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=<mode>	OK	设置应用模式（需重启生效）
AT+CWMODE?	+CWMODE:<mode>	获得当前应用模式
AT+CWLAP	+CWLAP:<ecn>,<ssid>,<rssi>	返回目前的AP列表
AT+CWJAP=<ssid>,<pwd>	OK	加入某一AP
AT+CWJAP?	+CWJAP:<ssid>	返回当前加入的AP
AT+CWQAP	OK	退出当前加入的AP
AT+CIPSTART=<type>,<addr>,<port>	OK	建立TCP/UDP连接
AT+CIPMUX=<mode>	OK	是否启用多连接
AT+CIPSEND=<param>	OK	发送数据
AT+CIPMODE=<mode>	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=<param>，例如：

第一步串口发送AT+CIPSEND=4
第二部串口接收到OK
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=<param>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

设置模式为AP模式：AT+CWMODE=2
重启模块：AT+RST
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)
查看模块的ip地址:命令: AT+CIFSR
AT+CIPMUX=1 设置为多连接模式，启动模块
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

AT+CWMODE=1：设置工作模式（STA模式）
AT+RST：模块重启（生效工作模式）
AT+CWJAP="111","11111111"：连接当前环境的WIFI热点（热点名，密码）
AT+CIPMUX=0：设置单路连接模式
AT+CIPSTART="TCP","xxx.xxx.xxx.xxx",xxxx：建立TCP连接
AT+CIPMODE=1：开启透传模式
AT+CIPSEND：透传模式下，传输数据
+++：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<USART3_MAX_RECV_LEN)   //还可以接收数据
           {
               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<i;j++)                           //循环发送数据
   {
   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´ýµ¹¼ÆÊ±
       {
           delay_ms(10);
           if(USART2_RX_STA&0X8000)//½ÓÊÕµ½ÆÚ´ýµÄÓ¦´ð½á¹û
           {
               if(atk_8266_check_cmd(ack))break;//µÃµ½ÓÐÐ§Êý¾Ý
               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)
   {

   }
}