STM32封裝ESP8266一鍵配置函數：實作實作AP模式和STA模式切換、伺服器與用戶端建立

工程源碼下載下傳： https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/15805037

一、硬體環境介紹

1. ESP8266 ：采用安信可的模組，型号是ESP12F

STM32封裝ESP8266一鍵配置函數：實作實作AP模式和STA模式切換、伺服器與用戶端建立

2. STM32 : 采用STM32F103C8T6

3. 程式設計軟體 : 采用Keil5

ESP8266程式設計調試過程中用到的相關軟體下載下傳位址：

物聯網網調試終端：

https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/12624530

TCP調試助手： https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/12624461

序列槽調試助手： https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/12624450

二、ESP8266通信的調試與運作效果

下面幾張圖是将ESP8266配置成AP+TCP伺服器模式，電腦連接配接ESP8266的熱點之後，實作資料通信。通信的效果是，在電腦點選物聯網控制系統軟體，實作控制開發闆上的LED燈和蜂鳴器，開發闆上将檢測的光敏資料、溫度資料、RC522刷卡資料傳輸到電腦的軟體上進行顯示。----區域網路通信

三、硬體接線與代碼技術部分介紹

硬體連接配接：下面會貼出核心代碼，在目前開發闆上，ESP8266接在STM32F103C8T6的序列槽3上。

代碼分為以下幾個部分：

(1) STM32程式裡的序列槽接收采用定時器+接收中斷的形式接收資料，使用這種方式可以接收不定長度資料，友善接下來與ESP8266進行通信。

(2). ESP8266驅動代碼：代碼實作了STA+TCP用戶端的一鍵配置函數，AP+TCP伺服器的一鍵配置函數，要配置ESP8266隻需要調用對應的函數傳入參數即可。

四、核心代碼部分

4.1 ESP8266.c代碼

#include "esp8266.h"
u8 ESP8266_IP_ADDR[16]; //255.255.255.255
u8 ESP8266_MAC_ADDR[18]; //硬體位址
/*
函數功能: ESP8266指令發送函數
函數傳回值:0表示成功  1表示失敗
*/
u8 ESP8266_SendCmd(char *cmd)
{
    u8 i,j;
    for(i=0;i<10;i++) //檢測的次數--發送指令的次數
    {
        USARTx_StringSend(USART3,cmd);
        for(j=0;j<100;j++) //等待的時間
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"OK"))
                {
                    return 0;
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}
 
/*
函數功能: ESP8266硬體初始化檢測函數
函數傳回值:0表示成功  1表示失敗
*/
u8 ESP8266_Init(void)
{
    //退出透傳模式
    USARTx_StringSend(USART3,"+++");
    delay_ms(50);
    return ESP8266_SendCmd("AT\r\n");
}
 
/*
函數功能: 一鍵配置WIFI為AP+TCP伺服器模式
函數參數:
char *ssid  建立的熱點名稱
char *pass  建立的熱點密碼 （最少8位）
u16 port    建立的伺服器端口号
函數傳回值: 0表示成功 其他值表示對應錯誤值
*/
u8 ESP8266_AP_TCP_Server_Mode(char *ssid,char *pass,u16 port)
{
    char *p;
    u8 i;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //組合發送過程中的指令
    /*1. 測試硬體*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT\r\n"))return 1;
    /*2. 關閉回顯*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 2;
    /*3. 設定WIFI模式*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=2\r\n"))return 3;
    /*4. 複位*/
    ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n");
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    /*5. 關閉回顯*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 5;
    /*6. 設定WIFI的AP模式參數*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CWSAP=\"%s\",\"%s\",1,4\r\n",ssid,pass);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 6;
    /*7. 開啟多連接配接*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=1\r\n"))return 7;
    /*8. 設定伺服器端口号*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSERVER=1,%d\r\n",port);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 8;
    /*9. 查詢本地IP位址*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIFSR\r\n"))return 9;
    //提取IP位址
    p=strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"APIP");
    if(p)
    {
        p+=6;
        for(i=0;*p!='"';i++)
        {
            ESP8266_IP_ADDR[i]=*p++;
        }
        ESP8266_IP_ADDR[i]='\0';
    }
    //提取MAC位址
    p=strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"APMAC");
    if(p)
    {
        p+=7;
        for(i=0;*p!='"';i++)
        {
            ESP8266_MAC_ADDR[i]=*p++;
        }
        ESP8266_MAC_ADDR[i]='\0';
    }
    
    //列印總體資訊
    USART1_Printf("目前WIFI模式:AP+TCP伺服器\n");
    USART1_Printf("目前WIFI熱點名稱:%s\n",ssid);
    USART1_Printf("目前WIFI熱點密碼:%s\n",pass);
    USART1_Printf("目前TCP伺服器端口号:%d\n",port);
    USART1_Printf("目前TCP伺服器IP位址:%s\n",ESP8266_IP_ADDR);
    USART1_Printf("目前TCP伺服器MAC位址:%s\n",ESP8266_MAC_ADDR);
    return 0;
}
 
/*
函數功能: TCP伺服器模式下的發送函數
發送指令: 
*/
u8 ESP8266_ServerSendData(u8 id,u8 *data,u16 len)
{
    u8 i,j,n;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //組合發送過程中的指令
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSEND=%d,%d\r\n",id,len);
        USARTx_StringSend(USART3,ESP8266_SendCMD);
        for(j=0;j<10;j++)
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">"))
                {
                    //繼續發送資料
                    USARTx_DataSend(USART3,data,len);
                    //等待資料發送成功
                    for(n=0;n<200;n++)
                    {
                        delay_ms(50);
                        if(USART3_RX_FLAG)
                        {
                            USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                            USART3_RX_FLAG=0;
                            USART3_RX_CNT=0;
                            if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"SEND OK"))
                            {
                                return 0;
                            }
                         }            
                    }   
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}
 
/*
函數功能: 配置WIFI為STA模式+TCP用戶端模式
函數參數:
char *ssid  建立的熱點名稱
char *pass  建立的熱點密碼 （最少8位）
char *p     将要連接配接的伺服器IP位址
u16 port    将要連接配接的伺服器端口号
u8 flag     1表示開啟透傳模式 0表示關閉透傳模式
函數傳回值:0表示成功  其他值表示對應的錯誤
*/
u8 ESP8266_STA_TCP_Client_Mode(char *ssid,char *pass,char *ip,u16 port,u8 flag)
{
    char ESP8266_SendCMD[100]; //組合發送過程中的指令
    //退出透傳模式
    //USARTx_StringSend(USART3,"+++");
    //delay_ms(50);
    /*1. 測試硬體*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT\r\n"))return 1;
    /*2. 關閉回顯*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 2;
    /*3. 設定WIFI模式*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n"))return 3;
    /*4. 複位*/
    ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n");
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    /*5. 關閉回顯*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 5;
    /*6. 配置将要連接配接的WIFI熱點資訊*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"\r\n",ssid,pass);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 6;
    /*7. 設定單連接配接*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=0\r\n"))return 7;
    /*8. 配置要連接配接的TCP伺服器資訊*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%d\r\n",ip,port);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 8;
    /*9. 開啟透傳模式*/
    if(flag)
    {
       if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=1\r\n"))return 9; //開啟
       if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPSEND\r\n"))return 10;  //開始透傳
       if(!(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">")))
       {
            return 11;
       }
        //如果想要退出發送:  "+++"
    }
    
     //列印總體資訊
    USART1_Printf("目前WIFI模式:STA+TCP用戶端\n");
    USART1_Printf("目前連接配接的WIFI熱點名稱:%s\n",ssid);
    USART1_Printf("目前連接配接的WIFI熱點密碼:%s\n",pass);
    USART1_Printf("目前連接配接的TCP伺服器端口号:%d\n",port);
    USART1_Printf("目前連接配接的TCP伺服器IP位址:%s\n",ip);
    return 0;
}
 
 
/*
函數功能: TCP用戶端模式下的發送函數
發送指令: 
*/
u8 ESP8266_ClientSendData(u8 *data,u16 len)
{
    u8 i,j,n;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //組合發送過程中的指令
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSEND=%d\r\n",len);
        USARTx_StringSend(USART3,ESP8266_SendCMD);
        for(j=0;j<10;j++)
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">"))
                {
                    //繼續發送資料
                    USARTx_DataSend(USART3,data,len);
                    //等待資料發送成功
                    for(n=0;n<200;n++)
                    {
                        delay_ms(50);
                        if(USART3_RX_FLAG)
                        {
                            USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                            USART3_RX_FLAG=0;
                            USART3_RX_CNT=0;
                            if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"SEND OK"))
                            {
                                return 0;
                            }
                         }            
                    }   
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}

4.2 ESP8266.h

#ifndef _ESP8266_H
#define _ESP8266_H
#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
//函數聲明
u8 ESP8266_Init(void);
u8 ESP8266_SendCmd(char *cmd);
u8 ESP8266_AP_TCP_Server_Mode(char *ssid,char *pass,u16 port);
u8 ESP8266_ServerSendData(u8 id,u8 *data,u16 len);
u8 ESP8266_STA_TCP_Client_Mode(char *ssid,char *pass,char *ip,u16 port,u8 flag);
u8 ESP8266_ClientSendData(u8 *data,u16 len);
#endif

4.3 序列槽部分代碼

/*
函數功能: 序列槽1的初始化
硬體連接配接: PA9(TX)  和 PA10(RX)
*/
void USART1_Init(u32 baud)
{
    /*1. 開時鐘*/
    RCC->APB2ENR|=1<<14; //USART1時鐘
    RCC->APB2ENR|=1<<2;  //PA
    RCC->APB2RSTR|=1<<14; //開啟複位時鐘
    RCC->APB2RSTR&=~(1<<14);//停止複位
    /*2. 配置GPIO口的模式*/
    GPIOA->CRH&=0xFFFFF00F;
    GPIOA->CRH|=0x000008B0;
    /*3. 配置波特率*/
    USART1->BRR=72000000/baud;
    /*4. 配置核心寄存器*/
    USART1->CR1|=1<<5; //開啟接收中斷
    STM32_SetPriority(USART1_IRQn,1,1); //設定中斷優先級
    USART1->CR1|=1<<2; //開啟接收
    USART1->CR1|=1<<3; //開啟發送
    USART1->CR1|=1<<13;//開啟序列槽功能
}
 
 
/*
函數功能: 序列槽3的初始化
硬體連接配接: PB10(TX)  和 PB11(RX)
*/
void USART3_Init(u32 baud)
{
    /*1. 開時鐘*/
    RCC->APB1ENR|=1<<18; //USART3時鐘
    RCC->APB2ENR|=1<<3;  //PB
    RCC->APB1RSTR|=1<<18; //開啟複位時鐘
    RCC->APB1RSTR&=~(1<<18);//停止複位
    
    /*2. 配置GPIO口的模式*/
    GPIOB->CRH&=0xFFFF00FF;
    GPIOB->CRH|=0x00008B00;
    /*3. 配置波特率*/
    USART3->BRR=36000000/baud;
    /*4. 配置核心寄存器*/
    USART3->CR1|=1<<5; //開啟接收中斷
    STM32_SetPriority(USART3_IRQn,1,1); //設定中斷優先級
    USART3->CR1|=1<<2; //開啟接收
    USART3->CR1|=1<<3; //開啟發送
    USART3->CR1|=1<<13;//開啟序列槽功能
}
 
 
u8 USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_LENGTH]; //儲存接收資料的緩沖區
u32 USART3_RX_CNT=0;  //目前接收到的資料長度
u8 USART3_RX_FLAG=0; //1表示資料接收完畢 0表示沒有接收完畢
 
//序列槽3的中斷服務函數
void USART3_IRQHandler(void)
{
    u8 data;
    //接收中斷
    if(USART3->SR&1<<5)
    {
        TIM3->CNT=0; //清除計數器
        TIM3->CR1|=1<<0; //開啟定時器3
        data=USART3->DR; //讀取序列槽資料
      //  if(USART3_RX_FLAG==0) //判斷上一次的資料是否已經處理完畢
        {
            //判斷是否可以繼續接收
            if(USART3_RX_CNT<USART3_RX_LENGTH)
            {
               USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT++]=data;
            }
            else  //不能接收，超出存儲範圍，強制表示接收完畢
            {
                USART3_RX_FLAG=1;
            }
        } 
    }
}
 
 
/*
函數功能: 字元串發送
*/
void USARTx_StringSend(USART_TypeDef *USARTx,char *str)
{
   while(*str!='\0')
   {
       USARTx->DR=*str++;
       while(!(USARTx->SR&1<<7)){}
   }
}
 
/*
函數功能: 資料發送
*/
void USARTx_DataSend(USART_TypeDef *USARTx,u8 *data,u32 len)
{
   u32 i;
   for(i=0;i<len;i++)
   {
       USARTx->DR=*data++;
       while(!(USARTx->SR&1<<7)){}
   }
}
 
 
/*
函數功能: 格式化列印函數
*/
char USART1_PRINTF_BUFF[1024];
void USART1_Printf(char *fmt,...)
{
   va_list ap;
   /*1. 初始化形參清單*/
   va_start(ap,fmt);
   /*2. 提取可變形參資料*/
    vsprintf(USART1_PRINTF_BUFF,fmt,ap);
   /*3. 結束，釋放空間*/
    va_end(ap);
   /*4. 輸出資料到序列槽1*/
   USARTx_StringSend(USART1,USART1_PRINTF_BUFF);
   
   //USART1_Printf("%d%s",123,454656); 
   //int data=va_arg(ap,int);
}

4.4 定時器部分代碼

/*
函數功能: 配置定時器3
函數參數: psc 預分頻器  arr重裝載值
*/
void TIMER3_Init(u16 psc,u16 arr)
{
   /*1. 開時鐘*/
   RCC->APB1ENR|=1<<1; //開啟定時器3的時鐘
   RCC->APB1RSTR|=1<<1;//開啟定時器3複位時鐘
   RCC->APB1RSTR&=~(1<<1);//關閉定時器3複位時鐘
   /*2. 配置核心寄存器*/
   TIM3->PSC=psc-1;
   TIM3->ARR=arr;
   TIM3->DIER|=1<<0; //開啟更新中斷
   STM32_SetPriority(TIM3_IRQn,1,1); //設定中斷優先級
  // TIM3->CR1|=1<<0; //開啟定時器3
}
 
/*
函數功能: 定時器3中斷服務函數
*/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
    if(TIM3->SR&1<<0)
    {
      TIM3->SR&=~(1<<0);
      USART3_RX_FLAG=1; //表示接收完畢
      TIM3->CR1&=~(1<<0); //關閉定時器3
    }
}

4.5 主函數調用部分（STA+TCP用戶端）示例

int main()
{
   u8 key,cnt=0;
   LED_Init();
   BEEP_Init();
   KEY_Init();
   USART1_Init(115200);
   USART3_Init(115200);//序列槽-WIFI
   TIMER3_Init(72,20000); //逾時時間20ms
   USART1_Printf("正在初始化WIFI請稍等.\n");
   if(ESP8266_Init())
   {
      USART1_Printf("ESP8266硬體檢測錯誤.\n");  
   }
   else
   {
      USART1_Printf("WIFI:%d\n",ESP8266_STA_TCP_Client_Mode("ChinaNet-wbyw","12345678","192.168.101.6",8088,1));
   }
   
   while(1)
   {    
        if(USART3_RX_FLAG)
        {
          USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
          USART1_Printf("%s",USART3_RX_BUFFER);
          USART3_RX_CNT=0;
          USART3_RX_FLAG=0;
        }
        
        key=KEY_Scan(0);
        if(key==2)
        {
            USARTx_StringSend(USART3,"AT+GMR\r\n");  //檢視版本資訊
        }
        else if(key==3)
        {
            USARTx_StringSend(USART3,"12345ABCD");  
        }
        else if(key==4) //退出透傳模式
        {
            USARTx_StringSend(USART3,"+++");
        }
        else if(key==5) //發送AT
        {
            USARTx_StringSend(USART3,"AT+CIPSTATUS\r\n");  //檢視狀态資訊
        }
   }
}

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