ESP8266+WIFI继电器初识

简介

这是一篇总结文章，在参考诸多文章和一些实验之后写下的笔记，初学之参考。此文不涉及硬件详解，只简解软件相关。

此文需要用到一些设备，某宝上可以获得：
1、USB转TTL，用于调试；
2、ESP8266模块，此文用的是安信可ESP-01S版本；
3、WIFI继电器，配合ESP8266模块使用，某宝上有两者合一的版本；
4、ESP8266下载器（可选）。

然后需要一些调试软件，这里选用安信可官方提供的软件：
1、安信可烧录软件
2、安信可串口调试助手
3、安信可TCP/UDP调试助手PC版本
4、安信可TCP/UDP调试助手安卓版本
5、串口驱动：CH340和CP2102
6、AT固件

ESP8266初始配置

接线

首先是接线，把USB转TTL串口和ESP8266连接起来，下图来自安信可官方网站的典型接线图。

给不懂硬件的同学简单说一下，把USB转TTL的四根线，GND接模块的GND，电源接模块的电源，TXD接模块的RXD，RXD接模块的TXD，就行了。

如果是下图这样的ESP8266模块和继电器在一起的设备，接线也是一样的。

将设备连接上电脑，在设备管理器中的端口中就可以看到了，记下端口号。

串口设置

此文写作的目的是使手机软件可以控制继电器的开关，所以这里的串口设置主要是使ESP8266模块连接到WIFI，使用的AT指令只有一部分，更为全面的AT指令请参考安信可的AT指令文档。
注：一些安全软件会拦截安信可的串口调试助手，使用的时候需要加入白名单

简单说明一下，串口选择设备的串口，在设备管理器中可以查看。首次使用的时候，波特率选择115200，继电器的波特率是9600，需要更改。发送AT指令需要勾选“自动换行”。右侧的AT指令是可以保存的，直接点击就行。

打开串口之后，按下面的指令依次发送进行配置：
1、 AT：返回OK就说明模块准备就绪了；
2、 AT+RST：初始设置，返回OK就可以了；
3、 AT+GMR：这个是查询固件版本信息，可以跳过；
4、 AT+CWMODE=3：返回OK表明设置成功。
——这个指令是把模块设置为AP+STATION模式共存。笔者手中的继电器对于两种连接方式都支持，所以选择了3。1是Station模式，2是AP模式。
5、 AT+CWJAP=“WIFI名称”,“WIFI密码”：这指令使ESP8266模块连接至路由器，需要注意的是，WIFI必须是2.4G，5G网络不支持。返回OK表明连接成功。
6、 AT+CIFSR：这个指令是查看模块的IP和MAC地址，在第4个步骤中如果是选择AP+Station共存的方式，这里会返回两套信息，分别是AP和Station对应的信息。模块的APIP是般是192.168.4.1，而STAIP一般是192.168.0.106这样的。

进行到这里，ESP8266模块已经连接到了WIFI网络，不过根据安信可的介绍和笔者的尝试，在模块断电并重新上电之后，之前连接的WIFI信息是在模块的Flash中保存的，但是在重新上电之后，模块并不能自动连接WIFI，在发送AT+RST指令之后模块才会连接上已经保存的WIFI。如果要实现模块上电即连接WIFI，需要重写模块固件，笔者这部分还未尝试。

TCP/UDP连接

此文的目的是使手机软件可以操控继电器，那么自然会用到网络通信，ESP8266模块上使用是TCP/UDP方式，在进行了上面的配置之后，还并不能进行网络通信，还需要再设置一下。
1、 AT+CIPMUX=1：开启多连接
2、 AT+CIPSERVER=1,8080：开启TCP服务，设置端口号。这条指令是将ESP8266模块作为服务器，电脑端或手机端作为客户端。
3、 AT+CIPSTART=“TCP”,“192.168.0.104”,8080：这条指令是将ESP8266作为客户端，主动连接到“192.168.0.104”这个服务器，8080是服务器的端口号。
——2、3两个步骤是两个不同的方式，笔者这里以2说明。
4、 打开安信可的网络助手工具，如下图：

创建连接，选择客户端模式，填好模块的IP和端口，进行连接，连接上之后，在串口工具的窗口中就会显示0，CONNECT，表明已经建立通信。
同样，如果模块作为客户端，电脑作为服务端，在创建连接的时候则选择服务器模式。

继电器模块

ESP8266连接上了WIFI，也建立了TCP通信，接下来就是对继电器进行控制。笔者使用的是此文中的第二张图所示的继电器，这个设备将继电器和ESP8266模块集成到了一起，某宝上有不少这样的，笔者所使用的这一款，对继电器的指令只有两条：A0 01 01 A2和A0 01 00 A1，均以十六进制发送，分别控制继电器的开关。

直接操控继电器

笔者使用这个设备提供了两种控制继电器的方式，一种是使用USR转TTL串口线，一种就是使用ESP8266模块。
直接操作继电器的话，需要把ESP8266模块拿掉，串口线的RXD、TXD、GND、5V或3.3V与继电器的引脚对应相接。连接电脑之后，使用串口调试助手以HEX方式发送开关指令，即可实现对继电器的操控。
注：笔者使用的这个设备，继电器的波特率是9600，所以在打开串口的时候，波特率要选择9600。

ESP8266控制继电器

如上所述，笔者使用的继电器的波特率是9600，而ESP8266的波特率默认是115200，所以在ESP8266建立好TCP通信之后，电脑向模块发送继电器的操控指令是无法对继电器进行开关。ESP8266的波特率是可以更改的，而且这个更改是可以保存的，模块重新上电之后的波特率就是更改后的波特率。这里的指令有两个，AT+CIOBAUD=9600，笔者查询了某宝上类似WIFI继电器的详情介绍，基本上都一样，客服不懂，详情页标示的和给出的下载资料里面所用到的都是这一条指令。但是这条指令输入之后只会提示ERROR，这个不知道是为什么。而某度上搜出来一条指令是AT+UART=9600,8,1,0,0，这条指令对笔者手中的设备是可用的。诸位看官请自行尝试一下吧。

笔者手中的继电器的供电和串口调试是分开的，所以在更改好波特率之后，把串口线拔了。此时使用安信可的网络调试助手连接ESP8266模块，发送继电器的控制指令，就可以实现对继电器的操控了。

文章写到这里，笔者一直是使用的电脑版本的串口调试和网络调试，实际上切换到安信可的手机版本进行尝试也是一样的，也可以实现对继电器的控制了。

补充说明

1、 上面写到波特率的更改，某度上有一条问答说AT+UART也不能更改波特率，同样提示了ERROR，https://blog.csdn.net/weixin_40660408/article/details/90143391，这篇文章提出的解决方法是刷一遍固件，诸位可以参考。安信可也提供了官方烧录工具，官方提供的这个烧录工具还是比较好用的。
2、 当我们把ESP8266的TCP通信配置好，以网络通信的方式发送AT指令对模块进行操作是不可行的。但是安可信和乐鑫提供了透传模式，发送的信息均可以被模块接收。笔者在进行到这里尝试的时候，模块没有了反应，抢救的机会都没有给<_>!所以诸位进行到这里的时候也小心点。。。

WIFI配置

笔者写到这里，所有的配置操作都是使用电脑串口进行的，但是如果放到智能家居产品上，顾客拿到一个产品，不可能把产品连接到电脑上进行配置，所以ESP8266模块有一键配置WIFI的功能，请参考https://bbs.elecfans.com/jishu_1150853_1_5.html这篇文章，原理写的比较明白。相关过程笔者也还在探究过程中。

===============================================================================未完待续 2021.07.13

参考
[1] https://blog.csdn.net/fengyingyuechou/article/details/51144884