ESP8266在局域网和互联网下的使用

1， ESP8266资料准备

首先认识一些公司和网站平台，上海乐鑫、深圳安信可，物联网公司有电灯科技等等，还有各类云平台，onenet，腾讯云，阿里云，百度云等等，还有arduino官网、GitHub等等，去他们的官网可以找到一些相关文档和工具，上海乐鑫是做esp8266这个芯片的，而安信可是把这个芯片加上一些必要的外围电路做成一块开发板，也可以叫nodemcu。相当于乐鑫是卖cpu的，而安信可是卖手机的。

2，ESP8266开发环境的搭建

常见的esp8266可选的开发方式有以下几种（不止）：

1，官方SDK开发：使用官方提供的软件开发包，在SDK的基础上进行二次开发。
2，AT指令开发：通过在 esp8266 中烧写对应的固件，使得esp8266可以通过串口AT指令和其他单片机，如STM32，51单片机等通信，通过串口发送数据来配置esp8266，进行开发。
3，Lua 脚本开发：nodemcu是一个含Lua解释器的固件，通过烧写该固件，可以使用Lua语言来开发esp8266。
4，Python 脚本开发：MicroPython for ESP8266 是一个含python解释器的估计，通过烧写该固件，可以使用Python来开发esp8266。
5，Arduino IDE 开发：arduino支持esp8266的开发，和其他单片机的开发方式相同，arduino IDE 高度封装了各种esp8266的外设驱动，提供了简明的API供程序员直接调用。
6，安信可提供了一套开发软件供其开发，不用装虚拟机即可开发

小结：总的来分有两类开发方式：

一是：ESP8266是wifi芯片，其模组内有固件，厂家封装了wifi的协议栈，用户在使用的时候只需要把该模组当做一个透传模块就可以。通过串口和该模块发送AT指令即可操作WIFI。该模式需要用到一颗单片机，单片机和ESP8266模组通过UART来连接，单片机编写串口程序，单片机通过串口给模组发送AT指令，AT指令开发的优势是不需要实现协议栈，只是把模组当做一个串口模块即可，大大降低了开发难度，但是需要用一颗单片机，成本提高了。

二是：ESP8266本身就是一颗32位的单片机，SDK开发方式就是重新编程，根据自己所需要的功能实现相关的协议栈，需要对WIFI、TCP、UDP、MQTT等网络、通信协议有一定的知识，并能把他们用代码来实例化。换句话说，自己实现模组的固件。这样做的好处就是节省了一颗单片机，确定就是对编程能力、技术要求较高、门槛较高。

3，ESP8266的工作模式

模式1：串口无线 WIFI（COM-WIFI AP）模式，模块作为无线 WIFI 热点，允许其他WIFI 设备连接到本模块，实现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。该模式下，根据应用场景的不同，可以设置 3 个子模式：TCP 服务器、TCP 客户端，UDP。

模式2：串口无线 STA（COM-WIFI STA）模式，模块作为无线 WIFI STA，用于连接到无线网络，实现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。该模式下，根据应用场景的不同，可以设置 3 个子模式：TCP 服务器、TCP 客户端，UDP。

模式3：串口无线 AP+STA（COM-WIFI AP+STA）模式，模块既作无线 WIFI AP，又作无线 STA，其他 WIFI 设备可以连接到该模块，模块也可以连接到其他无线网络，实现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。该模式下，根据应用场景的不同，可以设置 9 个子模式：（TCP 服务器、TCP 客户端，UDP）||（TCP 服务器、TCP 客户端，UDP）。

4，透传工作方式

这里我只对透传工作方式做详细介绍，也就是用AT指令操作ESP8266，该工作方式可以在局域网下透传串口数据到手机或者电脑，用于无线查看单片机串口数据，至于用SDK开发ESP8266本文不做过多介绍。这里我用的是ATK_ESP8266模块，该模块的使用指南明确说明，仅在 TCP Client 和 UDP，支持透传模式，原因稍后介绍。

设置ESP8266为AP——TCP客户端

1.AT+CWMODE=2
2.AT+RST
3.AT+CWSAP=“ATK-ESP8266”,“12345678”,1,4
4.AT+CIPMUX=0
在发送了上述4条指令并且ESP8266模块返回正确的数据后，然后手机端连接"ALIENTEK"热点并使用手机端的网络调试助手配置手机为TCP Server端，并设置端口号为8086，手机这边可以查看手机连上8266模块后手机端的IP，该IP一般是192.168.4.xxx。测试时模块分配给手机的IP是192.168.4.2，所以需要将第五条指令中的IP地址改为192.168.4.2。一般来说，ESP8266的IP为192.168.4.1，则接入ESP8266的手机或电脑的IP为192.168.4.2
5.AT+CIPSTART=“TCP”,“192.168.4.2”,8086
6.AT+CIPMODE=1
7.AT+CIPSEND
即可透传串口数据

设置ESP8266为AP——TCP服务器

1.AT+CWMODE=2
2.AT+RST
3.AT+CWSAP=“ATK-ESP8266”,“12345678”,1,4
4.AT+CIPMUX=1
5.AT+CIPSERVER=1,8086
在发送了上述5条指令，8266模块发回正确的数据后，然后手机端WIFI连接“ALIENTEK”热点并使用手机端的网络调试助手配置手机作为TCP Client，并配置IP为192.168.4.1，端口号为8086，然后再依次发送
6.AT+CIPSEND=0,25
7.012345678901234567890数字
需要说明的是8266模块每发送一次数据之前就需要发送AT+CIPSEND=0,25。

注意

1，若想如果需要模块上电自动连接到某个 IP 并进入透传模式，这个时候需要在模块连接到路 wifi 热点之后，发送指令，AT+SAVETRANSLINK=1,“192.168.1.xxx”,8086,“TCP”，设置模块为上电自动连接到 TCP Server ： 192.168.1.xxx ， 8086 ，并进入透传模式。当发送AT+SAVETRANSLINK 指令后，模块断电再上电会自动进入透传模式，此时发送 AT 指令模块是不会回复的（即使透传的服务器不存在，模块也会进入透传模式的）。模块要恢复到 AT 指令模式要先退出透传模式（不勾选发送新行，单独发送一组数据+++，即可退出透传模式），然后勾选发送新行，再发送==“AT+SAVETRANSLINK=0==”，这样上电模块就不会再上电进入透传了

2，发送AT指令可以借用开发板上面的板载CH340，开发板上面的地多，方便烧录时GPIO拉低进入烧录模式.I0-0：用于进入固件烧写模式，低电平是烧写模式（即DFU模式，用专门的烧录工具烧录固件），高电平是运行模式（默认状态），该模式下即AT指令配置、透传等等正常运行模式

3，PC机上用网络调试助手建立TCP服务器时，总是与客户端建立TCP连接失败，原因：防火墙没关闭，注意端口不用使用已经被用了的端口号，可用指令在cmd中查询

4，DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)：动态主机配置协议，是一个应用层协议。当我们将客户主机ip地址设置为动态获取方式时，DHCP服务器就会根据DHCP协议给客户端分配IP，使得客户机能够利用这个IP上网。在路由器搭建起的局域网中，会动态分配IP地址，即设备每次连接局域网后的ip地址不固定

5，进行开发时，其实就是到处嫖各类驱动代码，然后一步一步移植、调试

6，透传模式需要设置为单连接，但是作为服务器不能设置为单连接，所以透传模式需要使得8266为客户端

7，TCP与UDP，可自行百度，TCP特点主要是稳，受损的数据会重发，而UDP是快，受损数据不重发

8,注意有些MicroUSB线不支持数据传输，智能充电

9，STA模式下的透传设置和AP模式差不多，只是需要WiFi密码和名称

10，该类WIFI、蓝牙模块的AT指令调试，最需要注意的是进入AT模式、烧录模式、正常模式等等方式，比如有个引脚要拉高或拉低，还有发送是否要加上换行，以及默认的波特率

下次介绍以下基于Arduino的esp8266开发

[参考资料]

【ESP8266模块在AP模式下设置为TCP服务器与手机进行通讯的方法（通过串口助手）】http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=291982&highlight=ESP8266%C4%A3%BF%E9%D4%DAAP%C4%A3%CA%BD%CF%C2%C9%E8%D6%C3%CE%AATCP

【ESP8266模块在AP模式下设置为TCP客户端与手机进行通讯的方法（通过串口助手）】http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=291982&highlight=ESP8266%C4%A3%BF%E9%D4%DAAP%C4%A3%CA%BD%CF%C2%C9%E8%D6%C3%CE%AATCP

ESP8266_AT指令集V2.1.0

ATK-ESP8266 WIFI用户手册_V1.5

ATK-ESP8266 WIFI模块使用说明(战舰V3&精英版)_AN1509A