基于STM32串口通信的ESP8266WiFi模块使用

掌握esp8266的使用可以实现真正的万物物联。esp8266wifi通信对于MCU而言归结到底还是串口或spi通信。因此，掌握RS232通信协议、SPI通信协议以及esp8266的配置就可以基本搞定WiFi模块的使用。

参考文章：
[1] ESP8266WiFi模块AT指令入门指南
[2] ESP8266 WIFI串口通信模块使用详解（实例：附STM32详细代码）
[3] STM32串口接收不定长数据
[4] STM32 USART 接收任意长度字符
[5] stm软件模拟SPI通信
[6] va_list 、va_start、 va_arg、 va_end 使用说明

所用到的工具：（建议全部使用以下推荐的）
PC端：
[1] 网络调试助手（提取码：h9d8）；
[2] 串口调试助手(提取码：yac2)；
手机端：
[3] TCP连接APP：应用商店搜索直接下载安装

1、ESP8266设置步骤

1.1 简介

ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块，拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术，专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。
ESP8266封装方式多样，天线可支持板载PCB天线，IPEX接口和邮票孔接口三种形式。ESP8266可广泛应用于智能电网、智能交通、智能家具、手持设备、工业控制等领域。

支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式
内置TCP/IP协议栈，支持多路TCP Client连接
支持UART/GPIO数据通信接口
支持Smart Link 智能联网功能
内置32位MCU，可兼作应用处理器
3.3V 单电源供电
支持丰富的Socket AT指令
其中，VCC两条线必须都连接。

功耗：

1.2 工作模式

ESP8266模块支持STA、AP、STA+AP 三种工作模式。

1.2.1 工作模式一：STA 模式

STA 模式： ESP8266模块通过路由器连接互联网，手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。

配置步骤：

 1. AT+CWMODE=1                    设置模组为STA模式。（串口助手）2. AT+CWLAP                        查询附近 WIFI（串口助手）3. AT+CWJAP="123123","12345678"   连接 WIFI（串口助手）4. AT+CIFSR                       查看路由器分配给模组的IP地址,例如 192.168.43.104（串口助手）5. AT+CIPMUX=1                    打开多连接（串口助手）6. AT+CIPSERVER=1,8899            设置模块服务器端口（串口助手）.7. 打开网络调试助手进行设置：请打开电脑去连接路由器的WIFI热点。并且打开网络调试助手，在网络调试助手上输入连接模块的 IP和设置的端口。8. AT+CIPSEND=0,11                进入数据发送模式为11个字节

1.2.2 工作模式二：AP 模式

AP 模式： ESP8266模块作为热点，实现手机或电脑直接与模块通信，实现局域网无线控制。

配置步骤：

 1.  AT+CWMODE=2                              开启 AP 模式（串口助手）2.  AT+CWSAP="ESP8266","0123456789",11,0     设置模块的 wifi 和密码（串口助手）3.  AT+CIPSERVER=1,8800                      设置模块服务器端口（串口助手），4.  打开电脑去连接模块建立的AP热点5.  打开网络调试助手，输入连接模块的 ip 和设置的端口。6.  AT+CIPSEND=0,11                          进入数据发送模式为11个字节（串口助手）

1.2.2 工作模式三：STA+AP 模式

STA+AP 模式： 两种模式的共存模式，即可以通过互联网控制可实现无缝切换，方便操作。
/没用到，待补充
/
/
/

Q: 什么是透传模式？

A: 透传模式影响发送数据的方式。

如果不开启透传模式，发送数据前都必须先发送指令AT+CIPSEND=，例如：

AT+CIPSEND=4
OK
>                //在 > 后面输入要上传的数据

开启了透传模式：

AT+CIPMODE=<1> ：进入透传模式
AT+CIPSEND ：之后发送的所有内容将全部当成数据

退出透传模式： 发送数据"+++"就可以了。注意：此时“+++”后面，不接“发送新行”！

注意：透传只能在单连接模式下进行，所以在建立连接之前一定要用（AT+CIPMUX=0 设置单连接）

>  AT+CIPMODE=1
>  CIPMUX and CIPSERVER must be 0

2、STM32设置

最终实现目标： 实现MCU和电脑的无线通信

2.1 串口接收不定长数据

此处参考文献[3]、[4]

2.2 串口发送函数`printf`的实现

此处参考文献[2]

 #include <stdarg.h>/* 串口3,printf 函数* 确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节* */void u3_printf(char* fmt,...)  {  u16 i,j; va_list ap; va_start(ap,fmt);vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);va_end(ap);i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF);      //此次发送数据的长度for(j=0;j<i;j++)                           //循环发送数据{while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕   USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]); }

va_start获取可变参数列表的第一个参数的地址
int vsprintf(char *str, const char *format, va_list arg)
str – 这是指向一个字符数组的指针，该数组存储了 C 字符串。
format – 这是字符串，包含了要被写入到字符串 str 的文本。它可以包含嵌入的 format 标签，format 标签可被随后的附加参数中指定的值替换，并按需求进行格式化。format 标签属性是 %[flags][width][.precision][length]specifier，具体讲解如下：

解析：

   #include <stdarg.h>va_list p;va_start(p,format);va_arg(p,int);va_end( p);vc6.0中：typedef char* va_list;//当sizeof(n)=1/2/4时，_INTSIZEOF(n)都等于4#define _INTSIZEOF(n)  ((sizeof(n)+sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1))/** va_start(p,format)  (p = (char*)&format + _INTSIZEOF(format))(p = (char*)&format + _INTSIZEOF(char*))(p = (char*)&format + 4)*/#define va_start(ap,v) (ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v))/** #define va_arg(ap,t)   (ap = ap + _INTSIZEOF(t),*(t*)(ap - _INTSIZEOF(t)))* #define va_arg(ap,t)   (*(t*))(ap = ap + _INTSIZEOF(t),ap - _INTSIZEOF(t)))* ap是移动指针，t是返回值*/#define va_arg(ap,t)   (#*(t*)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)))                                          #define va_end(ap)        (ap = (va_list)0)

2.3 ESP8266的配置

配置为工作方式1：STA模式

void esp8266_Config(void){/** 1.AT+CWMODE=1 :设置模组为STA模式。（串口助手）* 2.AT+CWLAP :查询附近WIFI（串口助手）* 3.AT+CWJAP="123123","12345678" :连接?WIFI（串口助手）* 4.AT+CIFSR :查看路由器分配给模组的IP地址,例如192.168.43.104（串口助手）* 5.AT+CIPMUX=1 :打开多连接（串口助手）* 6.AT+CIPSERVER=1,8800 :设置模块服务器端口（串口助手）*/delay_s(2);u2_printf("AT+RST\r\n");delay_s(10);u2_printf("AT+CWMODE=1\r\n");delay_s(5);u2_printf("AT+CWJAP=\"123123\",\"12345678\"\r\n");delay_s(15);u2_printf("AT+CIPMUX=0\r\n");delay_s(5);u2_printf("AT+CIPMODE=1\r\n");delay_s(5);u2_printf("AT+CIPSERVER=1,8800\r\n");delay_s(5);u2_printf("AT+CIPSEND\r\n");delay_s(5);}

关于esp8266接收数据处理代码待补充：

main.c:

float j = 3.1;
int main()
{u8 i;SysTick_Init();NVIC_Config();USART1_Config();USART3_Config();USART2_Config();esp8266_Config();while(1){u2_printf("AT+CIPSEND=0,4\r\n");delay_s(2);u2_printf("%f\r\n",j);delay_s(3);}
}