[嵌入式] ESP8266

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[嵌入式]ESP8266

文章目录

“掌握esp8266使用可实现真正的万物互联”
掌握RS232通信协议 SPI通信协议 esp8266的配置就可以基本搞定WiFi模块的使用

RS232通信协议

广泛用于DCE（Data Communication Equipment）和DTE（Data Terminal Equipment）之间的连接
DCE数据通信端 DTE终端

接口形态

以九针RS232接口为主流接口形态
公头（Male）：在这里插入图片描述
母座（Female）：

接口定义

公头九针RS232接口详细定义
在这里插入图片描述
DTR/DSR 和RTS/CTS用于硬件流控
DTR/DSR表明DTE DCE可用开始数据传输需要RTS/CTS流控信号
如A发送数据给B
1.A设置RTS为1 表示要发送数据给B
2.B检测到RTS为1 若已准备好设置CTS为1表示可以接收
若没有准备好先处理数据完毕后再设置CTS为1
3.A发现CTS置1 将数据通过TXD信号线发送出去
4.A每发送一次数据重复上面的步骤
5.A发送完数据后将RTS置1 表示数据发送完毕

硬件连接

9线连接
在这里插入图片描述
5线式连接：

3线式连接：
在这里插入图片描述
3线连接不能实现流控功能在大量数据传输应用中建议使用5线 9线连接方式

电平时序

负逻辑电平
在这里插入图片描述
RS232接口按照UART串口协议进行传输

ESP8266配置

ESP8266

在这里插入图片描述

超低功耗 USRT—WiFi透传模块
可将物理设备连接到WIFI无线网络上进行互联网或局域网通信实现联网

引脚
在这里插入图片描述

原理

在这里插入图片描述

特点

支持STA/AP/STA+AP三种工作模式
内置TCP/IP 协议栈支持多路TCP Client连接
支持UART/GPIO数据通信接口
支持Smart Link智能联网功能
内置32位MCU 可兼作应用处理器
3.3V单电源供电
支持Socket AT指令

AT指令

进行系统参数配置的指令

AT+<COMMAND>=<VALUE>\r\n

ATK-ESP8266支持的指令列
在这里插入图片描述

工作模式

STA模式

串口无线 STA（COM-STA）模式，模块作为无线 WIFI STA，用于连接到无线网络，实
现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。

串口无线 STA 模式，TCP 服务器配置
在这里插入图片描述
串口无线 STA 模式，TCP 客户端配置

串口无线 STA 模式，UDP 配置
在这里插入图片描述

AP模式

串口无线 WIFI（COM-AP）模式，模块作为无线 WIFI 热点，允许其他 WIFI 设备连接
到本模块，实现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。

串口无线 WIFI AP 模式，TCP 服务器配置
在这里插入图片描述
串口无线 WIFI AP 模式，TCP 客户端配置

串口无线 WIFI AP 模式，UDP 配置

STA+AP模式

串口无线 AP+STA（COM-AP+STA）模式，模块既作无线 WIFI AP，又作无线 STA，
其他 WIFI 设备可以连接到该模块，模块也可以连接到其他无线网络，实现串口与其他设备
之间的无线（WIFI）数据转换互传。

串口无线 AP+STA 模式，AP 作 TCP 服务器，STA 做 TCP 服务器的配置
在这里插入图片描述
串口无线 AP+STA 模式，AP 作 TCP 服务器，STA 作 TCP 客户端的配置

串口无线 AP+STA 模式，AP 作 TCP 服务器，STA 作 UDP 的配置

硬件连接

在这里插入图片描述
探索者F407只需要用跳线帽短接P10的USART3_RX和GBC_TX以及USART3_TX
和 GBC_RX 即可。

代码

//向 ATK-ESP8266 发送命令 即发送AT指令
//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 atk_8266_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(atk_8266_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;
}

//ATK-ESP8266 退出透传模式
//返回值:0,退出成功;
// 1,退出失败

u8 atk_8266_quit_trans(void)
{
while((USART3->SR&0X40)==0); //等待发送空
USART3->DR='+'; 
delay_ms(15); //大于串口组帧时间(10ms)
while((USART3->SR&0X40)==0); //等待发送空
USART3->DR='+'; 
delay_ms(15); //大于串口组帧时间(10ms)
while((USART3->SR&0X40)==0); //等待发送空
USART3->DR='+'; 
delay_ms(500); //等待 500ms
return atk_8266_send_cmd("AT","OK",20);//退出透传判断.
}

三个查询函数

//获取 ATK-ESP8266 模块的连接状态
//返回值:0,未连接;1,连接成功.
u8 atk_8266_consta_check(void)
{
u8 *p;
u8 res;
if(atk_8266_quit_trans())return 0; //退出透传
atk_8266_send_cmd("AT+CIPSTATUS",":",50);
//发送 AT+CIPSTATUS 指令,查询连接状态
p=atk_8266_check_cmd("+CIPSTATUS:"); 
res=*p; //得到连接状态
return res;
}
//获取 STA 或者 AP 模式下的 ip 地址
//ipbuf:ip 地址输出缓存区
void atk_8266_get_wanip(u8* ipbuf)
{
u8 *p,*p1;
if(atk_8266_send_cmd("AT+CIFSR","OK",50)) //获取 WAN IP 地址失败
{
ipbuf[0]=0;
return;
}
p=atk_8266_check_cmd("\"");
p1=(u8*)strstr((const char*)(p+1),"\"");

*p1=0;
sprintf((char*)ipbuf,"%s",p+1);
}
//获取 AP+STA ip 地址并在指定位置显示
//ipbuf:ip 地址输出缓存区
void atk_8266_get_ip(u8 x,u8 y)
{
u8 *p;
u8 *p1;
u8 *p2;
u8 *ipbuf;
u8 *buf;
p=mymalloc(SRAMIN,32); //申请 32 字节内存
p1=mymalloc(SRAMIN,32); //申请 32 字节内存
p2=mymalloc(SRAMIN,32); //申请 32 字节内存
 ipbuf=mymalloc(SRAMIN,32); //申请 32 字节内存
buf=mymalloc(SRAMIN,32); //申请 32 字节内存
if(atk_8266_send_cmd("AT+CIFSR","OK",50)) //获取 WAN IP 地址失败
{ 
*ipbuf=0;
}
else
{
p=atk_8266_check_cmd("APIP,\"");
p1=(u8*)strstr((const char*)(p+6),"\"");
p2=p1;
*p1=0;
ipbuf=p+6;
sprintf((char*)buf,"AP IP:%s 端口:%s",ipbuf,(u8*)portnum);
Show_Str(x,y,200,12,buf,12,0);
//显示 AP 模式的 IP 地址和端口
p=(u8*)strstr((const char*)(p2+1),"STAIP,\"");
p1=(u8*)strstr((const char*)(p+7),"\"");
*p1=0;
ipbuf=p+7;
sprintf((char*)buf,"STA IP:%s 端口:%s",ipbuf,(u8*)portnum);
Show_Str(x,y+15,200,12,buf,12,0);
//显示 STA 模式的 IP 地址和端口
myfree(SRAMIN,p); //释放内存
myfree(SRAMIN,p1); //释放内存
myfree(SRAMIN,p2); //释放内存
myfree(SRAMIN,ipbuf); //释放内存
myfree(SRAMIN,buf); //释放内存
}
}

测试主函数

void atk_8266_test(void)
{
u8 key;
u8 timex;
POINT_COLOR=RED;
Show_Str_Mid(0,30,"ATK-ESP8266 WIFI 模块测试",16,240); 
while(atk_8266_send_cmd("AT","OK",20))//检查 WIFI 模块是否在线
{
atk_8266_quit_trans();//退出透传
atk_8266_send_cmd("AT+CIPMODE=0","OK",200); //关闭透传模式
Show_Str(40,55,200,16,"未检测到模块!!!",16,0);
delay_ms(800);
LCD_Fill(40,55,200,55+16,WHITE);
Show_Str(40,55,200,16,"尝试连接模块...",16,0); 
} 
while(atk_8266_send_cmd("ATE0","OK",20));//关闭回显
atk_8266_mtest_ui(32,30);
while(1)
{
delay_ms(10); 
atk_8266_at_response(1);
//检查 ATK-ESP8266 模块发送过来的数据,及时上传给电脑
key=KEY_Scan(0); 
if(key)
{
LCD_Clear(WHITE);
POINT_COLOR=RED;
switch(key)
{
case 1: //KEY0
Show_Str_Mid(0,30,"ATK-ESP WIFI-AP+STA 测试",16,240);
Show_Str_Mid(0,50,"正在配置 ATK-ESP8266 模块，请稍
等...",12,240);
atk_8266_apsta_test(); //AP+STA 测试
break;
case 2: //KEY1
Show_Str_Mid(0,30,"ATK-ESP WIFI-STA 测试",16,240);
Show_Str_Mid(0,50,"正在配置 ATK-ESP8266 模块，请稍
等...",12,240);
atk_8266_wifista_test(); //WIFI STA 测试
break;
case 4: //WK_UP
atk_8266_wifiap_test(); //WIFI AP 测试
break;
}
atk_8266_mtest_ui(32,30);
timex=0;
} 
if((timex%20)==0)LED0=!LED0;//200ms 闪烁
timex++;
} 
}