STM32 ESP8266 无线模块使用

文章介绍了ESP8266的特点及连网模式（AP,station），使用串口（USART）接入STM实现连网功能。

esp8266 内置超低功耗 Tensilica L106 32 位 RISC 处理器,CPU 最高时钟速度可达 160 MHz，支持实时操作系统 (RTOS) 和 Wi-Fi 协议栈 balun、低功耗放大器、低噪声放大器、过滤器和电源管理模块。

UART成帧 ESP8266 判断 UART 如果传输的数据时间间隔大于 20ms， 一帧结束；否则， 一直接收数据到上限值 2KB， 一帧结束。 ESP8266 模块判断UART 数据一帧结束后， 通过 WIFI 接口转发数据。 帧时间间隔为 20ms， 帧的上限值为 2KB。

ESP8266 支持 softAP 模式， station 模式， softAP station 三种共存模式。

SoftAP： 即无线接入点， 类似于无线路由器的无线网络中心节点。 用户设备、 其他 ESP8266 station 均可作为接口等 station 连入ESP8266， 形成局域网。

Station：即无线终端， 是无线网络的终端。 连接路由器（AP） 连入 internet ，可上传到云服务器， 下载数据。移动终端(手机， 笔记本等） ，通过云端连接ESP8266。

网络相关模块，如4G、lora等模块都有AT指令，使用AT指示模块配置，ESP8266的AT指令如下

基础指令

wifi 功能指令

TCP/IP 指令

RST复位引脚，与CH_PD片选引脚，在模式初始化阶段使用。RST拉高，CH_PD先复位 再置位，模块正常工作。采用串口方式与STM32进行通信，使用串口中断，有数据时，去读取数据。

// CH_PD引脚
// Enables or disables the High Speed APB (APB2) peripheral clock
#define macESP8266_CH_PD_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd
//RCC_APB2Periph: specifies the APB2 peripheral to gates its clock
#define macESP8266_CH_PD_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB 
//PORT
#define macESP8266_CH_PD_PORT GPIOB
//PIN
#define macESP8266_CH_PD_PIN GPIO_Pin_8

RST引脚
#define macESP8266_RST_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd
#define macESP8266_RST_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define macESP8266_RST_PORT GPIOB
#define macESP8266_RST_PIN GPIO_Pin_9
//

static void ESP8266_GPIO_Config ( void )
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	macESP8266_CH_PD_APBxClock_FUN ( macESP8266_CH_PD_CLK, ENABLE ); 
	//CH_PD引脚 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = macESP8266_CH_PD_PIN;	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
	GPIO_Init ( macESP8266_CH_PD_PORT, & GPIO_InitStructure );	 
	//RST引脚
	macESP8266_RST_APBxClock_FUN ( macESP8266_RST_CLK, ENABLE ); 					   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = macESP8266_RST_PIN;	
	GPIO_Init ( macESP8266_RST_PORT, & GPIO_InitStructure );	 
}

#define macESP8266_USART_BAUD_RATE 115200

#define macESP8266_USARTx USART3
#define macESP8266_USART_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd
#define macESP8266_USART_CLK RCC_APB1Periph_USART3

#define macESP8266_USART_GPIO_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd
#define macESP8266_USART_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB 
//发送TX
#define macESP8266_USART_TX_PORT GPIOB 
#define macESP8266_USART_TX_PIN GPIO_Pin_10
//接受RX
#define macESP8266_USART_RX_PORT GPIOB
#define macESP8266_USART_RX_PIN GPIO_Pin_11
//中断
#define macESP8266_USART_IRQ USART3_IRQn
#define macESP8266_USART_INT_FUN USART3_IRQHandler

extern struct  STRUCT_USARTx_Fram                                  //´®¿ÚÊý¾ÝÖ¡µÄ´¦Àí½á¹¹Ìå
{ 
        
	char  Data_RX_BUF [ RX_BUF_MAX_LEN ];
	
  union { 
        
    __IO u16 InfAll;
    struct { 
        
		  __IO u16 FramLength       :15;                               // 14:0 
		  __IO u16 FramFinishFlag   :1;                                // 15 
	  } InfBit;
  }; 
	
} strEsp8266_Fram_Record;

struct  STRUCT_USARTx_Fram strEsp8266_Fram_Record = { 
         0 };

//USART 的 NVIC中断
static void ESP8266_USART_NVIC_Configuration ( void )
{ 
        
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
	
	/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */  
	NVIC_PriorityGroupConfig ( macNVIC_PriorityGroup_x );

	/* Enable the USART3 Interrupt */
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = macESP8266_USART_IRQ;	 
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}
static void ESP8266_USART_Config ( void )
{ 
        
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	
	
	/* config USART clock */
	macESP8266_USART_APBxClock_FUN ( macESP8266_USART_CLK, ENABLE );
	macESP8266_USART_GPIO_APBxClock_FUN ( macESP8266_USART_GPIO_CLK, ENABLE );
	
	/* USART GPIO config */
	/* Configure USART Tx as alternate function push-pull */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  macESP8266_USART_TX_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(macESP8266_USART_TX_PORT, &GPIO_InitStructure);  
  
	/* Configure USART Rx as input floating */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = macESP8266_USART_RX_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(macESP8266_USART_RX_PORT, &GPIO_InitStructure);
	
	/* USART1 mode config */
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = macESP8266_USART_BAUD_RATE;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	USART_Init(macESP8266_USARTx, &USART_InitStructure);
	
	
	/* 中断配置 */
	USART_ITConfig ( macESP8266_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE ); //使能串口接收中断
	USART_ITConfig ( macESP8266_USARTx, USART_IT_IDLE, ENABLE ); //使能串口空闲中断

	ESP8266_USART_NVIC_Configuration ();
	USART_Cmd(macESP8266_USARTx, ENABLE);
}

void macESP8266_USART_INT_FUN ( void )
{ 
        	
	uint8_t ucCh;
	//获取RX中断状态
	if ( USART_GetITStatus ( macESP8266_USARTx, USART_IT_RXNE ) != RESET )
	{ 
        
		ucCh  = USART_ReceiveData( macESP8266_USARTx );//接收数据
		
		if ( strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength < ( RX_BUF_MAX_LEN - 1 ) )   //长度判断 
			//向BUF缓冲区中写入数据ucCh，FramLength 在不断增加
			strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF [ strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength ++ ]  = ucCh;
	}
	//获取IDEL中断状态 ，数据帧接收完毕
	if ( USART_GetITStatus( macESP8266_USARTx, USART_IT_IDLE ) == SET ) 
	{ 
        
        strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramFinishFlag = 1;//条件置位
		ucCh = USART_ReceiveData( macESP8266_USARTx );                                                            
		ucTcpClosedFlag = strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, "CLOSED\r\n" ) ? 1 : 0;
    }	
}

ESP8266的一般使用顺序，ESP8266连接当前环境的热点，与服务器建立TCP连接，传输数据。

AT+CWMODE=1：设置工作模式（STA模式） AT+RST：模块重启（生效工作模式） AT+CWJAP=“111”,“11111111”：连接当前环境的WIFI热点（热点名，密码） AT+CIPMUX=0：设置单路连接模式 AT+CIPSTART=“TCP”,“xxx.xxx.xxx.xxx”,xxxx：建立TCP连接 AT+CIPMODE=1：开启透传模式 AT+CIPSEND：透传模式下，传输数据 +++：退出透传模式

程序的主处理流程