测试AT启动\r\n");
HAL_Delay ( 100 );
while ( count < 5 )
{
printf("\r\n第%d次尝试连接AT\r\n", count);
if( cmdAT ( "AT", "OK",NULL) )
{
printf("\r\nAT成功启动\r\n");
return 1;
}
ESP8266_RST_L;
HAL_Delay(500);
ESP8266_RST_H;
HAL_Delay(1000);
++ count;
}
return 0;
}
_Bool ESP8266_DHCP_CUR (void)
{
return cmdAT( "AT+CWDHCP_CUR=1,1", "OK",NULL);
}
/*
* 函数名：ESP8266_Net_Mode_Choose
* 描述 ：选择WF-ESP8266模块的工作模式
* 输入 ：enumMode，工作模式
* 返回 : 1，选择成功
* 0，选择失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool ESP8266_Net_Mode_Choose ( ENUM_Net_ModeTypeDef enumMode )
{
switch ( enumMode )
{
case STA:
return cmdAT ( "AT+CWMODE=1", "OK",NULL);
case AP:
return cmdAT ( "AT+CWMODE=2", "OK",NULL);
case STA_AP:
return cmdAT ( "AT+CWMODE=3", "OK",NULL);
default:
return 0;
}
}
/*
* 函数名：ESP8266_JoinAP
* 描述 ：WF-ESP8266模块连接外部WiFi
* 输入 ：pSSID，WiFi名称字符串
* ：pPassWord，WiFi密码字符串
* 返回 : 1，连接成功
* 0，连接失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool ESP8266_JoinAP ( char * pSSID, char * pPassWord )
{
char cCmd [120];
sprintf ( cCmd, "AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"", pSSID, pPassWord );
return cmdAT ( cCmd, "OK",NULL);
}
/*
* 函数名：ESP8266_Enable_MultipleId
* 描述 ：WF-ESP8266模块启动多连接
* 输入 ：enumEnUnvarnishTx，配置是否多连接
* 返回 : 1，配置成功
* 0，配置失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool ESP8266_Enable_MultipleId ( FunctionalState enumEnUnvarnishTx )
{
char cStr [20];
sprintf ( cStr, "AT+CIPMUX=%d", ( enumEnUnvarnishTx ? 1 : 0 ) );
return cmdAT ( cStr, "OK",NULL);
}
/*
* 函数名：ESP8266_Link_Server
* 描述 ：WF-ESP8266模块连接外部服务器
* 输入 ：enumE，网络协议
* ：ip，服务器IP字符串
* ：ComNum，服务器端口字符串
* ：id，模块连接服务器的ID
* 返回 : 1，连接成功
* 0，连接失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool ESP8266_Link_Server ( ENUM_NetPro_TypeDef enumE, char * ip, char * ComNum, ENUM_ID_NO_TypeDef id)
{
char cStr [100] = { 0 }, cCmd [120];
switch ( enumE )
{
case enumTCP:
sprintf ( cStr, "\"%s\",\"%s\",%s", "TCP", ip, ComNum );
break;
case enumUDP:
sprintf ( cStr, "\"%s\",\"%s\",%s", "UDP", ip, ComNum );
break;
default:
break;
}
if ( id < 5 )
sprintf ( cCmd, "AT+CIPSTART=%d,%s", id, cStr);
else
sprintf ( cCmd, "AT+CIPSTART=%s", cStr );
return cmdAT ( cCmd, "OK","ALREADY CONNECTED");
}
/*
* 函数名：ESP8266_UnvarnishSend
* 描述 ：配置WF-ESP8266模块进入透传发送
* 输入 ：无
* 返回 : 1，配置成功
* 0，配置失败
* 调用 ：被外部调用
*/
_Bool ESP8266_UnvarnishSend ( void )
{
if ( ! cmdAT ( "AT+CIPMODE=1", "OK", NULL ) )
return 0;
return
cmdAT ( "AT+CIPSEND", "OK", ">" );
}
在usart.h配置宏定义和函数声明：
/* USER CODE BEGIN Private defines */
typedef enum{
STA,
AP,
STA_AP
} ENUM_Net_ModeTypeDef;
typedef enum{
enumTCP,
enumUDP,
} ENUM_NetPro_TypeDef;
typedef enum{
Multiple_ID_0 = 0,
Multiple_ID_1 = 1,
Multiple_ID_2 = 2,
Multiple_ID_3 = 3,
Multiple_ID_4 = 4,
Single_ID_0 = 5,
} ENUM_ID_NO_TypeDef;
/* USER CODE END Private defines */
void MX_USART1_UART_Init(void);
void MX_USART3_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN Prototypes */
_Bool cmdAT(char *cmdData,char *expReturn1,char *expReturn2);
_Bool testAT( void );
_Bool ESP8266_DHCP_CUR (void);
_Bool ESP8266_Net_Mode_Choose ( ENUM_Net_ModeTypeDef enumMode );
_Bool ESP8266_JoinAP ( char * pSSID, char * pPassWord );
_Bool ESP8266_Enable_MultipleId ( FunctionalState enumEnUnvarnishTx );
_Bool ESP8266_Link_Server ( ENUM_NetPro_TypeDef enumE, char * ip, char * ComNum, ENUM_ID_NO_TypeDef id);
_Bool ESP8266_UnvarnishSend ( void );
/* USER CODE END Prototypes */
编写初始化函数：
//esp8266_test.h
#ifndef __ESP8266_TEST_H__
#define __ESP8266_TEST_H__
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#define WIFI_SSID "nomi" //要连接的热点的名称
#define WIFI_PASSWORD "fdhgtdhrt" //要连接的热点的密钥
#define SERVER_IP "192.168.64.74" //要连接的服务器的 IP
#define SERVER_PORT "8000" //要连接的服务器的端口
void initEsp8266(void);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __ESP8266_TEST_H__ *///esp8266_test.c
#include "esp8266_test.h"
#include <stdio.h>
#include "usart.h"
void initEsp8266(void)
{
printf("\r\n开始测试AT启动：\r\n");
if(testAT()==0)
{
printf("AT连接不上！");
return;
}
printf("\r\n设置DHCP获取：\r\n");
_Bool dhcpreturn=ESP8266_DHCP_CUR();
printf("testdhcpreturn:%d",dhcpreturn);
if(ESP8266_DHCP_CUR()==0)
{
printf("设置DHCP获取失败！\r\n");
}
printf("\r\n选择WF-ESP8266模块的工作模式为STA：\r\n");
if(ESP8266_Net_Mode_Choose(STA)==0)
{
printf("选择WF-ESP8266模块的工作模式失败！\r\n");
}
printf("\r\n连接WiFi：\r\n");
if(ESP8266_JoinAP (WIFI_SSID,WIFI_PASSWORD)==0)
{
printf("WiFi连接不上！\r\n");
return;
}
printf("\r\nESP8266模块启动单连接：\r\n");
if(ESP8266_Enable_MultipleId (DISABLE)==0)
{
printf("ESP8266模块启动单连接失败！\r\n");
return;
}
HAL_Delay(2000);
printf("\r\n连接外部服务器：\r\n");
while(ESP8266_Link_Server (enumTCP,SERVER_IP,SERVER_PORT,Single_ID_0)==0)
{
printf("服务器连接不上！\r\n");
HAL_Delay(1000);
}
printf("\r\n进入透传发送：\r\n");
if(ESP8266_UnvarnishSend()==0)
{
printf("进入透传发送失败！\r\n");
return;
}
printf( "\r\n配置 ESP8266 完毕\r\n" );
printf ( "\r\n开始透传......\r\n" );
}
在main.c写初始化测试语句：
//main.c
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100);
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200);
HAL_Delay(1000);
initEsp8266();
HAL_Delay(100);
HAL_UART_Transmit(&huart3,(uint8_t *)"wendu",5,10);网络助手打开监听模式。
运行程序，在串口助手中看到提示正常：
网络助手正常收到消息：
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