STM32-連接wifi模塊(esp8266)

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1. ESP8266模塊介紹

1.1. 系統(tǒng)結構圖

1.2. 功能介紹

?1.3. AT指令說明

?2. STM32連接ESP8266

3. ESP8266示例

3.1. ESP8266透傳模式

?3.2. ESP8266上傳數據例程

1. ESP8266模塊介紹

1.1. 系統(tǒng)結構圖

樂鑫智能互聯(lián)平臺——ESP8266 擁有高性能無線 SOC，是一個完整且自成體系的 WiFi 網絡解決方案，能夠獨立運行，也可以作為 slave 搭載于其他 Host 運行。

裝有ESP8266的系統(tǒng)表現(xiàn)出來的領先特征有：節(jié)能VoIP在睡眠/喚醒模式之間的快速切換、配合低功率操作的自適應無線電偏置、前端信號的處理功能、故障排除和無線電系統(tǒng)共存特性為消除蜂窩/藍牙/DDR/LVDS/LCD干擾。

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?管腳定義：

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1.2. 功能介紹

ESP8266 支持 softAP 模式，station 模式，softAP + station 共存模式三種。
利用 ESP8266 可以實現(xiàn)十分靈活的組網方式和網絡拓撲。
注，
SoftAP：即無線接入點，是一個無線網絡的中心節(jié)點。通常使用的無線路
由器就是一個無線接入點。
Station：即無線終端，是一個無線網絡的終端端。?

提供三種省電模式：

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?1.3. AT指令說明

AT指令分類：?

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指令集：

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?2. STM32連接ESP8266

用STM32F103的USART3（PB10、PB11）連接ESP8266的URXD、UTXD，PB8連接CH-PD，PB9連接RST。

3. ESP8266示例

3.1. ESP8266透傳模式

打開CubeMX，配置USART1和USART3，并且NVIC處Enable打√，USART1用于與電腦的串口調試助手連接，USART3用于與ESP8266的串口連接：

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在main.c定義變量，并且配置非阻塞接收：

//main.c:

uint8_t revData[100];
uint8_t esp8266RevData[200];
int main(void)
{
	HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100);
	HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200);
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

在usart.c文件中重寫HAL_UARTEx_RxEventCallback函數：

//usart.c:

#include <stdio.h>

extern uint8_t revData[100];
extern uint8_t esp8266RevData[200];

/* USER CODE BEGIN 1 */
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,1000);
	return ch;
}


void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{

	if(huart->Instance==USART1)
	{
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,revData,Size,10);
		HAL_UART_Transmit(&huart3,revData,Size,10);	
		
		while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100) != HAL_OK);
	}
	else if(huart->Instance==USART3)
	{
		HAL_UART_Transmit(&huart1,esp8266RevData,Size,10);	
		while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200) != HAL_OK);
	}
}


/* USER CODE END 1 */

編譯并且燒錄至單片機，可以看到串口助手輸入指令后正確的得到反饋：

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?3.2. ESP8266上傳數據例程

新增接收數據大小的變量：

//usart.c
uint16_t *esp8266Size;

void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{

	if(huart->Instance==USART1)
	{
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,revData,Size,10);
		HAL_UART_Transmit(&huart3,revData,Size,10);	
		
		while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100) != HAL_OK);
	}
	else if(huart->Instance==USART3)
	{
		HAL_UART_Transmit(&huart1,esp8266RevData,Size,10);	
		esp8266Size=&Size;
		while(HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200) != HAL_OK);
	}
}

編寫wifi AT指令的操作函數：

//usart.c

/*
 * 函數名：cmdAT
 * 描述  ：對WF-ESP8266模塊發(fā)送AT指令
 * 輸入  ：cmdData，待發(fā)送的指令
 *         expReturn1，expReturn2，期待的響應，為NULL表不需響應，兩者為或邏輯關系
 * 返回  : 1，指令發(fā)送成功
 *         0，指令發(fā)送失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool cmdAT(char *cmdData,char *expReturn1,char *expReturn2)
{
	char cmdDataTmp[40];
	sprintf(cmdDataTmp,"%s\r\n",cmdData);
	HAL_UART_Transmit(&huart3,(uint8_t *)cmdDataTmp,strlen(cmdDataTmp),10);	
//	printf("cmdDataTmp:%s\r\nlenth:%d",cmdDataTmp,sizeof((char *)cmdDataTmp)/sizeof(char));
	if(expReturn1==NULL && expReturn2==NULL)
		return 1;
	HAL_Delay(100);
	uint8_t count=0;
	if(esp8266Size==0 || count<40)
	{
		HAL_Delay(200);
		count++;
	}
	esp8266RevData[*esp8266Size]='\0';
	esp8266Size=0;
	if(expReturn2!=NULL)
		return (((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn1))||((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn2)));
	else
		return ((_Bool)strstr((const char *)esp8266RevData,expReturn1));
}

_Bool testAT( void )
{
	char count=0;

//	ESP8266_RST_H;	
  printf("\r\n測試AT啟動\r\n");
	HAL_Delay ( 100 );
	while ( count < 5 )
	{
    printf("\r\n第%d次嘗試連接AT\r\n", count);
		if( cmdAT ( "AT", "OK",NULL) )
    {
      printf("\r\nAT成功啟動\r\n");
      return 1;
    }
		ESP8266_RST_L;
		HAL_Delay(500);
		ESP8266_RST_H;
		HAL_Delay(1000);
		++ count;
	}
  return 0;
}

_Bool ESP8266_DHCP_CUR (void)
{
	return cmdAT( "AT+CWDHCP_CUR=1,1", "OK",NULL);
}

/*
 * 函數名：ESP8266_Net_Mode_Choose
 * 描述  ：選擇WF-ESP8266模塊的工作模式
 * 輸入  ：enumMode，工作模式
 * 返回  : 1，選擇成功
 *         0，選擇失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool ESP8266_Net_Mode_Choose ( ENUM_Net_ModeTypeDef enumMode )
{
	switch ( enumMode )
	{
		case STA:
			return cmdAT ( "AT+CWMODE=1", "OK",NULL); 
		
	  case AP:
		  return cmdAT ( "AT+CWMODE=2", "OK",NULL); 
		
		case STA_AP:
		  return cmdAT ( "AT+CWMODE=3", "OK",NULL); 
		
	  default:
		  return 0;
  }
	
}

/*
 * 函數名：ESP8266_JoinAP
 * 描述  ：WF-ESP8266模塊連接外部WiFi
 * 輸入  ：pSSID，WiFi名稱字符串
 *       ：pPassWord，WiFi密碼字符串
 * 返回  : 1，連接成功
 *         0，連接失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool ESP8266_JoinAP ( char * pSSID, char * pPassWord )
{
	char cCmd [120];

	sprintf ( cCmd, "AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"", pSSID, pPassWord );
	
	return cmdAT ( cCmd, "OK",NULL);
	
}

/*
 * 函數名：ESP8266_Enable_MultipleId
 * 描述  ：WF-ESP8266模塊啟動多連接
 * 輸入  ：enumEnUnvarnishTx，配置是否多連接
 * 返回  : 1，配置成功
 *         0，配置失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool ESP8266_Enable_MultipleId ( FunctionalState enumEnUnvarnishTx )
{
	char cStr [20];
	
	sprintf ( cStr, "AT+CIPMUX=%d", ( enumEnUnvarnishTx ? 1 : 0 ) );
	
	return cmdAT ( cStr, "OK",NULL);
	
}

/*
 * 函數名：ESP8266_Link_Server
 * 描述  ：WF-ESP8266模塊連接外部服務器
 * 輸入  ：enumE，網絡協(xié)議
 *       ：ip，服務器IP字符串
 *       ：ComNum，服務器端口字符串
 *       ：id，模塊連接服務器的ID
 * 返回  : 1，連接成功
 *         0，連接失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool ESP8266_Link_Server ( ENUM_NetPro_TypeDef enumE, char * ip, char * ComNum, ENUM_ID_NO_TypeDef id)
{
	char cStr [100] = { 0 }, cCmd [120];

  switch (  enumE )
  {
		case enumTCP:
		  sprintf ( cStr, "\"%s\",\"%s\",%s", "TCP", ip, ComNum );
		  break;
		
		case enumUDP:
		  sprintf ( cStr, "\"%s\",\"%s\",%s", "UDP", ip, ComNum );
		  break;
		
		default:
			break;
  }

  if ( id < 5 )
    sprintf ( cCmd, "AT+CIPSTART=%d,%s", id, cStr);

  else
	  sprintf ( cCmd, "AT+CIPSTART=%s", cStr );

	return cmdAT ( cCmd, "OK","ALREADY CONNECTED");
	
}

/*
 * 函數名：ESP8266_UnvarnishSend
 * 描述  ：配置WF-ESP8266模塊進入透傳發(fā)送
 * 輸入  ：無
 * 返回  : 1，配置成功
 *         0，配置失敗
 * 調用  ：被外部調用
 */
_Bool ESP8266_UnvarnishSend ( void )
{
	if ( ! cmdAT ( "AT+CIPMODE=1", "OK", NULL ) )
		return 0;
	
	return 
	  cmdAT ( "AT+CIPSEND", "OK", ">" );
	
}

在usart.h配置宏定義和函數聲明：

/* USER CODE BEGIN Private defines */
typedef enum{
	STA,
  AP,
  STA_AP  
} ENUM_Net_ModeTypeDef;

typedef enum{
	 enumTCP,
	 enumUDP,
} ENUM_NetPro_TypeDef;
	

typedef enum{
	Multiple_ID_0 = 0,
	Multiple_ID_1 = 1,
	Multiple_ID_2 = 2,
	Multiple_ID_3 = 3,
	Multiple_ID_4 = 4,
	Single_ID_0 = 5,
} ENUM_ID_NO_TypeDef;
	
/* USER CODE END Private defines */

void MX_USART1_UART_Init(void);
void MX_USART3_UART_Init(void);

/* USER CODE BEGIN Prototypes */
_Bool cmdAT(char *cmdData,char *expReturn1,char *expReturn2);
_Bool testAT( void );
_Bool ESP8266_DHCP_CUR (void);
_Bool ESP8266_Net_Mode_Choose ( ENUM_Net_ModeTypeDef enumMode );
_Bool ESP8266_JoinAP ( char * pSSID, char * pPassWord );
_Bool ESP8266_Enable_MultipleId ( FunctionalState enumEnUnvarnishTx );
_Bool ESP8266_Link_Server ( ENUM_NetPro_TypeDef enumE, char * ip, char * ComNum, ENUM_ID_NO_TypeDef id);
_Bool ESP8266_UnvarnishSend ( void );

/* USER CODE END Prototypes */

編寫初始化函數：

//esp8266_test.h

#ifndef __ESP8266_TEST_H__
#define __ESP8266_TEST_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#define WIFI_SSID                "nomi"                //要連接的熱點的名稱
#define WIFI_PASSWORD            "fdhgtdhrt"           //要連接的熱點的密鑰

#define SERVER_IP                "192.168.64.74"      //要連接的服務器的 IP
#define SERVER_PORT              "8000"               //要連接的服務器的端口


void initEsp8266(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __ESP8266_TEST_H__ */

//esp8266_test.c

#include "esp8266_test.h"
#include <stdio.h>
#include "usart.h"

void initEsp8266(void)
{
	printf("\r\n開始測試AT啟動：\r\n");
	if(testAT()==0)
	{
		printf("AT連接不上！");
		return;
	}
	
	printf("\r\n設置DHCP獲?。篭r\n");
	_Bool dhcpreturn=ESP8266_DHCP_CUR();
	printf("testdhcpreturn:%d",dhcpreturn);
	if(ESP8266_DHCP_CUR()==0)
	{
		printf("設置DHCP獲取失敗！\r\n");
	}
	printf("\r\n選擇WF-ESP8266模塊的工作模式為STA：\r\n");
	if(ESP8266_Net_Mode_Choose(STA)==0)
	{
		printf("選擇WF-ESP8266模塊的工作模式失敗！\r\n");
	}
	printf("\r\n連接WiFi：\r\n");
	if(ESP8266_JoinAP (WIFI_SSID,WIFI_PASSWORD)==0)
	{
		printf("WiFi連接不上！\r\n");
		return;
	}
	printf("\r\nESP8266模塊啟動單連接：\r\n");
	if(ESP8266_Enable_MultipleId (DISABLE)==0)
	{
		printf("ESP8266模塊啟動單連接失??！\r\n");
		return;
	}
	
	HAL_Delay(2000);
	printf("\r\n連接外部服務器：\r\n");
	while(ESP8266_Link_Server (enumTCP,SERVER_IP,SERVER_PORT,Single_ID_0)==0)
	{
		printf("服務器連接不上！\r\n");
		HAL_Delay(1000);
	}
	printf("\r\n進入透傳發(fā)送：\r\n");
	if(ESP8266_UnvarnishSend()==0)
	{
		printf("進入透傳發(fā)送失??！\r\n");
		return;
	}
	
	printf( "\r\n配置 ESP8266 完畢\r\n" );
	printf ( "\r\n開始透傳......\r\n" );
  
}

在main.c寫初始化測試語句：

//main.c

	HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart1, revData, 100);
	HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(&huart3, esp8266RevData, 200);
	HAL_Delay(1000);
	initEsp8266();
	HAL_Delay(100);
	HAL_UART_Transmit(&huart3,(uint8_t *)"wendu",5,10);

網絡助手打開監(jiān)聽模式。

運行程序，在串口助手中看到提示正常：

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