ESP8266wifi模塊連接原子云實作手機與單片機的通信

買正點原子的開發板時送了一塊ESP8266wifi模塊，一直沒使用，最近幾天剛好有時間就拿出來玩了一下，現在實作程序分享出來，

用到的模塊：

1.STM32F103C8T6最小系統板

2.正點原子ESP8266wifi模塊

3.USB轉串口模塊

整體連接圖

ESP8266模塊與單片機引腳連接關系 ：

ESP8266模塊的RST引腳和ID_0引腳懸空，可以不用管，

串口模塊與單片機引腳連接關系 ：

USB轉串口模塊連接到單片機的串口1上，單片機串口1用來作為除錯埠，監控程式的執行程序，ESP8266模塊連接到單片機串口3上，串口3用來實作與wifi模塊的通信，

具體實作的功能是：單片機通過wifi模塊連接上原子云，并實時向云端發送資料，通過云端可以向單片機發送 “led on”、“led off”、“led toggle”指令，實作開發板上LED燈的點亮、熄滅、翻轉，

串口1監控資料結果

原子云上監控資料

通過原子云上位機測驗軟體監控

通過手機上原子云客戶端監控：

通過網頁、上位機軟體、手機客戶端可以向單片機發送 “led on”、“led off”、“led toggle”指令，實作開發板上LED燈的點亮、熄滅、翻轉，基本實作的功能就這些，下面說一下實作思想，

ESP8266模塊的驅動代碼是在野火【WiFi_ESP8266】模塊資料上修改的，具體下載地址：https://ebf-products.readthedocs.io/zh_CN/latest/module/wifi/esp8266.html

正點原子ESP8266wifi模塊相關資料下載地址：http://www.openedv.com/thread-308397-1-1.html

通過單片機控制ESP8266模塊連接原子云的程序和直接通過串口除錯ESP8266模塊的程序差不多，實作流程如下：

1.向模塊發送測驗指令
    向模塊發生指令:   AT 
    模塊回復指令:     OK

2.設定模塊模式為STA模式
          向模塊發生指令:   AT+CWMODE=1
    模塊回復指令:     OK

3.設定要連接熱點的 ID 和密碼
    向模塊發生指令:   AT+CWJAP=“enbiens”,”EB88858804”
    模塊回復指令:     OK

4.連接原子云 發送設備編號和密碼
    向模塊發生指令:   AT+ATKCLDSTA="61212332528032817648","12345678"
    模塊回復指令:     CLOUD CONNECTED

只需要4步就可以連接到原子云上，ESP8266模塊要連接原子云必須要刷原子云的韌體，否則最后一步連接原子云的命令是識別不了的，

首先發送測驗命令，判斷模塊與單片機的連接狀態是否正常，模塊連接正常后就可以發送設定命令了，第二步設定模塊為station模式，也就是設定模塊為從機，第三步連接路由器，發送wifi名稱和密碼，連接上wifi后，模塊就可以通過路由器連接到互聯網上了，最后連接原子云，直接發送原子云上的設備編號和密碼接可以了，這個原子云的設備編號是在原子云網站https://cloud.alientek.com/注冊的時候會默認分配一個設備編號，密碼自己在原子云上可以設定，

要用單片機控制ESP8266模塊的關鍵就是要用代碼實作向ESP8266模塊發送指令，在野火提供的例子中已經實作了這個函式的封裝，

/*
 * 函式名：ESP8266_Cmd
 * 描述  ：對WF-ESP8266模塊發送AT指令
 * 輸入  ：cmd，待發送的指令
 *         reply1，reply2，期待的回應，為NULL表不需回應，兩者為或邏輯關系
 *         waittime，等待回應的時間
 * 回傳  : 1，指令發送成功
 *         0，指令發送失敗
 * 呼叫  ：被外部呼叫
 */
bool ESP8266_Cmd ( char * cmd, char * reply1, char * reply2, u32 waittime )
{
    strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength = 0;               //接識訓沖區資料長度清0

    macESP8266_Usart ( "%s\r\n", cmd );														//向模塊發送命令
    if ( ( reply1 == 0 ) && ( reply2 == 0 ) )                      //不需要接收資料
        return true;
    Delay_ms ( waittime );                 												//延時  等待接收模塊回傳的指令
    strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF [ strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength ]  = '\0';			//接收到的字串末尾加入 結束符
    macPC_Usart ( "%s", strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF );		//除錯口列印接收到模塊的指令
    if ( ( reply1 != 0 ) && ( reply2 != 0 ) )
        return ( ( bool ) strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, reply1 ) ||
                 ( bool ) strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, reply2 ) );
    else if ( reply1 != 0 )
        return ( ( bool ) strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, reply1 ) );
    else
        return ( ( bool ) strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, reply2 ) );
}

這個函式主要實作了向ESP82676模塊發送指令，并判斷模塊回傳的指令是否正確，第一個引數cmd中存放要發送的指令，第二個引數存放模塊需要回傳的字串，第三個引數也存放模塊需要回傳的字串，最后一個引數用來設定向模塊發送完指令后需要等待的時間，因為向模塊發送指令到模塊回傳指令還有一段時間的延時，向模塊發送完指令后需要等待一段時間，再去判斷串口3接收到的資料是否正確，

首先將要發送的命令 通過macESP8266_Usart()函式發送出去，

 macESP8266_Usart ( "%s\r\n", cmd );	

這個函式其實就是通過串口3將字串發送出去，通過串口3向ESP8266模塊發送指令后，延時一段時間等待串口接收資料，

 Delay_ms ( waittime ); 

這行代碼實作延時，因為要等待ESP8266模塊回傳指令，所以代碼不能跳出去，必須在這里死等，

    strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF [ strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength ]  = '\0';			//接收到的字串末尾加入 結束符
    macPC_Usart ( "%s", strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF );		//除錯口列印接收到模塊的指令

延時一段時間后，就會在串口3的中斷函式中接收到ESP8266模塊回傳的資料，在接收到的資料最后一位添加上字串結束標志，然后通過除錯埠串口1將模塊回傳的資料列印出來，

最后判斷模塊回傳的字串是否和引數中提供字串一樣，如果一樣說明模塊設定正確，否則說明模塊設定失敗，

要設定不同的命令時，直接呼叫這個命令設定函式就行，比如第一步向模塊發送測驗指令

void ESP8266_AT_Test ( void )
{
    char count = 0;
    Delay_ms ( 1000 );
    while ( count < 10 )
    {
        if( ESP8266_Cmd ( "AT", "OK", NULL, 500 ) ) return;				//如果接收到模塊回傳的OK指令，就直接回傳
        ESP8266_Rst();			               //否則復位模塊，重新發送AT測驗指令
        ++ count;
    }
}

向模塊發送“AT”字串，如果模塊回傳“OK”則退出，否則回圈發送10次，

第二步設定模塊為station模式

 ESP8266_Net_Mode_Choose ( STA );

/*
 * 函式名：ESP8266_Net_Mode_Choose
 * 描述  ：選擇WF-ESP8266模塊的作業模式
 * 輸入  ：enumMode，作業模式
 * 回傳  : 1，選擇成功
 *         0，選擇失敗
 * 呼叫  ：被外部呼叫
 */
bool ESP8266_Net_Mode_Choose ( ENUM_Net_ModeTypeDef enumMode )
{
    switch ( enumMode )
    {
    case STA:
        return ESP8266_Cmd ( "AT+CWMODE=1", "OK", "no change", 2500 );
    case AP:
        return ESP8266_Cmd ( "AT+CWMODE=2", "OK", "no change", 2500 );
    case STA_AP:
        return ESP8266_Cmd ( "AT+CWMODE=3", "OK", "no change", 2500 );
    default:
        return false;
    }
}

第三步連接路由器

ESP8266_JoinAP ( macUser_ESP8266_ApSsid, macUser_ESP8266_ApPwd );
/*
 * 函式名：ESP8266_JoinAP
 * 描述  ：WF-ESP8266模塊連接外部WiFi
 * 輸入  ：pSSID，WiFi名稱字串
 *       ：pPassWord，WiFi密碼字串
 * 回傳  : 1，連接成功
 *         0，連接失敗
 * 呼叫  ：被外部呼叫
 */
bool ESP8266_JoinAP ( char * pSSID, char * pPassWord )
{
    char cCmd [120];
    sprintf ( cCmd, "AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"", pSSID, pPassWord );
    return ESP8266_Cmd ( cCmd, "OK", NULL, 5000 );
}

第四步連接原子云

ESP8266_ConnectYuanziyun ( yuanziyun_DeviceID, yuanziyun_DevicePassWord );
/*
 * ESP8266_ConnectYuanziyun
 * 描述  ：WF-ESP8266模塊連接原子云
 * 輸入  ：pSSID，原子云上設備ID
 *       ：pPassWord，原子云上設備密碼
 * 回傳  : 1，連接成功
 *         0，連接失敗
 * 呼叫  ：被外部呼叫
 */
bool ESP8266_ConnectYuanziyun ( char * pSSID, char * pPassWord )
{
    char cCmd [120];
    sprintf ( cCmd, "AT+ATKCLDSTA=\"%s\",\"%s\"", pSSID, pPassWord );
    return ESP8266_Cmd ( cCmd, "OK", "CONNECTED", 5000 );
}

這樣通過不同的函式，將不同的命令通過命令發送函式發送到串口3上，也就是發送到ESP8266模塊上，從而實作ESP8266模塊連接到原子云上，

當模塊連接到原子云上之后，就可以通過單片機向云端發送資料了，

void ESP8266_Station_Mode_yuanziyun_Test ( void )
{
    uint8_t value1 = 0, value2 = 0;
    uint8_t ucStatus;
    char cStr [ 100 ] = { 0 };

    uint8_t ucId;
    char cStr1 [ 100 ] = { 0 };
    char * pCh;

    printf ( "\r\n正在配置 ESP8266 ......\r\n" );

   
    //1、向模塊發送測驗指令 AT
    ESP8266_AT_Test ();
    //2、設定模塊模式為STA模式 AT+CWMODE=1
    ESP8266_Net_Mode_Choose ( STA );
    //3、設定要連接路由器的 ID 和密碼  AT+CWJAP=“enbiens”,”EB88858804”
    while ( ! ESP8266_JoinAP ( macUser_ESP8266_ApSsid, macUser_ESP8266_ApPwd ) );
    //4、連接原子云 發送設備編號和密碼  AT+ATKCLDSTA="61212332528032817648","12345678"
    while ( ! ESP8266_ConnectYuanziyun ( yuanziyun_DeviceID, yuanziyun_DevicePassWord ) );

    printf ( "\r\n配置 ESP8266 完畢\r\n" );
    while ( 1 )
    {
        value1++;
        value2++;
		sprintf ( cStr, "\r\nThe humidity: %d RH ,The temperature: %d C \r\n", value1, value2 );
        printf ( "%s", cStr );                                             //列印資料
        ESP8266_SendString ( ENABLE, cStr, 0, Single_ID_0 );               //通過透傳模式 發送資訊到原子云
        Delay_ms ( 1500 );

        if ( strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramFinishFlag )
        {
            USART_ITConfig ( macESP8266_USARTx, USART_IT_RXNE, DISABLE ); //禁用串口接收中斷
            strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF [ strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength ]  = '\0';		//接收到的資料末尾添加結束符

            printf ( "\r\n%s\r\n", strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF );										//除錯口列印接收到的資料

            //strstr是C語言中的函式，作用是回傳字串中首次出現子串的地址，
            // 若接收到的字串中包含字串  "led on" 就點亮LED燈
            if ( ( pCh = strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, "led on" ) ) != 0 )
            {
                LED1_ON;
            }
            // 若接收到的字串中包含字串  "led off" 就熄滅LED燈
            else if ( ( pCh = strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, "led off" ) ) != 0 )
            {
                LED1_OFF;
            }
            // 若接收到的字串中包含字串  "led toggle" 就反轉LED燈
            else if ( ( pCh = strstr ( strEsp8266_Fram_Record .Data_RX_BUF, "led toggle" ) ) != 0 )
            {
                LED1_TOGGLE;
            }
            strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramLength = 0;
            strEsp8266_Fram_Record .InfBit .FramFinishFlag = 0;

            USART_ITConfig ( macESP8266_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE ); //使能串口接收中斷
        }
    }
}

通過兩個變數value1和value2模擬單片機采集到的溫度和濕度值，向云端發送資料，每發送一次資料后這兩個變數加1.當串口3中接收到云端發送的資料后，通過除錯口串口1將接收到的內容列印出來，并判斷云端接收到資料的內容，如果是"led on"就點亮 LED燈，如果是"led off"就熄滅LED燈，如果是"led toggle"就翻轉LED的狀態，最后清除串口接收標志，

通過上面的步驟就能實作單片機和手機客戶端的通信了，也可以通過手機直接控制單片機，如果將單片機連接上家電后，也可以通過手機直接控制家電，

完整工程連接下載地址：

stm32f103c8t6+ESP8266 模塊設定為Station模式并連接原子云

stm32f103c8t6+ESP8266 模塊設定為Station模式向電腦發送資料

stm32f103c8t6+ESP8266 模塊設定為Station模式向手機熱點發送資料

stm32f103c8t6+ESP826 設定為AP模式