十、stm32-ESP8266（串口透传、MCU透传、控制LED亮灭）

一、固件库模板

见博客：stm32f103c8t6新建固件库模板（可自取）

二、准备资料

1. 固件库模板

2. MDK5开发环境

3. stm32参考手册

4. UART串口协议

5. stm32中断概念

6. ESP8266模块资料

7. 利用固件库模板点灯工程（下面第三行，手动狗头）

8. CH340 USB→TTL模块

9. ESP8266模块

10. 手机软件

实验程序已经发布到百度网盘，本文末有链接可以自取

stm32参考手册

串口协议查看这篇博客USART串口协议

stm32中断概念STM32中断应用概括

ESP8266模块资料：ESP8266

串口调试工具 ：https://pan.baidu.com/s/1V-jRJzb0INDXDLo9I4CJ6A 提取码：0000

网络助手（PC）：https://pan.baidu.com/s/1EeDtr7eW-mIuOEZa1_4BWA 提取码：0000

网络调试助手（安卓）链接: https://pan.baidu.com/s/1uDGpyGt8VyUzcZXmWfTqhw 提取码: 0000

三、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，实现万物互联功能。

• 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

1. 引脚

本模块使用USART协议，具体请看下面两个博客，这里就不继续讲解了
USART串口协议
四、stm32-USART串口通讯（重定向、接发通信、控制LED亮灭)

2. 无线组网

ESP8266 支持 softAP 模式， station 模式， softAP + station 共存模式三种。
利用 ESP8266 可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。

• SoftAP： 即无线接入点， 是一个无线网络的中心节点。通常使用的无线路由器就是一个无线接入点。
• Station：即无线终端， 是一个无线网络的终端。

2.1 ESP8266 在 SoftAP 模式

ESP8266 作为 softAP（热点），手机、 电脑、 用户设备、 其他 ESP8266 station 接口等均可以作为 station（终端用户） 连入ESP8266， 组建成一个局域网。

2.2 ESP8266 在 station 模式

ESP8266 作为 station，通过路由器（AP） 连入 internet ，可向云端服务器上传、 下载数据。用户可随时使用移动终端（手机、 笔记本等） ，通过云端监控 ESP8266 模块的状况， 向 ESP8266 模块发送控制指令。

简单的来说就是ESP连接热点（可以上网），也可以手机上网，此时手机可以控制ESP8266

2.3 ESP8266 在 SoftAP + station 共存模式

ESP8266 支持 softAP+station 共存的模式，用户设备、 手机等可以作为station 连入 ESP8266 的 softAP 接口，同时， 可以控制 ESP8266 的 station接口通过路由器（AP） 连入 internet。

3、透传功能

透传， 即透明传输功能。 Host 通过 uart 将数据发给ESP8266， ESP8266 再通过无线网络将数据传出去；ESP8266 通过无线网络接收到的数据，同理通过uart 传到 Host。 ESP8266 只负责将数据传到目标地址，不对数据进行处理，发送方和接收方的数据内容、 长度完全一致，传输过程就好像透明一样。
透传需要先建立连接：

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
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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
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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
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4. 基本配置（所有AT指令都必须换行）

AT命令的详细说明在ESP8266这里面什么都有

4. 模式配置

4.1 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="1202","12345678"     连接 WIFI（串口助手）
 4. AT+CIPMUX=0                    打开单连接（串口助手）
 5. AT+CIPSTART="TCP","192.168.2.6",808  （自己对应的ip地址，端口号随便，只要没有被占用都行）
 6. AT+CIPMODE=1				 使用透传模式
 7. AT+CIPSEND                    
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4.2 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
2. AT+CIPAP="192.168.4.1"
3. AT+CWSAP="ESP8266","12345678",1,0
4. AT+CIPMUX=1
5. AT+CIPSERVER=1,8888
6. AT+CIPSTO=1800
7. AT+CIFSR
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四、实验

1.硬件设计

1. ESP8266与串口通信
   GND接GND
   VCC接3.3
   RXD—CH340的TXD
   TXD—CH340的RXD
2. 用ESP8266控制MCU
   CH340的TXD-----USART1的RX引脚相连（c8t6 的PA10）
   CH340的RXD-----USART1的TX引脚相连（c8t6 的PA9）
   ESP8266的TXD-----USART2的RX引脚相连（c8t6 的PA3）
   ESP8266的RXD-----USART2的TX引脚相连（c8t6 的PA2）

2.软件设计

1. 使能 RX 和 TX 引脚 GPIO 时钟和 USART 时钟；

2. 初始化 GPIO，并将 GPIO 复用到 USART 上；

3. 配置 USART 参数；

4. 配置中断控制器并使能 USART 接收中断；

5. 使能 USART；

6. 在 USART 接收中断服务函数实现数据接收和发送。

2.1 复制工程 (复制stm32-USART串口通讯工程)

四、stm32-USART串口通讯（重定向、接发通信、控制LED亮灭)

2.2 新建hc_05文件（打开工程）

2.3 编写代码

1. 使用串口助手和网络助手实现ESP8266通信

ESP8266的波特率为115200，8位数据位、1位停止位、无奇偶校验的通信格式。

1. 发送AT,回复OK
   

2. AT+CWMODE=1 设置模组为STA模式。

3. AT+CWLAP 查询附近 WIFI
   

4. AT+CWJAP=“XXX”,“XXXX” 连接 WIFI（必须为第3步能查找到的）

5. AT+CIPMUX=0 打开单连接（否则不能透传）
   

6. AT+CIPSTART=“TCP”,“192.168.2.6”,808 （自己对应的ip地址，端口号随便，只要没有被占用都行）

7. AT+CIPMODE=1 使用透传模式

8. AT+CIPSEND

2. 使用ESP8266 STA模式实现透传功能

2.1 复制工程 (复制stm32-USART串口通讯工程)

四、stm32-USART串口通讯（重定向、接发通信、控制LED亮灭)

2.2 新建文件，打开工程，添加路径

usart.c

在USART1_IRQHandler方法下面添加 usart2的初始化和中断

struct  STRUCT_USARTx_Fram strEsp8266_Fram_Record = {
    0 };
volatile uint8_t ucTcpClosedFlag = 0;

void uart2_init(u32 bound) {
   
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    //USART2_TX   GPIOA.2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA2

    //USART2_RX	  GPIOA.3初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;//PA3
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.3

    //Usart2 NVIC 配置
    NVIC_PriorityGroupConfig(macNVIC_PriorityGroup_x);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;		//子优先级3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器

    //USART 初始化设置

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式

    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口1
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);//使能串口总线空闲中断

    USART_Cmd(USART2, ENABLE);
}

void USART2_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
   
    u8 Res;
    if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
    {
   
        Res =USART_ReceiveData(USART2);	//读取接收到的数据
        //USART_SendData(USART1,Res);
        if ( strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength < ( RX_BUF_MAX_LEN - 1 ) )                       //预留1个字节写结束符
            strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF [ strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength ++ ]  = Res;
    }

    if ( USART_GetITStatus( USART2, USART_IT_IDLE ) == SET )                                         //数据帧接收完毕
    {
   
        strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramFinishFlag = 1;
        Res = USART_ReceiveData( USART2 );
        ucTcpClosedFlag = strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, "CLOSED\r\n" ) ? 1 : 0;

    }
}
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usart.h

添加strHC05_Fram_Record结构体和uart2_init(u32 bound)函数

extern struct  STRUCT_USARTx_Fram                                  //串口数据帧的处理结构体
{
   
    //STRUCT_USARTx_Fram 读取的数据
    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;
    };

}strUSART_Fram_Record,strEsp8266_Fram_Record;

//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义
void uart1_init(u32 bound);
void uart2_init(u32 bound);
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esp8266.c

#include "esp8266.h"
#include "delay.h"
#include 
#include 
#include 

/********************************************************************************
*
		RST --  A4
		EN  --	A5
		TX  --	A2（USART2_TX）
		RX  --	A3（USART2_RX）

********************************************************************************/


static void                   ESP8266_GPIO_Config                 ( void );



/**
  * @brief  ESP8266初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void ESP8266_Init ( void )
{
   
    ESP8266_GPIO_Config ();
    ESP8266_RST_HIGH_LEVEL();

    ESP8266_CH_DISABLE();


}


/**
  * @brief  初始化ESP8266用到的GPIO引脚
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void ESP8266_GPIO_Config ( void )
{
   
    /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;


    /* 配置 CH_PD 引脚*/
    ESP8266_CH_PD_APBxClock_FUN ( ESP8266_CH_PD_CLK, ENABLE );

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ESP8266_CH_PD_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init ( ESP8266_CH_PD_PORT, & GPIO_InitStructure );


    /* 配置 RST 引脚*/
    ESP8266_RST_APBxClock_FUN ( ESP8266_RST_CLK, ENABLE );

    GPIO_InitStru
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