wifi模块esp8266的使用

引用自：【常用模块】ESP8266 WIFI串口通信模块使用详解（实例：附STM32详细代码）_Yngz_Miao的博客-CSDN博客_esp8266wifi.h 详解

 

现在市面上使用比较的ESP8266有两个版本，分别是官方的ESP8266（两排8引脚）、ATK-ESP8266（一排6引脚）。其实并没有太大的区别，只是将其中的一些引脚进行额外布局而已。

如果是官方的ESP8266模块，接线方式如下：

TX接到RX，，所以灰色的线USB的TXD接到模块的RX上

如果是ATK-ESP8266（正点原子）模块，接线方式如下：

这六个引脚只需要4个就行了：RXD、TXD、GND、VCC，分别和USB转TTL模块的TXD、RXD、GND、VCC相连接就行了。

1、ESP8266的RXD（数据的接收端）需要连接USB转TTL模块的TXD，TXD（数据的发送端）需要连接USB转TTL模块的RXD，这是基本的；

2、关于VCC的选取，在USB转TTL模块上有3.3V和5V两个引脚可以作为VCC，但是一般选取5V作为VCC。如果选取3.3V，可能会因为供电不足而引起不断的重启，从而不停的复位。

AT指令

在使用USB转TTL模块与电脑连接之后，就可以使用串口调试助手进行WIFI模块的调试了。首先有一点，AT指令不区分大小写，均以回车、换行结尾（发送新行）。下面介绍常用的AT指令：

常用AT指令

指令名	响应	含义
AT	OK	测试指令
AT+CWMODE=	OK	设置应用模式（需重启生效）
AT+CWMODE?	+CWMODE:	获得当前应用模式
AT+CWLAP	+CWLAP:,,	返回目前的AP列表
AT+CWJAP=,	OK	加入某一AP
AT+CWJAP?	+CWJAP:	返回当前加入的AP
AT+CWQAP	OK	退出当前加入的AP
AT+CIPSTART=,,	OK	建立TCP/UDP连接
AT+CIPMUX=	OK	是否启用多连接
AT+CIPSEND=	OK	发送数据
AT+CIPMODE=	OK	是否进入透传模式

1、ESP8266的应用模式：ESP266支撑单AP模式、单STA模式和混合模式。简单的来说就是：

• AP：可以将ESP8266作为热点，可以让其他的设备连接上它；
• STA：可以连接上当前环境下的WIFI热点。

2、什么是透传模式？

如果不开启透传模式，我们怎么发送数据呢？在每次发送数据前都必须先发送指令AT+CIPSEND=，例如：

1. 第一步串口发送AT+CIPSEND=4

2. 第二部串口接收到OK

3. 第三步发送想要的数据 >       //在 > 后面输入要上传的数据

但是一旦开启了透传模式，我们就不需要在每次发送数据前都发送指令AT+CIPSEND=了，只需要发送一次AT+CIPSEND，之后发送的所有内容全部当成是数据了！

但是这也存在一个问题，要是我后来又想发送命令了，但是却也当成是数据发送过去了。这可怎么办？

这就要退出透传模式了。怎么退出，发送数据"+++"就可以了。注意：此时“+++”后面，不接“发送新行”！

但需要知道的是，一旦进入透传模式将无法对传输进行加密

一般来说想要ESP8266连接当前环境的热点，与服务器建立TCP连接，传输数据有以下步骤。

但其实还包含了诸多为了阻止或处理异常状态的代码。

模块使用分为俩种情况，服务端和客服端，其中客户端最为常用

• (一)作为服务端时

1. 设置模式为AP模式：AT+CWMODE=2
2. 重启模块：AT+RST
3. AT+CWSAP=“wifi名称”,“wifi密码”,6,4 创建热点(“6”为通道号，“4”为加密等级)
4. 查看模块的ip地址:命令: AT+CIFSR
5. AT+CIPMUX=1 设置为多连接模式，启动模块
6. AT+CIPSERVER=1,8080 服务器的设置端口(8080为默认端口，可根据自己意向设置)时

• (二)作为客户端时

1. AT+CWMODE=1：设置工作模式（STA模式）
2. AT+RST：模块重启（生效工作模式）
3. AT+CWJAP="111","11111111"：连接当前环境的WIFI热点（热点名，密码）
4. AT+CIPMUX=0：设置单路连接模式
5. AT+CIPSTART="TCP","xxx.xxx.xxx.xxx",xxxx：建立TCP连接
6. AT+CIPMODE=1：开启透传模式
7. AT+CIPSEND：透传模式下，传输数据
8. +++：退出透传模式

其代码大概就是usart初始化和timer初始化，timer是为了判断数据是不是连续的，usart发送at指令给模块，一般是先输入用户名和密码连接上wifi，然后进入透传模式发送数据就可以传到同一个wifi的设备下了。

然后就是不可能每次启动这个东西都要现输wifi用户名和密码然后烧录吧，感觉有点呆，最好和一个用户界面联动（未实现）

ESP8266的封装代码

关于与单片机的引脚连接：ESP8266与USART3（引脚PB10、PB11）连接。

首先是USART的配置：

#include "delay.h"
#include "usart3.h"
#include "stdarg.h"          
#include "stdio.h"          
#include "string.h"     
#include "timer.h" 
 
//串口接收缓存区     
u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN];                 //接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.
u8  USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN];             //发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
 
//通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据.
//如果2个字符接收间隔超过10ms,则认为不是1次连续数据.也就是超过10ms没有接收到
//任何数据,则表示此次接收完毕.
//接收到的数据状态
//[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.
//[14:0]:接收到的数据长度
vu16 USART3_RX_STA=0;       
 
 
void USART3_IRQHandler(void)
{
    u8 res;          
    if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
    {     
        res =USART_ReceiveData(USART3);         
        if((USART3_RX_STA&(1<<15))==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
        { 
            if(USART3_RX_STA             {
                TIM_SetCounter(TIM7,0);//计数器清空                          //计数器清空
                if(USART3_RX_STA==0)                 //使能定时器7的中断 
                {
                    TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//使能定时器7
                }
                USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res;    //记录接收到的值     
            }else 
            {
                USART3_RX_STA|=1<<15;                //强制标记接收完成
            } 
        }
    }                                                                
}   
 
 
//初始化IO 串口3
//pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)
//bound:波特率      
void usart3_init(u32 bound)
{  
 
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
 
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);    // GPIOB时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //串口3时钟使能
 
     USART_DeInit(USART3);  //复位串口3
         //USART3_TX   PB10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;    //复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10
   
    //USART3_RX      PB11
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB11
    
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率一般设置为9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;    //收发模式
  
    USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口    3
  
 
    USART_Cmd(USART3, ENABLE);                    //使能串口 
    
    //使能接收中断
  USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断   
    
    //设置中断优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;        //子优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器
    
    
    TIM7_Int_Init(1000-1,7200-1);        //10ms中断
    USART3_RX_STA=0;        //清零
    TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);            //关闭定时器7
 
}
 
//串口3,printf 函数
//确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节
void u3_printf(char* fmt,...)  
{  
    u16 i,j; 
    va_list ap; 
    va_start(ap,fmt);
    vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);
    va_end(ap);
    i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF);        //此次发送数据的长度
    for(j=0;j     {
      while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕   
        USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]); 
    } 
}

由于在USART3中是通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据，而10ms怎么定呢？通过定时器来的，所以我们需要开启定时器：

#include "timer.h"
 
extern vu16 USART3_RX_STA;
 
//定时器7中断服务程序            
void TIM7_IRQHandler(void)
{     
    if (TIM_GetITStatus(TIM7, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断
    {                    
        USART3_RX_STA|=1<<15;    //标记接收完成
        TIM_ClearITPendingBit(TIM7, TIM_IT_Update  );  //清除TIM7更新中断标志    
        TIM_Cmd(TIM7, DISABLE);  //关闭TIM7 
    }        
}
 
//通用定时器7中断初始化，这里时钟选择为APB1的2倍
//arr：自动重装值 psc：时钟预分频数
//定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
//Ft=定时器工作频率,单位:Mhz 
//通用定时器中断初始化 
void TIM7_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{    
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
 
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM7, ENABLE);//TIM7时钟使能    
    
    //定时器TIM7初始化
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值    
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM7, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
    TIM_ITConfig(TIM7,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM7中断,允许更新中断
    
    TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//开启定时器7
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM7_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;        //子优先级2
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器
    
}

这两个都完成了之后，就可以向ESP8266传输数据了：

#include "esp8266.h"
#include "string.h"
#include "usart.h"
#include "usart3.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h" 
#include "delay.h"
 
//ESP8266模块和PC进入透传模式
void esp8266_start_trans(void)
{
    //设置工作模式 1：station模式   2：AP模式  3：兼容 AP+station模式
    esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1","OK",50);
    
    //让Wifi模块重启的命令
    esp8266_send_cmd("AT+RST","ready",20);
    
    delay_ms(1000);         //延时3S等待重启成功
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    
    //让模块连接上自己的路由
    while(esp8266_send_cmd("AT+CWJAP=\"111\",\"11111111\"","WIFI GOT IP",600));
    
    //=0：单路连接模式     =1：多路连接模式
    esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0","OK",20);
    
    //建立TCP连接  这四项分别代表了 要连接的ID号0~4   连接类型  远程服务器IP地址   远程服务器端口号
    while(esp8266_send_cmd("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"xxx.xxx.xxx.xxx\",xxxx","CONNECT",200));
    
    //是否开启透传模式  0：表示关闭 1：表示开启透传
    esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",200);
    
    //透传模式下 开始发送数据的指令 这个指令之后就可以直接发数据了
    esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",50);
}
 
//ESP8266退出透传模式   返回值:0,退出成功;1,退出失败
//配置wifi模块，通过想wifi模块连续发送3个+（每个+号之间 超过10ms,这样认为是连续三次发送+）
u8 esp8266_quit_trans(void)
{
    u8 result=1;
    u3_printf("+++");
    delay_ms(1000);                    //等待500ms太少 要1000ms才可以退出
    result=esp8266_send_cmd("AT","OK",20);//退出透传判断.
    if(result)
        printf("quit_trans failed!");
    else
        printf("quit_trans success!");
    return result;
}
 
 
//向ESP8266发送命令
//cmd:发送的命令字符串;ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答;waittime:等待时间(单位:10ms)
//返回值:0,发送成功(得到了期待的应答结果);1,发送失败
u8 esp8266_send_cmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime)
{
    u8 res=0; 
    USART3_RX_STA=0;
    u3_printf("%s\r\n",cmd);    //发送命令
    if(ack&&waittime)        //需要等待应答
    {
        while(--waittime)    //等待倒计时
        {
            delay_ms(10);
            if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
            {
                if(esp8266_check_cmd(ack))
                {
                    printf("ack:%s\r\n",(u8*)ack);
                    break;//得到有效数据 
                }
                    USART3_RX_STA=0;
            } 
        }
        if(waittime==0)res=1; 
    }
    return res;
} 
 
 
//ESP8266发送命令后,检测接收到的应答
//str:期待的应答结果
//返回值:0,没有得到期待的应答结果;其他,期待应答结果的位置(str的位置)
u8* esp8266_check_cmd(u8 *str)
{
    char *strx=0;
    if(USART3_RX_STA&0X8000)        //接收到一次数据了
    { 
        USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
        strx=strstr((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str);
    } 
    return (u8*)strx;
}
 

在转变为透传模式后可以直接发送数据

//向ESP8266发送数据
//cmd:发送的命令字符串;waittime:等待时间(单位:10ms)

//data:发送的数据

//ack:期待的应答结果
//返回值:发送数据后，服务器的返回验证码（验证是否成功接收）
u8 atk_8266_send_data(u8 *data,u8 *ack,u16 waittime)
{
    u8 res=0; 
    USART2_RX_STA=0;
    u2_printf("%s",data);    //·¢ËÍÃüÁî
    if(ack&&waittime)        //ÐèÒªµÈ´ýÓ¦´ð
    {
        while(--waittime)    //µÈ´ýµ¹¼Æʱ
        {
            delay_ms(10);
            if(USART2_RX_STA&0X8000)//½ÓÊÕµ½ÆÚ´ýµÄÓ¦´ð½á¹û
            {
                if(atk_8266_check_cmd(ack))break;//µÃµ½ÓÐЧÊý¾Ý 
                USART2_RX_STA=0;
            } 
        }
        if(waittime==0)res=1; 
    }
    return res;
}

最后是主程序：

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "usart3.h"
#include "esp8266.h"
#include "string.h"
#include "timer.h"
 
/*
项目的主要内容：STM32配合ESP8266模块与服务器数据交互
ESP8266的连接：USART3（PB10、PB11）
如何判断数据接收完全？
1、出现了换行符；
2、如果超过10ms了都没有下一条数据（TIM7来进行10ms的定时）。
*/
 
 
 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);                     //串口初始化为115200
    usart3_init(115200);                     //串口初始化为115200
 
    esp8266_start_trans();                            //esp8266进行初始化
     
    esp8266_send_data("12",50);
     
    esp8266_quit_trans();
 
     while(1)
    {
        
    }
 }