本次博客知识来自于韦东山老师的7天物联网课程。

一、预期功能

运用ESP8266模块，使单片机与手机微信的小程序进行通信，实现手机控制LED的亮灭。并且，单片机可以远程控制微信小程序中模拟的门铃开启和关闭。

二、硬件设置

本次实验采用STM32F103C8T6，用到了以下单片机的以下功能。

GPIO_PA0，用作外部中断0，并且连接一个按键，使用按键向手机发送数据。

GPIO_PA1，连接LED灯，手机APP控制LED的亮灭。

USART2，使用串口2与ESP8266模块连接，并启用串口中断，当接收到ESP8266的信息（手机的信息）时，发送串口中断。

因为要开启调试模式，所以在SYS中要把Debug设置为Serial Wire。

三、发送程序编写

所有函数记得声明

1、定义静态变量

static uint8_t rx_data = 0;            //接收的字符
static uint8_t rx_len = 0;             //接收的长度
static uint8_t usart_rx_buf[200] = {0};//保存接收的数据

2、调用HAL库接收函数,等待接收数据，这样可以在程序一开始就启用接受中断。每次接受一个字节大小的数据。在usart.c中编写。

void USART_StartRx(void)
{HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t*)&rx_data, 1);
}

3、USART中断回调函数，保存接收的数据并启动下一次接收。每接收到一个字节的数据，发送一次中断，调用一次中断回调函数，把接受的一个字节的数据存储到usart_rx_buf[]中。

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{usart_rx_buf[rx_len%200]= rx_data;rx_len++;HAL_UART_Receive_IT(&huart2, (uint8_t*)&rx_data, 1);
}

4、获取接收的数据。可以调用这个函数获取接受的数据。

uint8_t USART2_Receive(uint8_t *rx_data)
{memcpy(rx_data, (uint8_t*)usart_rx_buf, rx_len);return rx_len;
}

5、UASRT2发送数据。这里调用的时HEL库的函数。

void USART2_Transmit(uint8_t *pdata, uint16_t len, uint16_t tt)
{HAL_UART_Transmit(&huart2, pdata, len, tt);
}

6、清除接收的数据，运用memset把usart_rx_buf[]清空。

void USART2_ClearBuf(void)
{rx_len = 0;memset((uint8_t*)usart_rx_buf, 0, 200);
}

7、向ESP8266发送数据，要向每个命令加入换行符才能执行。

uint8_t ESP8266_SendCommand(char *cmd, char *reply, uint16_t timeout)
{//1.保存传入的指令char buf[256] = {0};strcat(buf, cmd); //strcpy //2.处理AT指令(添加换行)if (strstr(buf, "\r\n") == 0){strcat(buf, "\r\n");}//3.清理前面接收的bufUSART2_ClearBuf();   //4.发送数据USART2_Transmit((uint8_t *)buf, strlen(buf), 500);//5.接收数据memset(buf, 0, 256); //buf清空while(timeout != 0)  //超时控制{if (USART2_Receive((uint8_t *)buf)) //接收数据{//检查结果if (strstr(buf, reply)) {printf("%s Send ok!\r\n", cmd);//发送成功return 0;}else{timeout--;HAL_Delay(1);}}    }printf("%s Send error!\r\n", cmd);//发送失败return 1;
}

8、获取ESP8266的IP，因为返回的结果不一样，所以这里要重新写一个接受IP的函数。

uint8_t ESP8266_GetIP(void)
{uint16_t timeout = 500;//1.准备发送的指令 AT+CIFSRchar buf[256] = {0};strcat(buf, "AT+CIFSR\r\n");//2.清理前面接收的bufUSART2_ClearBuf();   //4.发送数据USART2_Transmit((uint8_t *)buf, strlen(buf), 500);//5.接收数据memset(buf, 0, 256); //buf清空while(timeout != 0)  //超时控制{if (USART2_Receive((uint8_t *)buf)) //接收数据{//检查结果if (strstr(buf, "OK")) {printf("%s", buf); //打印IPreturn 0;}else{timeout--;HAL_Delay(1);}}  }printf("Get IP Failed! \r\n"); //获取失败return 1;
}

9、ESP8266发送UDP数据，这里使用ESP8266的UDP传输。因为发送的数据是变量，所以要重新写一个函数。

uint8_t ESP8266_Send_UDP(char *data)
{//1.准备发送的指令 AT+CIPSEND=lenchar buf[256] = {0};uint8_t len = strlen(data);sprintf(buf, "AT+CIPSEND=%d\r\n", len); //把格式化的数据写入字符串if (ESP8266_SendCommand(buf, "OK", 500) == 0) //发送指令{ESP8266_SendCommand(data, "SEND OK", 1000); //发送数据return 0;}return 1;
}

四、按键标志位程序编写

//在gpio.c中static uint8_t key_flag = 0;uint8_t Key_GetFlag(void)
{if(key_flag){key_flag = 0;return 1;}elsereturn 0;
}void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if(GPIO_Pin == KEY_Pin){key_flag = 1;}
}

五、主函数编写

1、定义全局变量

  uint8_t rx_data[200] = {0};        // 保存接收数据uint8_t tx_data[200] = "AT\r\n";   // 保存发送数据

2、启动ESP8266模块

  USART_StartRx();   //启动开始接收数据ESP8266_SendCommand("AT+RST", "OK", 500);HAL_Delay(800);ESP8266_SendCommand("AT+CWMODE=1", "OK", 500);ESP8266_SendCommand("AT+CWJAP=\"wife名称\",\"wife密码\"", "OK", 5000);ESP8266_SendCommand("AT+CIPSTART=\"UDP\",\"192.168.50.230\",9999,9999,2", "OK", 500);ESP8266_GetIP();

3、实现按键按下操作手机微信小程序。实现手机微信小程序控制LED灯的亮灭。

  while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 *///按键按下if (Key_GetFlag()) {ESP8266_Send_UDP("{\"data\":\"doorbell\",\"status\":\"1\"}");}//收到UDP数据if (USART2_Receive(rx_data)){//printf("%s\r\n", rx_data);if (strstr((char *)rx_data, "\"dev\":\"led\",\"status\":\"0\"")) {printf("led off\r\n");printf("%s\r\n",rx_data); HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);USART2_ClearBuf(); //memset(rx_data, 0, 200);}else if (strstr((char *)rx_data, "\"dev\":\"led\",\"status\":\"1\"")){printf("led on\r\n");printf("%s\r\n",rx_data); HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);USART2_ClearBuf(); //memset(rx_data, 0, 200);            }}}

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