Arduino--ESP8266 無線模塊(四)
官網：https://www.espressif.com/zh-hans
2015年物聯網處於爆發的一年，樂鑫的ESP8266WIFI 芯片成為強烈的催化劑。成功的將2014年前的40以上的WIFI成本壓縮到現在的10元左右。內置WIFI前端和高性能的32位MCU，基本引爆物聯網市場，幾乎牽扯到電子的行業，都可以用上，比如WIFI開關 燈具 WIFI定位 電飯鍋 空氣凈化器 等消費類小家電與大家電，都面臨這一場技術革新，與新的用戶體驗！比如你僅僅增加10元的成本就可以把自己的產品被手機控制了。
文檔資料：https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/documents
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Esp8266特點：
1)低功耗、高集成度的 Wi-Fi 芯片。
2)最小系統僅需 7 個元器件
3)超寬工作溫度范圍：-40°C 至 +125°C
4)ESP8285 ： ESP8266 內封 8 Mbit Flash。
5)ESP8266EX 有三種運行模式：激活模式、睡眠模式和深度睡眠模式，能夠延長電池壽命。
最小系統搭建（強調：燒錄時候，一定要讓GPIO0處於低電平，即接GND）：
最小系統
TX：串口寫
GND：接地
CH_PD：高電平為可用，低電平為關機
GPIO2：可懸空
RST：重置，可懸空
GPIO0：上拉為工作模式，下拉為下載模式，可懸空
VCC：3.3V（切不可接5V，燒片）
RX：串口讀
示例代碼：
https://github.com/esp8266/Arduino
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工作模式
1)AP+STA模式
ESP8266模塊可以作為一個工作站，所以我們可以將它連接到Wi-Fi網絡。它也可以作為軟接入點（soft-AP）運行，建立自己的Wi-Fi網絡。因此，我們可以將其他站連接到這樣的ESP模塊。ESP8266也可以在工作站和軟接入點模式下工作。
AP+STA模式
2)STA 模式
站級有幾個功能，以方便管理Wi-Fi連接。如果連接丟失，ESP8266將自動重新連接到上一次使用的接入點，一旦它再次可用。模塊重啟也會發生同樣的情況。
STA 模式
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使用TTL調試
使用USB接Esp8266，CH_PD需要串聯一個10kΩ的電阻后，再連接3.3v的電源。
串口調試 -
常用AT指令：
1)重啟模塊
指令為AT+RST
重啟模塊
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查看版本信息
指令為AT+GMR
查看版本信息
3)恢復出廠設置
指令為AT+RESTORE
4)設置應用模式
指令為AT+CWMODE=3
注釋：1為Station，2為AP，3為AP兼Station 模式
5)查詢工作模式
指令為AT+CWMODE?
6)查看附近無線網絡
指令為AT+CWLAP
7)加入AP
指令為AT+CWJAP="SSID","PWD"
ChinaNet-304
8)退出接AP
指令為:AT+CWQAP
9)設置AP模式下的參數
指令為:AT+CWSAP
設置命令
AT+CWSAP=<ssid>,<pwd>,<chl>, <ecn>
參數定義：
| 參數 | 定義 | 取值 | 對取值的說明 |
|---|---|---|---|
| <ecn> | 加密方式 | 0 | OPEN |
| <ecn> | 加密方式 | 1 | WEP |
| <ecn> | 加密方式 | 2 | WPA_PSK |
| <ecn> | 加密方式 | 3 | WPA2_PSK |
| <ecn> | 加密方式 | 4 | WPA_WPA2_PSK |
| <ssid> | 接入點名稱 | 字符串參數 | |
| <pwd> | 密碼 | 字符串型，最長64字節，ASCII編碼 | |
| <chl> | 通道號 |
10)獲取本地IP地址
指令為AT+CIFSR
11)設置透傳模式
指令為AT+CIPMODE=1
1 為STA模式
STA模式：（透傳模式）
ESP8266模塊要和電腦（服務端）在同一個局域網中。對路由器不需要任何其他的配置，只需要知道WIFI名稱和密碼；也不需要有外網；
12)連接到服務器
指令為AT+CIPSTART="TCP","服務器IP地址",端口
先在電腦打開服務端：
12)發送數據
發送數據：AT+CIPSEND
指令為：
12)退出透傳模式
退出透傳模式的辦法是發送+++（后面不要加回車）即可退出。
14)AT+CIOBAUD=9600 修改波特率
T+CWMODE? //查詢工作模式 1.Station （客戶端模式）2.AP （接入點模式）3.Station+AP （兩種模式共存）
更多請查看文檔：AT-Espressif AT 指令集_AIThinkerMod_v021
二、電路原理圖
| arduino | ESP8266 |
|---|---|
| 0 | TX |
| 1 | RX |
| GND | GND |
| VCC | VCC 3.3V |
| 2 | CH_PD |
注意：電壓一定要為3.3V
連接好后，ESP8266板上的LED會亮。
三、安裝庫文件
1)選擇首選項：
在其他Board Manager URL字段中輸入https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json。 您可以添加多個URL，用逗號分隔。
2)開發板管理器
3)開發板選板
http://www.cnblogs.com/kekeoutlook/p/8286117.html
文檔地址：
https://arduino-esp8266.readthedocs.io/en/latest/installing.html
第3方庫文件下載地址：
https://github.com/itead/ITEADLIB_Arduino_WeeESP8266
四、Arduino與Esp8266硬串口連接
就是將Arduino的串口直接到Esp8266串口，注意RX連RX，TX連TX。
- 連接
| ESP8266 | Arduino Uno |
|---|---|
| TX | 1（TX1） |
| GND | GND |
| CH_PD | 串聯10KΩ電阻連接3.3v |
| GPIO2 | - |
| RST | - |
| GPIO0 | - |
| VCC | 3.3V |
| RX | 0 （RX0) |
CH_PD需要串聯一個10kΩ的電阻后，再連接3.3v的電源
- 代碼
#include <Arduino.h> const int tx = 1; const int rx = 0; //硬串口連接 void setup() { //Serial.begin(9600); 注意！！千萬別加這行代碼 pinMode(rx,INPUT_PULLUP); pinMode(tx,INPUT_PULLUP); } void loop() { } -
測試
可以直接發AT指令給Esp8266:
波特率一定要先115200。
每個版本的ESP8266波特率不同，一般是115200，你可以多測試幾次。
串口調試
五、Arduino與Esp8266軟串口連接
- Esp8266軟串口連接
把ESP8266 的波特率改為9600。之前我們連接的Arduino上的0和1是硬串口。
注意，使用軟串口連接導線時，模塊的rx連接Arduino的tx，模塊的tx連接Arduino的rx。
設置arduino上的8號口為RX，9號口為TX。就需要把ESP8266 的TX連接到Arduino的9號口上，模塊的RX連接Arduino的8號口上。
| ESP8266 | Arduino Uno |
|---|---|
| VCC | 3.3V(不能接5V，可能會燒壞) |
| GND | GND |
| CH_PD | (10k電阻)3.3V (實際上可以不加電阻) |
| RX | 9(接軟串口發送端，自定義) |
| TX | 8(接軟串口接收端，自定義) |
- 代碼
#include <Arduino.h> #include <SoftwareSerial.h> //軟串口通訊 SoftwareSerial espSerial(9, 8); //定義虛擬串口名為mySerial RX為9, TX為8 void setup() { espSerial.begin(115200); //初始化虛擬串口 esp8266 01波特率 Serial.begin(115200); //初始化Arduino默認串口 } char a; void loop() { //虛擬串口的用法和默認串口的用法基本一樣 if (Serial.available()) { espSerial.write(Serial.read()); } if (espSerial.available()) { Serial.write(espSerial.read()); } } 波特率最好一致，否則會出現亂碼。
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測試
獲取
六、 AP模式
Arduino上電，它通過軟串口（Arduino的9號和8號腳）發送命令，
配置espson8266為 AP模式
wifi名稱：test
密碼:123456
通過硬串口向電腦打印調試信息，以及espson8266收到指令后發出的信息。
- 代碼
#include <Arduino.h> #include <SoftwareSerial.h> //串口模塊 #define DEBUG true SoftwareSerial esp8266(9, 8); //使Rx-Arduino線為插腳9，使Tx-Arduino線為插腳8。 String sendCommand(String command, const int timeout, boolean debug) { String response = ""; esp8266.print(command); // 將讀取字符發送到ESP8266 long int time = millis(); while ((time + timeout) > millis()) { while (esp8266.available()) { // ESP有數據，因此將其輸出顯示到串行窗口 char c = esp8266.read(); //讀下一個字符。 response += c; } } if (debug) { Serial.print(response); } return response; } void setup() { Serial.begin(115200); esp8266.begin(115200); //esp波特率 sendCommand("AT+CWMODE=2\r\n", 2000, DEBUG); //重置模式為AP // delay(20000); String s = "AT+CWSAP=\"test\",\"123456\",11,0\r\n"; sendCommand(s, 2000, DEBUG); //設置模式 Serial.println("1"); // delay(30000); sendCommand("AT+RST\r\n", 2000, DEBUG); //設置模式 delay(3000); sendCommand("AT+CIPMUX=1\r\n", 1000, DEBUG); //為多個連接配置 // delay(20000); sendCommand("AT+CIPSERVER=1,6000\r\n", 1000, DEBUG); //服務端口為 6000 Serial.println("Server Ready"); } void loop() { //讀取esp數據 if (esp8266.available()) { Serial.write(esp8266.read()); } //讀取arduino數據 if (Serial.available()) { esp8266.write(Serial.read()); } } - 測試：
七、工作站模式
四、代碼
燒入代碼藍色LED會亮起。
#include <Arduino.h> #include <SoftwareSerial.h> //串口模塊 #include <SerialESP8266wifi.h> //8266模塊 #define sw_serial_rx_pin 4 //將此引腳連接到esp8266上的TX #define sw_serial_tx_pin 6 //將此引腳連接到esp8266上的RX #define esp8266_reset_pin 5 //將此引腳連接到esp8266上的CH_PD，而不是復位。 （讓重置不連接） //設置串口引腳 SoftwareSerial swSerial(sw_serial_rx_pin, sw_serial_tx_pin); //最后一個參數設置ESP8266模塊的本地echo選項。 //添加串口啟用本地回顯和wifi調試 SerialESP8266wifi wifi(swSerial, swSerial, esp8266_reset_pin, Serial); String inputString; boolean stringComplete = false; unsigned long nextPing = 0; void setup() { inputString.reserve(20); swSerial.begin(9600); Serial.begin(9600); while (!Serial) ; Serial.println("Starting wifi"); wifi.setTransportToTCP(); // 默認TCP協議 // wifi.setTransportToUDP();//連接服務器時會使用UDP，默認為TCP wifi.endSendWithNewline(true); // 將使用換行符和回車符結束所有傳輸，即println ..默認為true wifi.begin(); //打開本地ap和服務器（TCP）,本地服務，如果別的Wifi連接本模塊 // wifi.startLocalAPAndServer("MY_CONFIG_AP", "123456", "5", "2121"); // 指定用戶名密碼連接WIFI，連接其它的Wifi wifi.connectToAP("ChinaNet-304", "houjianjunxunteng1"); wifi.connectToServer("192.168.1.9", "2121"); wifi.send(SERVER, "ESP8266 test app started"); } void loop() { //確保esp8266已啟動.. if (!wifi.isStarted()) wifi.begin(); //將您在arduino控制台中輸入的內容發送到服務器 static char buf[20]; if (stringComplete) { inputString.toCharArray(buf, sizeof buf); wifi.send(SERVER, buf); inputString = ""; stringComplete = false; } //發送Ping命令 if (millis() > nextPing) { wifi.send(SERVER, "Ping ping.."); nextPing = millis() + 10000; } //監聽收到的消息並回顯，將等待收到消息，或者最大6000毫秒.. WifiMessage in = wifi.listenForIncomingMessage(6000); if (in.hasData) { if (in.channel == SERVER) Serial.println("Message from the server:"); else Serial.println("Message a local client:"); Serial.println(in.message); //回顯; wifi.send(in.channel, "Echo:", false)