STM32物联网：ESP-01S模块和STM32通信方式详解

文章目录

前言

本篇文章我们开始正式进入STM32物联网的专栏，在这个专栏中将会带大家学习使用STM32进行联网，联网模块的话主要就是使用到了ESP-01S WIFI模块进行联网操作。

一、ESP-01S模块介绍

ESP-01S是一款基于ESP8266芯片的Wi-Fi模块，通常用于物联网（IoT）和嵌入式系统中。以下是一些ESP-01S模块的基本特性和信息：

芯片: ESP-01S模块使用的主要芯片是Espressif Systems生产的ESP8266EX，这是一款高度集成的Wi-Fi芯片，具有强大的处理能力和Wi-Fi连接功能。

尺寸: ESP-01S模块非常小巧，尺寸仅为14.3mm x 24.8mm，因此非常适合于空间受限的项目。

引脚: ESP-01S模块有8个引脚，其中包括用于供电、通信和GPIO控制的引脚。

通信接口: ESP-01S模块通常使用串行通信与主控制器（如Arduino、Raspberry Pi等）进行通信。它通过串行UART接口与主控制器进行数据传输。

供电: ESP-01S模块通常工作在3.3V的电压下。它可以通过外部电源引脚或者通过串行通信引脚供电。

固件: 初始情况下，ESP-01S通常预装了Espressif提供的AT指令固件。这意味着可以通过发送简单的AT指令来控制模块的Wi-Fi连接和数据传输。

Wi-Fi功能: ESP-01S模块支持802.11 b/g/n标准，可以连接到Wi-Fi网络，并作为TCP/IP客户端或服务器与其他设备通信。

GPIO控制: 除了Wi-Fi功能外，ESP-01S模块还具有多个可编程的GPIO引脚，可以用于控制外部设备，例如传感器、执行器等。

固件升级: 可以通过串行接口将新的固件加载到ESP-01S模块中，以支持更多功能或改进性能。

ESP-01S模块是一种简单而灵活的Wi-Fi模块，适用于各种物联网和嵌入式应用，特别是在空间有限或需要低成本解决方案的情况下。

二、STM32和ESP-01S通信方式介绍

STM32和ESP-01S之间的通信通常是通过串行通信实现的。具体来说，STM32与ESP-01S之间的连接通常建立在UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）接口上。以下是一般的连接步骤和通信方式：

引脚连接:

将STM32的TX引脚连接到ESP-01S的RX引脚。
将STM32的RX引脚连接到ESP-01S的TX引脚。
为了确保稳定的通信，还需要将两者的地（GND）连接在一起。

电源连接:

确保ESP-01S得到适当的电源供应，通常为3.3V。
STM32和ESP-01S之间可以共享地（GND）。

波特率设置:

在STM32和ESP-01S之间进行通信之前，波特率必须一致。通常，这个设置在代码中进行，以确保两者能够正确地进行串行通信。

STM32波特率一般设置为115200，ESP-01S模块默认的波特率也是115200。

通信协议:

ESP-01S模块通常预装了AT指令固件。这意味着，STM32通过串行发送AT指令给ESP-01S，从而控制其Wi-Fi连接和数据传输。

通信的实际协议和指令格式会根据具体的应用和需求而变化。在大多数情况下，你可以发送包含特定指令（以AT开头）的字符串，以告诉ESP-01S执行相应的操作，例如连接到Wi-Fi网络、发送数据等。

三、什么是AT指令

AT指令（AT commands）是一种用于与调制解调器、无线模块、蓝牙模块等通信设备进行交互的标准命令集。AT是"ATtention"的缩写，这些指令通常以AT为前缀，用于配置、查询和控制设备的功能。这种命令集最初由美国电报电话公司（AT&T）制定，后来成为了通信设备之间标准化的通信协议。

AT指令的一般结构如下：

AT<Command>[=<value>][\r\n]

其中：

AT是固定的前缀，表示Attention。
是具体的命令，用于执行某种操作或查询设备状态。
=是可选的，用于传递参数给命令。
\r\n表示回车和换行，用于结束命令。

AT指令的用途包括但不限于：

设备配置: 设置调制解调器或通信设备的各种参数，如波特率、数据位、停止位等。

网络连接: 在无线模块（例如，GSM、LTE、Wi-Fi模块）中，使用AT指令可以进行网络连接、断开连接和查询网络状态。

数据传输: 在串口通信中，AT指令可以用于发送和接收数据。

设备状态查询: 查询设备的状态、版本信息、信号强度等。

一个常见的应用是在嵌入式系统中，如ESP8266和ESP-01S等Wi-Fi模块，通常预装了AT指令固件。通过向这些模块发送特定的AT指令，可以控制Wi-Fi连接、发送数据等操作，而无需深入了解底层硬件和通信协议。这使得嵌入式开发者能够更方便地集成和控制这些模块。

四、创建基础工程

首先来画一个STM32和ESP-01S模块进行通信联网的具体架构图：

通过这个架构图我们可以知道STM32需要开启两个串口，一个串口是用来和PC机进行通信的也就是将联网的结果等数据返回打印到PC机中显示出来。

一个串口是用做STM32和ESP32-01S模块进行AT指令的通信的。

配置串口1：

配置串口3：

因为ESP32-01S模块默认的波特率也是115200，所以串口3的波特率也是设置为115200。

因为串口3需要接收来自ESP32-01S模块的数据，所以需要将串口中断打开。

因为ESP32-01S模块返回的数据是不定长的，所以这里将DMA接收打开，我们可以使用DMA+空闲中断的方式来接收ESP32-01S模块返回的数据。

这样的话就做好了工程的基本配置了。

总结

本篇文章主要讲解了一些基础知识，那么在下一篇文章中将会正式进入代码的编写讲解。