STM32实战——ESP8266 WIFI模块
ESP8266硬件介绍
ESP8266系列模组有哪些：
在本实验中，ESP8266与ESP-01不做区分。
ESP-01引脚介绍：
引脚功能3.33.3V供电，避免使用5V供电RXUART_RXD，异步串口接受端RST外部复位引脚，低电平有效，默认高电平IO0GPIO_0引脚:状态:1.悬空:Flash下载模式和工作模式:2.下拉:串口下载模式EN使能端口，高电平工作，低电平模块不工作IO2GPIO_2引脚，开机上电时禁止下拉，默认高电平TXUART_TXD，异步串口发送端GNDGND接地引脚实物图如下（某些板子没有丝印端口说明，可以参照下图）：
引脚连接如下：
引脚连接3.3V3.3VRST3.3VEN3.3VIO23.3VGNDGNDIO0GNDTXDRXDRXDTXD硬件连接图（2）
使用ESP串口工具
某宝上有现成的调试ESP8266模块的串口工具，已将各个引脚接好，还带有RST按键，烧录固件库或者调试程序使用很方便。
本次实验测试时使用该串口工具。
三种模式
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。
提示
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端。
AT命令
此外，在AT+CIPSEND输入模式下发送+++（不需要换行），即可退出输入模式。
ATE1开启回显，ATE0关闭回显。
AT+CIOBAUD=115200将波特率修改为115200。
ESP8266 TCP通信测试
网络环境准备
手机开启流量，开启热点，设置热点名称（最好是6位字母以下）和密码。
将电脑连接到手机热点。
电脑端准备
1、网络调试
win+R 输入cmd进入DOS窗口，之后输入ipconfig查看当前电脑IP地址，例如我的IP为192.168.41.242
打开网络调试工具（任意工具即可，例如野火网络调试助手），将电脑配置为TCP Server，输入刚刚的IP192.168.41.242，端口号自己决定（需要与下一步相匹配），例如8080。
点击开始监听。
2、串口
将"ESP8266模块的串口工具"插入电脑USB口，打开串口调试工具（任意串口调试工具均可），设置波特率115200（ESP8266默认波特率），数据位8位，停止位1位，校验位无。
接收与发送均为"文本模式"，编码为GBK编码。
ESP8266连接流程
依次利用串口向ESP8266输入以下命令。
[*]AT\r\n
检查ESP8266模块连接是否正常
[*]AT+CWMODE=1\r\n
配置模块为Sta模式
[*]AT+CWJAP="WIFI名称","WIFI密码"\r\n
连接指定WIFI，确保为自己的WIFI
[*]AT+CIPMUX=0\r\n
设置成单连接
[*]AT+CIPSTART="TCP","192.168.41.242",8080\r\n
创建TCP连接，IP地址为电脑的IP，串口为电脑监听的端口号
[*]AT+CIPMODE=1\r\n
进入透传模式，进入到透传模式后AT指令就会失效，需要退出后才能生效
[*]AT+CIPSEND\r\n
准备向服务器发送请求，前面都成功的前提下发送完这个指令后会出现一个>，此时输入发送信息即可
如果前面的命令均正确，则发送Hello后，此时电脑网络调试工具会接收Hello。
电脑网络调试工具发送123，ESP8266也会收到123。
至此，单独对ESP8266的设置和测试完成。接下来可以编写STM32代码。
附：完整的输入输出信息（\r\n表示按一次回车）
输入：
AT\r\n
ATE0\r\n
AT+CWMODE=1\r\n
AT+CWJAP="bwifyt","123456789"\r\n
AT+CIPMUX=0\r\n
AT+CIPSTART="TCP","192.168.41.242",8080\r\n
AT+CIPMODE=1\r\n
AT+CIPSEND\r\n输出：
AT
OK
ATE0
OK
OK
WIFI CONNECTED
WIFI GOT IP
OK
OK
ERROR
CLOSED
ERROR
CLOSED
ERROR
CLOSED
CONNECT
OK
OK
OK
>ESP8266 HTTP测试
HTTP协议
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。
HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。
ESP8266发送HTTP请求
这里使用心知天气进行测试。
服务器的IP地址可以使用ping api.seniverse.com命令获得。
端口号一般为80端口，如果是其他端口，请先使用网络调试助手确保可行。
使用正确的AT命令，重新设置ESP8266连接的IP地址（或者重启模块，重新设置，参照上一小节内容）。
发送格式
GET /v3/weather/now.json?key=你的密钥&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c响应：服务器返回的数据
{"results":[{"location":{"id":"WX4FBXXFKE4F","name":"北京","country":"CN","path":"北京,北京,中国","timezone":"Asia/Shanghai","timezone_offset":"+08:00"},"now":{"text":"多云","code":"4","temperature":"16"},"last_update":"2024-03-31T20:24:29+08:00"}]}也可以使用完整的GET请求：
GET /v3/weather/now.json?key=你的密钥&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c HTTP/1.1
Content-Type: application/json;charset=utf-8
Host: www.liefyuan.top
Connection: Keep Alive注意
GET之后有一空格，HTTP/1.1之前有一空格。最后需要以两行换行表示结束。
响应信息
发送完整的GET请求，可以得到完整的响应信息
使用简略的GET请求，可以得到简略的响应信息
至于POST请求，需要与后端进行沟通，才能够确定具体的发送格式。
ESP8266接收响应
提示
以下内容与我目前所做的项目高度相关，因此有部分其他代码不做解释，只讲解关键点代码
发送HTTP请求之后，需要接收相关的响应，并对数据进行解析。
C语言有类似于CJSON的库可以能够实现数据解析做这件事，但是我们这里依旧采用自编代码实现。
优点是不需要导入CJSON的代码，对于单片机要求不高。缺点是需要手动编写，但是我们请求的次数不多，也就显得不是很麻烦了。
1、初始化
首先进行初始化，开启串口接收数据的中断。
// USART相关配置
/*中断输出配置*/
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 开启串口接收数据的中断
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 开启串口接收数据的中断
// NVIC相关配置这里的“两个”中断都需要打开，不然无法正常接收到数据。
2、中断函数
之后编写我们需要的中断函数，即将ESP8266接收到的数据保存下来。
/**
* @brief串口3接收到数据中断回调函数
* @paramNone
* @retval None
*/
static void ESP8266_FrameFinish_CallBack(void) {
Serial_Printf("\r\n中断回调函数串口输出:\r\n%s", ESP8266_Buffer.Body);
}
/**
* @brief串口3中断函数
* @paramNone
* @retval None
*/
void USART3_IRQHandler(void) {
if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
// 当接收没有结束时，将源源不断的接收到的字符存入缓冲区
if (ESP8266_Buffer.Length < (USART_RX_BUF_SIZE - 1))
{
ESP8266_Buffer.Body = (char)USART_ReceiveData(USART3);
}
}
if (USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_IDLE) != RESET)
{
// 当接收结束时，向缓冲区尾端添加结束符
ESP8266_Buffer.FinishFlag = 1;
ESP8266_Buffer.Body = '\0';
// 清除串口空闲中断标志位
volatile uint16_t temp;
temp = USART3->SR;
temp = USART3->DR;
ESP8266_FrameFinish_CallBack();
}
}3、发送HTTP接收数据
/**
* @brief清空ESP8266_Buffer结构体
* @paramNone
* @retval None
*/
void ESP8266_ClearBuffer(void)
{
memset(ESP8266_Buffer.Body, 0, USART_RX_BUF_SIZE);// 清空缓存区数据
ESP8266_Buffer.FinishFlag = 0;// 清空FinishFlag, 表示没有接收完成
ESP8266_Buffer.Length = 0; // 清空Length, 表示接收长度为0
}
/**
* @briefHTTP GET类型请求
* @paramaddress 请求地址
* @paramtimeout 超时时间(单位:100ms)
* @retval char* 字符数组
*/
char* ESP8266_HTTP_Get(char* address, uint8_t timeout)
{
ESP8266_ClearBuffer();// 清空ESP8266缓存
ESP8266_Printf("GET %s HTTP/1.1\r\n\r\n", address);
while(timeout--)
{
Delay_ms(100);
if(ESP8266_Buffer.FinishFlag)
{
return ESP8266_GetBuffer();
}
}
return "HTTP Send Failed.";
}4、解析数据
由于我的接收响应是这样的
{
"status": "1",
"msg": [
{
"id": 7,
"name": "temperature",
"value": "26.0"
},
{
"id": 8,
"name": "humidity",
"value": "100.0"
},
{
"id": 9,
"name": "concentration",
"value": "200.9"
}
]
}所以我的解析数据函数如下（添加了注释，相信大家能够明白）
/**
* @brief从res中提取信息, 数据类型为uint8_t
* @paramres: 响应字符串
* @paramname: 数据名称
temperature: 温度
humidity: 湿度
concentration: 浓度
* @paraminteger_part: 整数部分
* @paramdecimal_part: 小数部分
* @retval 无
*/
void GetInformation(char *res, char *name, uint8_t *integer_part, uint8_t *decimal_part) {
char *key_start = strstr(res, name); // 寻找name开头
char *result_start = strstr(key_start, "value") + 9;// 寻找数据开头
char *dot = strchr(result_start, '.'); // 寻找小数点
char *result_end = strchr(result_start, '\"'); // 寻找数据结尾
char string_integer_part;
char string_decimal_part;
strncpy(string_integer_part, result_start, dot - result_start); // 整数部分字符串
strncpy(string_decimal_part, dot + 1, result_end - dot - 1); // 小数部分字符串
*integer_part = atoi(string_integer_part); // 整数部分
*decimal_part = atoi(string_decimal_part); // 小数部分
}5、示例代码
// ESP8266_HTTP_Get是请求HTTP的参数，将返回一个字符串指针
char* res = ESP8266_HTTP_Get("/your_site", 100);
char* res_end;
do
{
res = ESP8266_GetBuffer();
res_end = strstr(res, "}]}");
Delay_ms(100);
}while(res_end == NULL);
// 获取温度, 湿度, PM2.5浓度值
char* name = "temperature";
GetInformation(res, name, &temp.Temp_H_Threshold, &temp.Temp_L_Threshold);参考链接
STM32外设系列—ESP8266（WIFI）_stm32 esp8266-CSDN博客
esp8266学习记录_stm32+esp8266测试方法-CSDN博客
STM32-连接wifi模块(esp8266)_stm32wifi模块-CSDN博客
ESP8266-01引脚说明与连接_esp01引脚定义-CSDN博客
HTTP 消息结构 | 菜鸟教程
ESP8266——AT指令发送POST请求
ESP8266使用AT指令发送GET方式HTTP请求
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