基于STM32物联网开发板(5)--ESP8266

1.概述

ESP8266 系列无线模块是安信可科技自 主研发设计的一系列高性价比 WiFi SOC 模组。该系列模块支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议， 内置完整的 TCP/IP 协议栈。 用户可以使用该系列模块为现有的设备添加联网功能， 也可以构建独立的网络控制器。

特性：

• 完整的802. 11b/g/n Wi-Fi SoC模块；
• 内置 Tensilica L106 超低功耗32位微型MCU，主频支持 80 MHz和160 MHz，支持RTOS；
• 内置1路10 bit高精度ADC；
• 支持UART/GPIO/ADC/PWM/SPI/I2C接口；
• 采用SMD-22封装；
• 集成Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA；
• 支持多种休眠模式，深度睡眠电流低至 20uA
• 串口速率最高可达4Mbps；
• 内嵌Lwip协议栈；
• 支持 STA/AP/STA+AP工作模式；
• 支持安卓、IOS的Smart Config（APP） /AirKiss（微信）一键配网；
• 支持串口本地升级和远程固件升级（FOTA）；
• 通用AT指令可快速上手；
• 支持二次开发，集成了Windows、Linux开发环境；

硬件接口：

引脚	说明
TXD0	PC11串口3接收脚
RXD0	PC10串口3发送脚

2.通讯协议

本模块采用串口通讯方式，波特率115200,1位起始信号+8位数据位+1位停止位，无校验位，AT指令集开发。

AT 指令可以细分为四种类型：

类型	指令格式	描述
测试指令	AT+=?	该命令⽤于该命令⽤于查询设置指令的参数以及取值范围。
查询指令	AT+?	该命令⽤于返回参数的当前值。
设置指令	AT+=<...>	该命令⽤于设置⽤户⾃定义的参数值。
执行指令	AT+	该命令⽤于执⾏受模块内部程序控制的变参数不可变的功能。

注意：

• 不是每条AT指令都具备上述4种类型命令。
• 括号内为缺省值，不必填写或者可能不显示。使用双引号表示字符串数据，例如：AT+CWSAP=”ESP56290”,”21030826”,1,4
• 默认波特率为115200。
• AT指令必须大写，并且以回车换行符结尾(CRLF)。

3.常用AT指令

(1)测试指令AT

执行指令	AT
响应	OK
参数说明	-

(2)重启模块AT+RST

执行指令	AT+RST
响应	OK
参数说明	-

(3)开关回显ATE

执行指令	ATE
响应	OK
参数说明	ATE0：关闭回显 ATE1：开启回显

(4)AT+CWMODE_DEF设置WIFI模式并保存到Flash

指令	测试指令： AT+CWMODE_DEF=?	查询指令： AT+CWMODE_DEF? 功能：查询当前WIFI模式	设置指令： AT+CWMODE_DEF= 功能：设置当前wifi模式
响应	+CWMODE_DEF:取值列表 OK	+CWMODE_DEF: OK	OK
参数	1：Station模式 2：SoftAP模式 3：SoftAP+Station模式
注意	本设置保存到Flash system parameter区域，
示例	AT+CWMODE_DEF=3

(5)AT+CWJAP_DEF 连接AF，保存到Flash

指令	查询指令： AT+CWJAP_DEF? 功能：查询WIFI已连接的AP信息	设置指令： AT+CWJAP_DEF=,,[,bassid,] 功能：设置需要连接的AP
响应	+CWJAP_DEF:,,, OK	OK 或者 +CWJAP_DEF: FAI
参数	：字符串参数，AP的SSID ：AP的MAC地址 ：信道号 ：信号强度	：⽬标AP的SSID ：密码最⻓64字节ASCII []：⽬标AP的MAC地址，⼀般⽤于 有多个SSID相同的AP的情况; []：选填参数，不允许连接WEP和 open的路由器，可⽤于PCI认证 • ：（仅供参考，并不可靠） ‣1：连接超时 ‣ 2：密码错误 ‣ 3：找不到⽬标AP ‣ 4：连接失败 参数设置需要开启Station模式，若SSID或者password中含有特殊符号，例如,或者 “或者 时，需要进⾏转义，其它字符转义⽆效。
注意	本设置保存到 Flash系统参数区。
示例	AT+CWJAP_DEF="abc","0123456789" 例如，⽬标AP的SSID为"ab,c"，password为"0123456789""，则指令如下： AT+CWJAP_DEF="ab\,c","0123456789"" 如果有多个AP的SSID均为"abc"，可通过BSSID确定⽬标AP： AT+CWJAP_DEF="abc","0123456789","ca:d7:19:d8:a6:44"

(6)AT+CIPMUX 设置多连接

指令	查询指令： AT+CIPMUX?	设置指令： AT+CIPMUX=
响应	+CIPMUX: OK	OK
参数	‣ 0：单连接模式 ‣ 1：多连接模式
注意	•默认为单连接； •只有⾮透传模式(AT+CIPMODE=0)，才能设置为多连接； •必须在没有连接建⽴的情况下，设置连接模式； •如果建⽴了TCP服务器，想切换为单连接，必须关闭服务器(AT+CIPSERVER=0)，服务器仅⽀持多连接。
示例	AT+CIPMUX=1

(7)AT+CIPMODE 设置传输模式

指令	查询指令： AT+CIPMODE? 功能：查询传输模式	设置指令： AT+CIPMODE= 功能：设置传输模式
响应	+CIPMODE: OK	OK
参数	‣ 0：普通传输模式 ‣ 1：透传模式，仅⽀持TCP单连接和UDP固定通信对端的情况
注意	•本设置不保存到Flash。 •透传模式传输时，如果连接断开，ESP8266会不停尝试重连，此时单独输⼊+++退出透传，则停⽌重连；普通传输模式则不会重连，提示连接断开。
示例	AT+CIPMODE=1

(8)AT+CIFSR查询本地IP

指令	AT+CIFSR
响应	+CIFSR:APIP, +CIFSR:APMAC, +CIFSR:STAIP, +CIFSR:STAMAC, OK
参数	： ESP8266 SoftAP的 IP 地址 ESP8266 Station 的IP地址 ： ESP8266 SoftAP 的MAC地址 ESP8266 Station 的MAC地址
注意	ESP8266 Station IP 需连上AP 后，才可以查询。

(9)AT+CIPSTART 建立TCP连接、UDP传输或者SSL连接

指令	TCP 单连接(AT+CIPMUX=0)时： AT+CIPSTART=,, [,]	TCP 多连接(AT+CIPMUX=1) 时： AT+CIPSTART=,,, [,]
响应	OK 或 ERROR 如果连接已经存在，则返回 ALREADY CONNECTED
参数	• ：⽹络连接ID (0 ~ 4)，⽤于多连接的情况 • ：字符串参数，连接类型，"TCP"，"UDP"或"SSL" • ：字符串参数，远端IP地址 • ：远端端⼝号 • []：TCP keep-alive侦测时间，默认关闭此功能 ‣0：关闭TCP keep-alive功能 ‣ 1 ~ 7200：侦测时间，单位为1s
示例	AT+CIPSTART="TCP","iot.espressif.cn",8000 AT+CIPSTART="TCP","192.168.101.110",1000

(10)AT+CIPSEND发送数据

指令	设置指令： 1.单连接时(+CIPMUX=0) AT+CIPSEND= 2.多连接时(+CIPMUX=1) AT+CIPSEND=, 3.如果是UDP传输，可以设置远端IP和端⼝： AT+CIPSEND=[,] [,,] 功能：在普通传输模式时，设置发送数据的⻓ 度。	执⾏指令：AT+CIPSEND 功能：在透传模式时，开始发送数据。
响应	发送指定⻓度的数据。 收到此命令后先换⾏返回>，然后 开始接收串⼝数据，当数据⻓度满 时发送数据，回到普通指令模 式，等待下⼀条AT指令。 若未建⽴连接或连接被断开，返回：ERROR 如果数据发送成功，返回：SEND OK 如果数据发送失败，返回：SEND FAIL	收到此命令后先换⾏返回 >。 进⼊透传模式发送数据，每包最⼤2048字 节，或者每包数据以20 ms间隔区分。 当输⼊单独⼀包 +++ 时，返回普通AT 指令模式。发送 +++ 退出透传时，请⾄少 间隔 1秒再发下⼀条AT指令。 本指令必须在开启透传模式以及单连接 下使⽤。 若为 UDP 透传，指令AT+CIPSTART参数 必须为0。
参数	• ：⽹络连接ID号(0 ~ 4)，⽤于多连接的情况 • ：数字参数，表明发送数据的⻓度，最⼤⻓度为2048 • []：UDP传输可以设置对端IP • []：UDP传输可以设置对端端⼝	-
示例	-

(11)AT+AT+CWSAP_DEF 设置SoftAP参数并保存到flash

指令	查询指令： AT+CWSAP_DEF? 查询ESP8266 SoftAP的配置参数。	设置指令： AT+CWSAP_DEF=,,,[, ][,] 功能：设置ESP8266 SoftAP的配置参数。
响应	+CWSAP_DEF:,,,,,	OK 或 ERROR
参数	• ：字符串参数，接⼊点名称 • ：字符串参数，密码⻓度范围： 8 ~ 64 字节ASCII • ：通道号 • ：加密⽅式，不⽀持WEP ‣0：OPEN ‣ 2：WPA_PSK ‣ 3：WPA2_PSK ‣ 4：WPA_WPA2_PSK • [](选填参数)：允许连⼊ ESP8266SoftAP 的最多Station数⽬，取值范围[1, 8]。 • [](选填参数)：默认为 0，开启⼴播ESP8266 SoftAP SSID。 ‣ 0：⼴播SSID ‣ 1：不⼴播SSID	同左。 ⚠注意： 指令只有在SoftAP模式开启后有效。
注意	本设置保存到 Flash system parameter区域。
示例	AT+CWSAP_DEF="ESP8266","1234567890",5,3

(12)AT+CIPSERVER建⽴TCP服务器

指令	AT+CIPSERVER=[,]
响应	OK
参数	• ： ‣0：关闭服务器 ‣ 1：建⽴服务器 • ：端⼝号，默认为333。
注意	•多连接情况下(AT+CIPMUX=1)，才能开启TCP服务器。 •创建TCP服务器后，⾃动建⽴TCP服务器监听。 •当有TCP客户端接⼊，会⾃动占⽤⼀个连接ID。
示例	AT+CIPMUX=1 AT+CIPSERVER=1,1001

(13) 创建TCP服务器配置示例

"ATrn",//测试指令
"ATE0rn",//关闭回显
"AT+CWMODE_DEF=2rn",//--设置为AP(热点)模式
"AT+RSTrn",//模块重启
"ATE0rn",//关闭回显
"AT+CWSAP="EPS8266_123","01234567",1,4rn", //--设置wifi信息
"AT+CIPMUX=1rn",//设置多连接
"AT+CIPSERVER=1,10rn", //--设置TCP服务器模式，端口号(0~65535)
"AT+CIFSRrn"//查询IP地址

(14) 创建TCP客户端示例

"ATrn",//测试指令
"ATE0rn",//关回显
"AT+CWMODE=1rn",//设置STA模式
"AT+RSTrn",//模块复位
"ATE0rn",//关回显
"AT+CWJAP="HUAWEIshui","asdfghjkl12"rn",//连接wifi
"AT+CIPMUX=0rn",//设置单连接
"AT+CIFSRrn",//查询IP
"AT+CIPSTART="TCP","192.168.43.204",8080rn",//连接服务器
"AT+CIPMODE=1rn",//设置透传模式
"AT+CIPSENDrn",//开始发送数据

4.WIFI配置示例

开发平台：STM32CubeMX6.0+KEIL5

硬件资源：STM32F103RET6

通讯方式：串口通讯(USART3)

4.1 硬件配置

ESP8266通讯接口为串口3，波特率115200,1位起始信号+8位数据位+1位停止位，无校验位。

配置完成，生成代码。

4.2 DMA接收处理示例

通过DMA处理串口数据接收。

uint8_t usart3_rx_buff[1024];//串口1接收数据缓冲区
uint16_t usart3_cnt=0;//保存数组下班
uint8_t usart3_flag;//接收完成标志符
/*************************串口接收数据函数********************/
static void Usart3_Receive_Data(void)
{
	DMA1_Channel3->CCR&=~(1<<0);//关闭通道传输
	usart3_cnt=1024-DMA1_Channel3->CNDTR;//获取接收到是字符长度
	if(usart3_cnt>=1024)usart3_cnt=0;
	DMA1->IFCR|=1<<9;//清除标志位
	DMA1_Channel3->CNDTR=1024;//从新赋值
	DMA1_Channel3->CCR|=1<<0;//开启通道传输
	usart3_flag=1;
}

串口中断服务函数如下：

void USART3_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART3_IRQn 0 */
  uint8_t c;
  /* USER CODE END USART3_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart3);
  /* USER CODE BEGIN USART3_IRQn 1 */
  if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart3,UART_FLAG_IDLE))
  {
    c=huart3.Instance->DR;
    c=c;
    Usart3_Receive_Data();
  }
  /* USER CODE END USART3_IRQn 1 */
}