基于小熊派WIFI-ESP8266實(shí)踐(上)
ESP8266相信大家再熟悉不過(guò)了，這個(gè)東西從我大學(xué)開(kāi)始一直用到工作，至今已經(jīng)有好幾個(gè)年頭了。這是一款無(wú)線WIFI模塊，專(zhuān)為移動(dòng)設(shè)備，可穿戴電子產(chǎn)品和物聯(lián)應(yīng)用設(shè)計(jì)，可以通過(guò)AT指令配置，和單片機(jī)上的串口進(jìn)行通信，利用WIFI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
1、AT指令簡(jiǎn)介
AT指令，是模組(4G、Wifi、藍(lán)牙等等)廠商設(shè)計(jì)的一組協(xié)議規(guī)范，大家可以百度一下什么是AT指令。
2、小熊派的ESP8266模塊介紹
以下ESP8266擴(kuò)展板模塊的硬件原理圖、模塊圖以及在小熊派上的連接示意圖。
小熊派有個(gè)好處，單獨(dú)調(diào)模塊的時(shí)候不要飛一堆凌亂的線了，只需把這個(gè)開(kāi)源撥到AT PC即可，調(diào)試該模塊的方法：
-
1、如果對(duì)模塊AT指令不熟悉，建議先切換到AT_PC模式把模塊的指令玩熟。 -
2、如果對(duì)模塊AT指令熟悉，可在AT_PC模式下調(diào)試指令作為參考，然后切換到AT_MCU模式進(jìn)行軟件應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。
3、ESP8266配網(wǎng)/聯(lián)網(wǎng)思路(基于AT指令開(kāi)發(fā))
3.1 ESP8266配網(wǎng)思路
3.1.1 使用手機(jī)APP來(lái)給ESP8266配置WIFI熱點(diǎn)和密碼
假設(shè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)手機(jī)APP，這個(gè)APP完成的功能如下：
1、連接設(shè)備接的模塊ESP8266生成的熱點(diǎn)
2、給設(shè)備熱點(diǎn)發(fā)送要連接的路由器的名字和密碼
配網(wǎng)流程:
1、讓ESP8266進(jìn)入AP模式
設(shè)備MCU通過(guò)串口給ESP8266發(fā)送AT+CWMODE=2，讓ESP8266進(jìn)入AP模式，如果進(jìn)入AP模式成功，用手機(jī)可以搜索到ESP8266模塊的熱點(diǎn)信息，此時(shí)ESP8266相當(dāng)于一個(gè)路由器。
2、用手機(jī)APP去連接這個(gè)ESP8266,然后發(fā)送配網(wǎng)協(xié)議
發(fā)送路由器ssid和password，假設(shè)格式如下:
ssid:"xxx",password:"xxxx"
3、解析APP發(fā)過(guò)來(lái)的字符串格式
ESP8266串口收到```ssid:"xxx",password:"xxxx"```這個(gè)字符串，設(shè)備MCU處理收到的這個(gè)字符串，將ssid和password提取出來(lái)，然后分別保存到緩存區(qū)SSID、PASSWORD里。
4、設(shè)備讓ESP8266進(jìn)入STA模式
設(shè)備MCU通過(guò)串口給ESP8266發(fā)送AT+CWMODE=1，讓ESP8266進(jìn)入STA模式。
5、設(shè)備連接路由器
拿保存在緩存區(qū)的SSID和PASSWORD，設(shè)備通過(guò)串口給ESP8266發(fā)送連接指令
AT+CWJAP="SSID","PASSWORD"
6、連接公網(wǎng)服務(wù)器===>120.78.136.134:8888
AT+CIPSTART="TCP","xxx.xx.xxx.xxx",xxxx
配網(wǎng)成功!如果以后MCU端程序設(shè)置不在初始化設(shè)置模式下，不會(huì)執(zhí)行該流程，默認(rèn)開(kāi)機(jī)就會(huì)直接連接對(duì)應(yīng)的熱點(diǎn)和服務(wù)器。
3.1.2 ESP8266配網(wǎng)(使用上位機(jī)串口來(lái)給模組配置)
假設(shè)以及開(kāi)發(fā)了一個(gè)上位機(jī)，這個(gè)上位機(jī)完成的功能如下：
1、上位機(jī)通過(guò)串口連接設(shè)備
2、具有設(shè)置wifi帳號(hào)和密碼的功能(其實(shí)就是發(fā)送一條串口指令，帶有wifi帳號(hào)和密碼)
3、具有設(shè)置服務(wù)器ip和端口號(hào)的功能(其實(shí)就是發(fā)送一條串口指令，帶有服務(wù)器ip和端口號(hào))
配網(wǎng)流程：
1、直接讓設(shè)備進(jìn)入STA模式
上位機(jī)通過(guò)串口給接有ESP8266的設(shè)備發(fā)送AT+CWMODE=1，讓ESP8266進(jìn)入STA模式。
2、設(shè)備接收到上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的進(jìn)入STA模式的指令，透?jìng)鹘oESP8266，這時(shí)ESP8266如果設(shè)置成功，則處于STA模式
3、特定模式下(初始化設(shè)置)，線程等待上位機(jī)下發(fā)的指令
指令格式:
(1)設(shè)置wifi連接路由器
SSID:"xxxx","PASSWORD":"xxxxx"
(2)設(shè)置wifi連接服務(wù)器
SERVER_IP:"xxx.xxx.xxx.xxx",PORT:xxxx
4、設(shè)備接收到上位機(jī)下發(fā)的指令，進(jìn)行解析后分別保存在緩存區(qū)中。
5、設(shè)備連接路由器
拿保存在緩存區(qū)的SSID和PASSWORD，設(shè)備通過(guò)串口給ESP8266發(fā)送連接指令
AT+CWJAP="SSID","PASSWORD"
6、連接公網(wǎng)服務(wù)器
AT+CIPSTART="TCP","xxx.xxx.xxx.xxx",xxxx
配網(wǎng)成功!如果以后MCU端程序設(shè)置不在初始化設(shè)置模式下，不會(huì)執(zhí)行該流程，默認(rèn)開(kāi)機(jī)就會(huì)直接連接對(duì)應(yīng)的熱點(diǎn)和服務(wù)器。
3.1.3 ESP8266配網(wǎng)(使用上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)TCP來(lái)給模組配置)
假設(shè)以及開(kāi)發(fā)了一個(gè)上位機(jī)，這個(gè)上位機(jī)完成的功能如下：
1、上位機(jī)可以用TCP/IP連接wifi熱點(diǎn)(ESP8266)===>需要知道esp8266的ip和端口號(hào)，通過(guò)window網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)可以查到。
2、具有設(shè)置wifi帳號(hào)和密碼的功能(其實(shí)就是發(fā)送一條串口指令，帶有wifi帳號(hào)和密碼)
3、具有設(shè)置服務(wù)器ip和端口號(hào)的功能(其實(shí)就是發(fā)送一條串口指令，帶有服務(wù)器ip和端口號(hào))
配網(wǎng)流程
設(shè)備端
1、直接讓設(shè)備進(jìn)入AP模式
上位機(jī)通過(guò)串口給接有ESP8266的設(shè)備發(fā)送AT+CWMODE=2，讓ESP8266進(jìn)入AP模式。
指令：AT+CWMODE=2
2、重啟設(shè)備，確保AP模式設(shè)置成功
指令：AT+RST
3、開(kāi)啟多路連接
指令：AT+CIPMUX=1
4、為設(shè)備端創(chuàng)建熱點(diǎn)
指令：AT+CWSAP=“WIFI名稱(chēng)”,“WIFI密碼”,1,4
5、設(shè)備端啟動(dòng)服務(wù)器
指令：AT+CIPSERVER=1,8080
PC端:
1、事先需要讓PC去連接wifi熱點(diǎn)===>WIFI名稱(chēng)、WIFI密碼
2、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接詳情查看當(dāng)前熱點(diǎn)的IPv4服務(wù)器地址
3、PC端開(kāi)發(fā)的上位機(jī)連接IPv4服務(wù)器地址，端口號(hào)就是設(shè)備端指定的端口號(hào):8080
4、PC端開(kāi)發(fā)的上位機(jī)下發(fā)指令給設(shè)備端
指令格式:
(1)設(shè)置wifi連接路由器
SSID:"xxxx","PASSWORD":"xxxxx”
(2)設(shè)置wifi連接服務(wù)器
SERVER_IP:"xxx.xxx.xxx.xxx",PORT:xxxx
設(shè)備端
1、解析字符串，如果含有SSID:“xxxx”,“PASSWORD”:“xxxxx”，取得ssid和password，保存到設(shè)備端的FLASH中，如果為其它，則設(shè)定接收出錯(cuò)的條件。
2、解析字符串，如果含有SERVER_IP:“xxx.xxx.xxx.xxx”,PORT:“xxxx”，取得server_ip和port，保存到設(shè)備端的FLASH中
，如果為其它，則設(shè)定接收出錯(cuò)的條件。
3、如果已經(jīng)解析完兩個(gè)字符串，自動(dòng)重啟，切換到STA模式，取出ssid和password，連接ap，連接成功后，卻出flash中的server_ip和port，連接服務(wù)器，如果成功，則可進(jìn)入數(shù)據(jù)上傳，如果不成功，則返回ap連接，依次進(jìn)行，直到成功后，此時(shí)程序中連接成功的標(biāo)志會(huì)置一。
4、定時(shí)查詢(xún)與服務(wù)器端確認(rèn)是否連接成功，如果不成功，需要重新連接服務(wù)器。
5、可上傳數(shù)據(jù)
4、通過(guò)串口工具簡(jiǎn)單測(cè)試一下ESP8266聯(lián)網(wǎng)
(1)、將開(kāi)關(guān)撥到AT_PC端。
(2)、打開(kāi)串口調(diào)試助手
(3)、發(fā)送聯(lián)網(wǎng)命令
這里需要兩個(gè)指令
試試PING百度：
后續(xù)透?jìng)髂Ｊ郊斑B接服務(wù)器，發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程會(huì)在代碼中體現(xiàn)。
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