ESP32 AT指令模式連接百度云天工物接入

1. 前言

? ESP32是樂(lè)鑫公司的一款 WiFi+藍(lán)牙雙模組，通過(guò)使用ESP32可以輕松快速的將設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。

? ESP32模組支持 IDF 開發(fā)和 AT 指令開發(fā)兩種方式。

? IDF開發(fā)，也即直接片上編程進(jìn)行二次開發(fā)，這種方式開發(fā)和普通的MCU開發(fā)十分相似，底層基于FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)+LwIP協(xié)議棧；
? AT指令開發(fā)，這種方式開發(fā)更加簡(jiǎn)單，官方提供了一個(gè)AT指令固件，將此固件燒錄在ESP32中，即可通過(guò)串口控制ESP32完成一系列的配網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)功能，不用管內(nèi)部細(xì)節(jié)如何實(shí)現(xiàn)。

? 本文主要講解如何采用AT指令的模式快速實(shí)現(xiàn)連接百度云平臺(tái)，將設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)，其他云平臺(tái)相差也不大，亦可作為參考。

2. 芯片介紹及資料說(shuō)明

本文采用的芯片是 ESP32-WROOM-32UE，基于 ESP32-DevKitC 開發(fā)板。

關(guān)于芯片選型可以參考：https://products.espressif.com/#/product-selector?language=zh&names=

芯片資料可以參考：https://www.espressif.com.cn/zh-hans/support/documents/technical-documents

ESP32-DevKitC開發(fā)板資料：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/esp32/get-started-devkitc.html

關(guān)于ESP32-DevKitC開發(fā)板，最重要的是這張圖：（注意：根據(jù)esp32-wroom-32e_esp32-wroom-32ue_datasheet_cn.pdf 手冊(cè)上說(shuō)明，最新的ESP32-WROOM-32UE芯片D0 D1 D2 D3 CMD SCK 引腳實(shí)際上是沒(méi)有接出來(lái)的）

ESP32 IDF開發(fā)指南參考：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html#id2

ESP32 AT指令開發(fā)指南參考：https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/Get_Started/What_is_ESP-AT.html

綜上，可以看出其實(shí)ESP32在文檔這塊的資料做的還是十分充分的，這也是國(guó)內(nèi)各大芯片廠商所值得學(xué)習(xí)的一個(gè)方面。

3. 連接云平臺(tái)

3.1 下載AT固件

1. 下載燒錄軟件：（Flash下載工具 Windows）https://www.espressif.com.cn/zh-hans/support/download/other-tools

2. 下載AT固件包：https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/AT_Binary_Lists/ESP32_AT_binaries.html

3. 硬件連接：https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/Get_Started/Hardware_connection.html

   • 由于我們這里采用是 ESP32-WROOM-32UE，因此參考 ESP32-WROOM 系列硬件連接
   • 注意下載串口和AT指令控制串口為不同的串口

4. 下載指導(dǎo)說(shuō)明：https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/Get_Started/Downloading_guide.html#at
   

3.2 AT指令測(cè)試

采用AT指令的串口進(jìn)行AT指令測(cè)試，注意AT指令的串口與下載所使用的串口不一致

• 發(fā)送：

  AT

• 回復(fù)：

  OK

說(shuō)明測(cè)試OK，AT固件燒錄成功，發(fā)送的時(shí)候注意勾選**“發(fā)送新行”**，esp32通過(guò)檢測(cè) \r\n 作為指令結(jié)束

3.3 連接網(wǎng)絡(luò)

連接網(wǎng)絡(luò)采用SmartConfig對(duì)ESP32模組進(jìn)行智能配網(wǎng)，當(dāng)然也可以直接將 WiFi 名和 WiFi 密碼發(fā)送給ESP32進(jìn)行指定連接，但是在實(shí)際產(chǎn)品中，每個(gè)客戶的網(wǎng)絡(luò)均不一樣，因此采用智能配網(wǎng)的模式更加通用。

WiFi指令集參考：https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/AT_Command_Set/Wi-Fi_AT_Commands.html#at-cwjap-ap

SmartConfig 手機(jī)客戶端（ESP-TOUCH for Android or IOS）：https://www.espressif.com.cn/zh-hans/support/download/apps

SmartConfig 相關(guān)資料：https://www.espressif.com.cn/zh-hans/support/documents/technical-documents?keys=ESP-TOUCH

1. 設(shè)置 WiFi 模式為 Station 模式，指令：

   AT+CWMODE=1

   

2. 開啟SmartConfig進(jìn)行配網(wǎng)（可調(diào)用 AT+CWSTOPSMART 停止 SmartConfig，然后再執(zhí)行其他命令。注意，在 SmartConfig 過(guò)程中請(qǐng)勿執(zhí)行其他命令），指令：

   AT+CWSTARTSMART

   

3. 手機(jī)連接對(duì)應(yīng) WiFi，打開對(duì)應(yīng)的配網(wǎng)APK，進(jìn)行配網(wǎng)（注意ESP32只能連接到2.4G網(wǎng)絡(luò)上，無(wú)法連接到5G網(wǎng)絡(luò)），連接成功之后，串口上會(huì)有連接信息確認(rèn)
   

4. 配網(wǎng)完成，關(guān)閉SmartConfig

   AT+CWSTOPSMART

   

5. 查詢WiFi連接狀態(tài)和WiFi信息

   AT+CWSTATE?

   

6. 查詢Station模式IP信息

   AT+CIPSTA?

   

7. 通過(guò)SNTP獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間
   設(shè)置SNTP服務(wù)器

   AT+CIPSNTPCFG=1,8,“pool.ntp.org”

   獲取實(shí)時(shí)時(shí)間

   AT+CIPSNTPTIME?

   

3.4 配置云平臺(tái)

1. 登錄百度云服務(wù)器平臺(tái)
2. 進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)核心套件IOT Core
   
3. 在百度云物聯(lián)網(wǎng)核心套件創(chuàng)建實(shí)例，創(chuàng)建設(shè)備等操作，具體有關(guān)這塊怎么實(shí)現(xiàn)，云平臺(tái)均有詳細(xì)的文檔說(shuō)明，根據(jù)對(duì)應(yīng)的文檔實(shí)現(xiàn)即可，以百度云平臺(tái)為例，可以參考：https://cloud.baidu.com/doc/IoTCore/s/pk7ophcd8，創(chuàng)建完之后如下圖所示：

3.5 配置MQTT連接云平臺(tái)

3.5.1 MQTT.fx 連接云平臺(tái)

1. 首先采用 MQTT.fx 上位機(jī)軟件進(jìn)行對(duì)云平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，關(guān)于MQTT.fx軟件的下載可以自行上網(wǎng)搜索

2. 根據(jù)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)，獲取以下幾個(gè)重要連接信息

   • Broker 地址
   • MQTT 用戶名
   • MQTT 密碼

   關(guān)于此數(shù)據(jù)的構(gòu)成，每個(gè)云平臺(tái)都不一樣，但是每個(gè)云平臺(tái)的文檔說(shuō)明中均有詳細(xì)描述，以百度云為例，打開對(duì)應(yīng)設(shè)備，查看有關(guān)信息，之后通過(guò)在線生成器生成上述關(guān)鍵信息，在線生產(chǎn)器鏈接地址：在線生產(chǎn)器

3. 采用上述信息，使用MQTT.fx軟件接入云平臺(tái)

4. 訂閱主題測(cè)試
   
   

5. 往主題發(fā)布消息，測(cè)試能否接收
   

3.5.2 ESP32 連接云平臺(tái)

1. 采用3.5.1章節(jié)同樣的方式，將云端的ESP32所對(duì)應(yīng)的設(shè)備，通過(guò)在線生產(chǎn)器 工具，計(jì)算對(duì)應(yīng)的連接信息

2. 設(shè)置MQTT用戶屬性

   AT+MQTTUSERCFG=0,1,“esp32_dev1”,“mqtt_name”,“mqtt_password”,0,0,“”

   上述指令內(nèi)有關(guān)信息需要根據(jù)自己的設(shè)備信息進(jìn)行修改，關(guān)于指令格式可以參考：配置 MQTT 用戶屬性
   

3. 連接 MQTT Broker

   AT+MQTTCONN=0,<“host”>,<port>,1

   上述指令內(nèi)有關(guān)信息需要根據(jù)自己的設(shè)備信息進(jìn)行修改，關(guān)于指令格式可以參考：連接 MQTT Broker
   

4. 訂閱主題

   AT+MQTTSUB=<LinkID>,<topic">,<qos>

   上述指令內(nèi)有關(guān)信息需要根據(jù)自己的設(shè)備信息進(jìn)行修改，關(guān)于指令格式可以參考：訂閱 MQTT Topi，注意這里訂閱的主題需要是你在云端已經(jīng)配置好的主題，否則會(huì)失敗，這里我們訂閱主題名為 iot/esp32_dev1/user/test
   

5. 往主題發(fā)送數(shù)據(jù)

   AT+MQTTPUB=<LinkID>,<“topic”>,<“data”>,<qos>,<retain>

   上述指令內(nèi)有關(guān)信息需要根據(jù)自己的設(shè)備信息進(jìn)行修改，關(guān)于指令格式可以參考：發(fā)布 MQTT 消息（字符串）
   

4. 補(bǔ)充說(shuō)明

如果需要完成多個(gè)設(shè)備之間的通訊，多個(gè)設(shè)備可以訂閱相同的主題，當(dāng)然這些設(shè)備需要在一個(gè)實(shí)例下面，我們可以自己創(chuàng)建一個(gè)主題，由于我們的上位機(jī) Mqtt.fx 和ESP32兩個(gè)云端的設(shè)備都有這個(gè)主題，因此可以通過(guò)此主題實(shí)現(xiàn)上位機(jī) Mqtt.fx 和ESP32的通訊，當(dāng)然還可以使用規(guī)則引擎通過(guò)云端完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)等處理，以及在上述中我們往iot/esp32_dev1/user/test 主題發(fā)布一條消息，結(jié)果收到了兩條消息，這都是于云平臺(tái)有一定關(guān)系的，不同的云平臺(tái)大體上相差不多，但是細(xì)節(jié)上有些許差異，大家可以通過(guò)查閱對(duì)應(yīng)的平臺(tái)文檔進(jìn)行查看，此外，遇到問(wèn)題，還可以通過(guò)提交工單的方式，后臺(tái)會(huì)有技術(shù)人員進(jìn)行解決。

以上便是關(guān)于如何使用ESP32 AT指令的方式如何接入云平臺(tái)了，希望本文章能真正幫助到有需要的人，在此過(guò)程中你可能遇到各種奇怪的問(wèn)題，發(fā)揮你的主觀能動(dòng)性，通過(guò)各種方法總能找到解決方案，加油！

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