代码收藏家 【沧海拾昧】——探索WiFi串口通信ESP8266模块的奥妙（附详细野火WiFi透传实例）
#C0104
沧海茫茫千钟粟，且拾吾昧一微尘
——《沧海拾昧集》@CuPhoenix
【阅前敬告】
沧海拾昧集仅做个人学习笔记之用，所述内容不专业不严谨不成体系
【如有问题必是本集记录有谬，切勿深究】
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前言
WiFi串口通讯模块是嵌入式初学者需要接触到的一种常用模块，可以用于少量数据的串口通信（如：传感器数据的传输、控制命令等），但在大量数据（如：视频）的传输方面力有不逮。常用的WiFi串口通讯模块有 ESP8266 等。
本文将简要介绍 ESP8266 模块在使用时的基础内容和部分常见问题，并以野火例程 WiFi透传控制LED灯 为例，对 ESP8266 模块进行基本介绍。
本文用到的软硬件环境是：
STM32F103RCT6 最小系统板（Yourcee） ESP8266 WiFi串口通讯模块（野火） CH340 USB-TTL转换模块 Keil5 + 野火多功能调试助手（调试助手下载链接 提取码：rau0）
一、ESP8266模块基本连线
ESP8266 模块的引脚和功能如下表：
| 引脚名称 | 功能 |
|---|---|
| VCC | 高电平，接3.0~3.3V |
| GND | 地 |
| UTXD | USART Tx |
| URXD | USART Rx |
| RST | 复位重启，低电平有效（悬空时为高） |
| CH_PD | 模块使能，高电平使能（悬空为低） |
| GPIO0 | 与Flash烧录功能有关，接地为Flash烧录状态，悬空为工作状态 |
| GPIO1 | 悬空为高，在工作状态时禁止拉低 |
模块可以通过USB-TTL模块连接计算机，也可以直接接在单片机上使用。在工作状态，仅需将VCC、GND、CH-PD与 3.3V / GND 相连，UTXD、URXD 分别与 Rx / Tx 相连即可。GPIO0 和 RST 仅在固件烧录时需要连接。（但通常也会为 RST 分配一个引脚进行连接，以便进行复位控制）
野火 ESP8266 模块引脚图
可能出现的问题：
强烈推荐模块的供电直接用单片机进行供电，这样可以保证供电电压的稳定和电流的充足，否则可能出现发送指令无回应或乱码的情况。 在使用USB-TTL模块进行供电时，要注意所用的USB接口能提供的电流，尤其是台式机建议使用机箱背面的USB3.0插口，USB2.0插口很可能出现供电不足的情况。（供电不足的现象是：USB-TTL模块和ESP8266模块上的红灯都正常常亮，但发送AT指令无“OK”回文） 在使用独立电源或混合供电的方式时，要注意将所有供电方式的GND相连，即需要共地。
二、ESP8266固件烧录
固件烧录是指往模块里烧录需要的指令（如 AT 指令集），存在其Flash中，以便使用、调试。通常厂家在出厂时会预烧录好 AT 指令集，不需要再自行烧录。如果指令集无法使用，则需要再次进行烧录。
1、烧录准备
固件烧录需要准备烧录用的文件和烧录软件，下载链接如下。
资源下载：
固件烧录文件（8Mbit Flash 版） 提取码：3t4g 乐鑫科技 Flash 烧录工具
2、烧录过程
固件烧录时，要将VCC、CH_PD接 3.3V ，GND、GPIO0、RST接地，UTXD、URXD接USB-TTL的Rx、Tx，然后打开烧录工具，设置文件、地址、模式、端口、波特率（通常为115200），点击开始，在状态显示为 等待上电同步 后，拔掉RST的接地线将其变成悬空，状态即变为 下载中 ，等待下载完成即可。
设置文件、地址、SPI MODE、COM端口
此时拔掉RST的接地线
等待烧录完成即可
三、ESP8266基本调试
将ESP8266模块通过USB-TTL接到计算机上，打开串口调试助手，设置波特率为115200，可以进行调试。所需要的数据手册下载链接如下。
固件烧录需要准备烧录用的文件和烧录软件，下载链接如下。
资源下载：
ESP8266 AT 指令集 提取码：hrrv ESP8266 AT 指令使用实例 提取码：xa5u
参考资料：
ESP8266 功能/模式简介
1、简单调试
在手册里找到 AT 指令，进行简单调试。这里举例一个：设置为 STA 模式，并连接 WiFi ，然后查看当前连接的 AP 信息。
可能出现的问题：
AT 指令需要以换行回车结尾，没有换行回车可能出现问题。
AT+GMR // 查看基本信息
AT+CWMODE_CUR=1 // 设置为STA模式
AT+CWJAP_CUR="CU_92QW","yddm3a4j" // 连接网络名称为CU_92QW，密钥为yddm3a4j的网络，不将连接信息记录在Flash中（临时连接）
AT+CWJAP_CUR? // 查看当前连接的网络状态
AT+CWQAP // 断开连接
调试结果
四、野火WiFi透传例程演示
以野火WiFi透传例程为例，演示 ESP8266 模块的上板调试。
资源下载：
野火 ESP8266 例程下载 提取码：2qnb
参考资料：
WiFi 透传例程介绍文档
打开例程后，对关键代码进行修改，然后编译烧录。需要修改的代码有：LED灯的引脚、USART的引脚、WIFi连接的网络名称与秘钥。其位置如下：
<bsp_led.h>
/* 根据开发板实际引脚情况，对LED灯对应的 GPIO 端口号进行修改 */
#define LED1_GPIO_PORT GPIOA
#define LED1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define LED1_GPIO_PIN GPIO_Pin_8
#define LED2_GPIO_PORT GPIOD
#define LED2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOD
#define LED2_GPIO_PIN GPIO_Pin_2
<bsp_usart1.h>
/* 根据开发板实际引脚情况，对 USART1 对应的 GPIO 端口号进行修改 */
#define DEBUG_USARTx USART1
#define DEBUG_USART_CLK RCC_APB2Periph_USART1
#define DEBUG_USART_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_BAUDRATE 115200
// USART GPIO 引脚宏定义
#define DEBUG_USART_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA)
#define DEBUG_USART_GPIO_APBxClkCmd RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT GPIOA
#define DEBUG_USART_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
#define DEBUG_USART_IRQ USART1_IRQn
#define DEBUG_USART_IRQHandler USART1_IRQHandler
<bsp_esp8266_test.h>
/* 根据要连接的网络和调试使用的计算机（作为服务器）进行修改 */
#define macUser_ESP8266_ApSsid "CU_92QW" // 网络名称
#define macUser_ESP8266_ApPwd "yddm3a4j" // 网络密钥
#define macUser_ESP8266_TcpServer_IP "192.168.1.7" // 计算机（服务器）在局域网中的IPV4地址
#define macUser_ESP8266_TcpServer_Port "8000" // 连接计算机（服务器）使用的端口号，不必修改
如何获取本机IPV4地址：
在命令提示符（cmd）中，使用 ipconfig 命令，即可查看本机的 IPV4 地址。 注意：ESP8266 模块必须和服务器连接在同一局域网中。
按参考资料中的方法配置串口调试助手和网络串口调试助手，上机演示如下：
调试结果，右上角为实时录像，可以看到从串口或网络串口下达指令，都可以实现LED的开关功能
敬谢诸君。
京华西山之巅。
