esp8266与arduino的实例教程分析

　　一、 背景

　　nRF24L01的成本较低，但内部需通过SPI通信，略显复杂，同时RF过于专用，接入其他系统时需要转换，不方便。

　　ESP8266是乐鑫公司推出的廉价、但几乎全能的WIFI芯片，被各种智能硬件广泛使用，根据其datasheet，不但支持SPI，也可通过I2C、UART等方式进行通信，尤其是UART，直接支持AT指令，大大简化开发难度，相当便利。本文即采用AT模式。

　　ESP8266开发板，TB约12块左右，右侧为ESP8266，左侧为25Q80BVSIG，1M闪存。

　　

　　二、接线

　　1、ESP8266开发板引脚图

　　

　　TX：串口写

　　GND：接地

　　CH_PD：高电平为可用，低电平为关机

　　GPIO2：可悬空

　　RST：重置，可悬空

　　GPIO0：上拉为工作模式，下拉为下载模式，可悬空

　　VCC：3.3V（切不可接5V，烧片）

　　RX：串口读

　　2、接线示意

　　ESP8266的串口默认波特率为115200，mega也可直接接RX0/TX0，为调试方便起见，本文中RX0/TX0留做调试窗口，用RX1/TX1和芯片交互。如果是UNO，如果要看调试信息，只能增加一个软串口。

　　三、代码&运行

　　直接通过串口直接读写AT指令，但指令较多，处理繁琐，

　　找到有如下的库对AT指令做了封装，使用十分便利，推荐。

　　Git地址为：

　　https://github.com/ekstrand/ESP8266wifi.git

　　具体AT指令及ESP8266相关文档，可见乐鑫官方站点：

　　http://espressif.com/zh-hans/support/download/documents

　　1） ESP8266库安装

　　下载上面的ESP8266的库后，将其复制到Arduino安装目录下的libraries目录下，启动ArduinoIDE后，从例子中选择ESP8266_tcp_cli。

　　该库默认支持3个客户端连接和1个监听连接，如要增大须修改其头文件中的如下两个宏：

　　1　define SERVER ‘4’

　　2　define MAX_CONNECTIONS 312

　　2） 代码修改

　　该库设计很灵活，设置了3个串口，入串口，出串口和调试串口。

　　其中入串口和出串口用于AT命令发送和接收，和ESP8266的串口相连，调试串口可显示具体交互情况（AT指令信息等）原例子中采用的是UNO，因其只有一个硬串口，所以改为Mega适用，以查看调试信息。

　　3） 运行

　　加载运行后，如WIFI设置正常，则可接入WIFI并取得IP，如下：

　　

　　可看到调试串口输出的AT指令，已经连接到WIFI，并取得192.168.80.188的IP.

　　另外，2121端口被也监听成功。

　　可用telnet 模拟客户端，连接建立成功后，输入数据0～D，hello world。

　　输入的数据可从COM监视器中看到对应的AT指令。如下图：

　　

　　四、例子代码解析

　　从原有例子中删除了软串口相关的处理，如下

　　#include 《ESP8266wifi.h》

　　#define esp8266_reset_pin 5

　　#define SERVER_PORT “2121”

　　#define SSID “XXXX”

　　#define PASSWORD “yourpass”

　　// 初始化，串口1和ESP8266交互，串口0做调试输出， pin5做reset

　　ESP8266wifi wifi（Serial1， Serial1， esp8266_reset_pin， Serial）;

　　void processCommand（WifiMessage msg）;

　　uint8_t wifi_started = false;

　　// 自定义的应用层命令，可根据自身应用修改

　　const char RST［］ PROGMEM = “RST”;

　　const char IDN［］ PROGMEM = “*IDN？”;

　　void setup（） {

　　// 调试串口启动，波特率可随意指定

　　Serial.begin（115200）;

　　// ESP8266默认波特率为115200（可用AT指令修改）

　　Serial1.begin（115200）;

　　while （！Serial） // 等待串口初始化成功

　　;

　　Serial1.println（“Starting wifi”）; // 命令

　　Serial.println（“Starting wifi”）; // 调试log输出

　　wifi.setTransportToTCP（）; // TCP模式（默认设置）

　　wifi.endSendWithNewline（false）; // 发送数据自动以 结尾（默认设置）

　　wifi_started = wifi.begin（）; // WIFI启动

　　if （wifi_started） { // 如果WIFI初始化成功

　　wifi.connectToAP（SSID， PASSWORD）; // 指定用户名密码连接WIFI

　　wifi.startLocalServer（SERVER_PORT）; // 本机（Arduino）监听2121端口（做服务端）

　　} else {

　　// ESP8266 isn‘t working.。

　　Serial.println（“ESP8266 isn’t working.。”）;

　　}

　　}

　　void loop（） {

　　static WifiConnection *connections;

　　// check connections if the ESP8266 is there

　　if （wifi_started）

　　wifi.checkConnections（&connections）; // 检查/获取当前所有连接的状况

　　// check for messages if there is a connection

　　for （int i = 0; i 《 MAX_CONNECTIONS; i++） { // 默认最大为3

　　if （connections［i］.connected） {

　　// See if there is a message

　　WifiMessage msg = wifi.getIncomingMessage（）;

　　if （msg.hasData） { // 如果有数据

　　processCommand（msg）;

　　}

　　}

　　}

　　}

　　void processCommand（WifiMessage msg） { // 数据处理函数

　　char espBuf［MSG_BUFFER_MAX］;

　　int set;

　　char str［16］;

　　Serial.print（msg.message）;

　　// 以下为应用层面的处理

　　sscanf（msg.message， “%15s %d”， str， &set）;

　　Serial.print（str）;

　　Serial.println（set）;

　　if （ ！strcmp_P（str， IDN） ） {

　　wifi.send（msg.channel， “ESP8266wifi Example”）;

　　}

　　// Reset system by temp enable watchdog

　　else if （ ！strcmp_P（str， RST） ） {

　　wifi.send（msg.channel， “SYSTEM RESET.。。”）;

　　// soft reset by reseting PC

　　asm volatile （“ jmp 0”）;

　　}

　　// Unknown command

　　else {

　　wifi.send（msg.channel， “ERR”）;

　　}

　　}