利用stm32+app inventor与esp8266通信

本章实验的目的是将手机连接上ESP8266提供的WIFI网络，打开自定义的app连接ESP8266的ip地址及端口号，实现app与ESP8266模块的通信，进而达到app控制32开发板的目的，并将开发板上面的数据返回到app上显示出来。
  关于stm32与esp8266之间的通信，在前面的文章中已经介绍得差不多了，本文章主要介绍的是app inventor的制作，然后生成app二维码，最后在手机端下载app，进而实现通过WIFI局域网控制stm32开发板，当然关于stm32与esp8266之间的一些东西也会粗略讲一下。
本章所用到的器件如下：
STM32F103ZET6最小系统板
ESP8266-01S模块
USB转microUSB数据线
四根杜邦线
连接如下：
32板3.3v----------->ESP8266的3.3v
32板GND---------->ESP8266的GND
32板的PA2-------->ESP8266的RX
32板的PA3-------->ESP8266的TX

stm32与esp8266通信

  先附上32程序的主代码：

#include "stdio.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "serial.h"
#include "esp8266.h"

/*	AT指令返回值的结尾没有\r\n这样的回车换行符，
 *	而在串口调试助手中，需要MCU输出\r\n给串口调试助手才能刷新缓冲区把字符显示出来，
 *	同时这个\r\n还起到回车换行的目的*/
 
/*	AT指令的结尾处必须是\r\n*/

/*	serial.h中的usart1_send_usart2函数用于没有USB转TLL模块的人使用，
 *	此函数作用是利用串口1发送AT指令给串口2，串口2将AT指令发送给ESP8266，实现对ESP8266的AT指令配置，
 *	当然，如果你有USB转TTL模块的话，可以直接将ESP8266与USB转TTL模块直连，然后在串口调试助手里面直接配置AT指令*/

extern u8 	esp_sipsend1[];
extern u8 	esp_sipsend2[];

int main(void)
{	
	delay_init();	    	 								//延时函数初始化
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);			//设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 									//串口1初始化为115200
	Uart2_Init(115200);										//串口2初始化为115200
	LED_Init();		  										//初始化与LED连接的硬件接口
	Esp8266_Init();
	
  while(1)
	{	
		usart1_send_usart2();								//利用串口1发送AT指令给串口2，从而达到配置ESP8266的目的，并且让模块的返回值在串口1打印出来
		if(Data_Compare((u8 *)"LEDK"))               		//点亮板上的led
		{		
            led(1);	
			Clear_Buf();
			Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"led is open\r\n");	
			Uart_SendStr(USART2, esp_sipsend1);				//利用串口2给esp8266发送AT+CIPSEND指令，告诉它下一次将发送具体数据
			Usart2_Receive_Data(USART1);					//将串口2接收到的AT+CIPSEND指令返回的数据显示在串口1上
			Uart_SendStr(USART2, (u8 *)"led is open\r\n");	//发送具体数据给esp8266，让他转发到app上
		}
		else if(Data_Compare((u8 *)"LEDG")) 		   		//关闭板上的led
		{
            led(0);
			Clear_Buf();
			Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"led is close\r\n");	
			Uart_SendStr(USART2, esp_sipsend2);				//利用串口2给esp8266发送AT+CIPSEND指令，告诉它下一次将发送具体数据
			Usart2_Receive_Data(USART1);					//将串口2接收到的AT+CIPSEND指令返回的数据显示在串口1上
			Uart_SendStr(USART2, (u8 *)"led is close\r\n");	//发送具体数据给esp8266，让他转发到app上		
		}
	}
}

  此代码中的serial.h包含几个自定义函数，其函数的作用见其右边的注释，代码如下所示：

#ifndef	__SERIAL_H
#define __SERIAL_H
#include "stdio.h"	
#include "sys.h" 
#include "delay.h"
#include  "string.h"
#include "usart.h"

#define tbuf 100

void Uart2_Init(u32 bound);							//初始化串口2
void Clear_Buf(void);								//清除缓冲区数据
void Uart_SendStr(USART_TypeDef* USARTx, u8 *s);	//往某一个串口发送指定字符串
void Usart2_Receive_Data(USART_TypeDef* USARTx);	//将串口2返回的数据发送给串口1进行显示
u8 Data_Compare(u8 *p);								//指定字符串与缓存数组数据进行数据比较
void usart1_send_usart2(void);						//利用串口1发送AT指令给串口2，从而达到配置ESP8266的目的，并且让模块的返回值在串口1打印出来

#endif

  其中Usart2_Receive_Data函数是用于接收esp8266返回的数据并在串口1进行显示，因为串口2是与esp8266进行连接的，只要串口2正确发送AT指令给esp8266，esp8266都会返回响应值，由于手头上没有USB转TTL模块，只能用这种方法来观察esp8266模块的返回值。
  而usart1_send_usart2函数的作用是利用串口调试助手发送AT指令给串口1，串口1接收到数据之后，将数据通过串口2发送给esp8266模块，达到通过串口调试助手发送AT指令配置esp8266模块的目的，之所以用这种方式，其原因是手头上没有USB转TTL模块，才出此下策。
  假如手头上有USB转TTL模块，上面的两个函数大可不必要，直接将USB转TTL直连上esp8266模块，然后USB端插在电脑上，利用串口调试助手即可直接发送AT指令去配置esp8266模块以及显示模块的返回值。
  主函数中的Esp8266_Init函数是对esp8266进行一系列的配置，使得能够被app客户端所连接上，其详细代码如下所示：

#include "esp8266.h"

u8  esp_at[] = "AT\r\n";                  			//握手连接指令，返回"OK"
u8  esp_cifsr[] = "AT+CIFSR\r\n";         			//本机IP地址查询指令
u8  esp_cipsend[] = "AT+CIPSEND=6\r\n";   			//设置发送数据长度
u8  esp_test[] = "sunny\r\n";   					//数据内容
u8  esp_rst[] = "AT+RST\r\n"; 						//软件复位
u8  esp_cwmode[] = "AT+CWMODE=2\r\n";     			//设置ESP8266的工作模式2(AP模式，WIFI模块作为热点)，返回"OK"或者"no change"
u8  esp_cwsap[] = "AT+CWSAP=\"ESP8266_TEST\",\"1234567890\",1,4\r\n";//设置WIFI的名称、密码、通道号、加密方式(4-WPA_WPA2_PSK)
u8  esp_cipmux[] = "AT+CIPMUX=1\r\n";   			//打开多连接	
u8  esp_cipserver[] = "AT+CIPSERVER=1,8080\r\n";  	//建立TCP服务器，开放端口8080,端口号可以改成其他的例如8086等等
u8 	esp_cipsto[] = "AT+CIPSTO=2880\r\n";			//设置服务器超时时间为2880s，也就是连接服务器过程中可以等待的时间

extern u8	RX_num;   								//接收计数变量
extern u8  RX_buffer[tbuf];

void Esp8266_Init(void)
{
	Uart_SendStr(USART2, esp_cwmode);	   	//设置ESP8266的工作模式2 AP，返回"OK"或者"no change"
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set mode as AP with ESP8266!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_rst);	   		//设置ESP8266的工作模式后需要复位以生效该模式
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//复位后可能会返回一堆乱码
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set RST success!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_cwsap);	   	//设置WIFI的名称及密码
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set cwsap success!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_cipmux);	   	//设置多连接（多路连接模式）
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set cipmux success!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_cipserver);	//设置wifi模块为TCP服务器模式，并配置端口为8080
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set server success!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_cipsto);		//设置服务器超时时间为2880s
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,set cipsto success!\r\n----------\r\n");
	
	Uart_SendStr(USART2, esp_cifsr);		//获取本机IP地址
	Usart2_Receive_Data(USART1);			//将串口2收到的数据发送给串口1进行显示
	Uart_SendStr(USART1, (u8 *)"\r\nOK,get ip address success!\r\n----------\r\n");
}

  至于其中的AT指令，网上随便找一下都有一大堆关于AT指令的详细解释，这里就不再过多解释，而其他的函数，也没有什么好讲的，至此，stm32代码部分就到这里了。

移动端app制作、生成、控制

  接着进行app的设计，本章app的设计采用的是app inventor。
  APP INVENTOR由谷歌实验室开发，后移交麻省理工学院，是一款可视化编程环境，采用搭积木的方式快速建立应用程序，并且可以结合AI伴侣，极其便利的在手机上进行测试和应用。
  APP INVENTOR是完全基于网页的在线编程工具，国内外都有一些可用的服务器。
麻省理工学院的服务器登录地址：http://appinventor.mit.edu/explore/
广州服务器登录地址：http://app.gzjkw.net/login
推荐使用国内的广州服务器。

  可以用QQ登录，登录后创建项目就可以进入编程界面。

  中间显示的就是手机屏幕，通过拖拽工具到手机屏幕，就可以开始编程了，目前只支持Android手机。
  为了便于编程调试可以在手机上安装AI伴侣，下载地址可以通过点击菜单栏 帮助->AI伴侣信息 打开下载帮助页。

  通过手机扫描图中二维码即可下载AI伴侣，在程序调试时，在服务器端选择菜单栏 连接->AI伴侣 弹出连接二维码和6位编码，在对应的手机AI伴侣中输入6位编码，或扫描二维码，就可以与服务器建立连接，开始调试程序了，同时只要你的网页端app界面改变，相应的在手机端AI伴侣上的界面也会相应实时更新。

  而在此WIFI通信app的设计过程中，需要用到tcp连接插件，也就是一个扩展插件，需要导入到app inventor中才能使用tcp连接到esp8266模块上提供的wifi，此插件的链接如下：app inventor扩展插件
  上图中所创建的app界面都是用左边那些基本的控件以及扩展插件，其逻辑设计图如下所示：

  此逻辑设计也非常简单，只是利用左边的一些功能块进行拼凑而来的，关于更多详细的app inventor语法，网上搜索也是一大堆，这里就不再过多介绍。至此，app的设计基本完成，之后就要进行app的生成了，点击菜单栏的打包apk->打包apk并显示二维码，此时会生成此app的一个二维码，通过打开手机上的AI伴侣app，然后利用AI伴侣上面的扫描二维码去扫描生成的app二维码，扫描后会自动跳到默认游览器去安装此app，安装并打开此app，通过在新app上面输入ESP8266的ip地址及端口号（ip地址可通过执行esp8266初始化函数时在串口调试助手上面打印出来，而端口号则是前面AT+CIPSERVER=1,8080中的8080端口号），然后进行连接，连接成功后，在发送区域输入：LEDK后点击send!，此时会将字符串“LEDK”发送到ESP8266模块上，模块收到信息后通过串口2返回给MCU，MCU接到数据后与程序中设定的字符串进行比较，如果一致则执行相应的操作指令，并将MCU上的数据返回到app上面显示出来。
附上app inventor制作的app项目链接：app_inventor项目
附上整个stm32项目通信代码链接：stm32+app inventor+esp8266通信代码
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