ESP8266串口WiFi模塊基本使用方法和配置教程

前言：
ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透傳模塊，擁有業內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi 無線網路上，進行互聯網或局域網通信，實作聯網功能，
由于本人一直從事醫學資訊處理與醫學物聯網設備研發，硬體聯網一直以來都是比較麻煩的事情，而通過使用 ESP8266 這款WiFi模塊，僅需要通過串口使用AT指令控制，就能滿足大部分的網路功能需求，本文通過簡單介紹及應用實體，讓剛接觸WiFi模塊的讀者了解模塊的大致使用方法，
ESP8266簡介

ESP8266是上海樂鑫資訊科技設計的低功耗WiFi芯片，集成完整的TCP/IP協議堆疊和MCU，而ESP8266模塊是深圳安信可公司基于ESP8266芯片研發（增加必要外圍電路、串口flash、板載天線等）的串口WiFi模塊，成本低、使用簡便、功能強大，

硬體與網路的橋梁

和串口藍牙模塊一樣，串口WiFi模塊也是擴展單片機功能的又一神器，在沒有接觸8266之前，我對單片機如何聯網的問題很是好奇，在書里看過用笨重繁瑣的以太網模塊實作，但一點都不帥好吧，而小巧的 ESP8266 WiFi模塊通過串口AT指令與單片機通訊，實作串口透傳，非常好上手，

透傳，又稱透明傳輸，具體來說就是“輸入即輸出（如從WiFi模塊串口輸入的字符會透傳到服務器端）”，資料不改變，不同協議之間的轉換（如串口到WiFi、藍牙等）由模塊完成，使用者無需關心內部具體實作，因此模塊對于使用者是“透明的”、似乎不存在的（因為可無視中間的實作原理），一個高度封裝的模塊，應該隱藏內部實作細節，僅對外提供使用介面，

把硬體聯網之后，就再也不是“玩單機”了，配合服務器端的Socket網路編程，可以玩許多東西，所以我覺得WiFi模塊是連接軟體（網路編程）與硬體（單片機）的橋梁，把我所學的單片機和Web知識聯系起來了，

而近來“物聯網”或者說“智能硬體”似乎也火了起來，許多強大的芯片和模塊的出現使得聯網設備的開發門檻大大降低，正是有了這些為物聯網大業鋪路的各大廠商們，我等對網路一竅不通的渣渣也能輕松將硬體聯網、實作網路通訊，
原理圖及引腳說明
![在這里插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3136f36fe26f087f1261acf2203d818b.p

要讓模塊上電正常作業只需三處接線：VCC和CH_PD接3.3電源正極，GND接地，剛好USB-TTL下載模塊上有3.3V的電源，而使用串口除錯要再把模塊與下載器的TXD和RXD交叉連接，這樣一來WiFi模塊就能與電腦連接、用串口助手進行測驗了，

下面進行用USB轉TTL連接模塊后在串口助手上進行AT模式除錯；
1.AT測驗：
電腦安裝好USB-TTL模塊的驅動后，USB口插上模塊，在設備管理器查看串口號后，打開串口除錯工具XCOM(正點原子)，串口號選擇模塊對應的，默認波特率115200，資料-停止-校驗-流控：8-1-None-None，勾選“發送新行”（一定一定要記得勾選“發送新行”，否則WiFi無法識別AT指令），點擊“打開串口”按鈕，然后發送AT，若串口列印亂碼后看到“OK”，說明模塊進入AT模式，和某些需要按鍵進入AT指令模式的藍牙模塊不同，ESP8266上電后就運行在AT指令模式下，
2. ESP8266的AT指令

AT指令最早在藍牙模塊上接觸過，所謂AT指令實質上就是一些起控制作用的特殊字串，模塊可以通過AT指令控制使用和用源代碼API函式開發，前者開發速度快，難度非常低（傻瓜化使用），后者靈活，難度較大，本文只涉及前者，后者見下篇博客；
下面僅列舉一些最常用的AT指令及用法，指令的詳細引數及使用說明請參考官方檔案：ESP8266 AT指令集

AT               測驗模塊是否啟動，進入AT模式
AT+RST           重啟
AT+GMR           查看版本資訊
AT+CWMODE 	     設定WiFi模式（sta/AP/sta+AP）
AT+CWLAP 	     掃描附近的AP資訊
AT+CWJAP 	     連接AP
AT+CWQAP 	     與AP斷開連接
AT+CWSAP 	     設定ESP8266 softAP配置
AT+CWLIF 	     獲取連接到 ESP8266 softAP 的 station 的資訊

3.模塊連接我們手機熱點或者我們自己家里路由器的方法：

1.發送AT+CWMODE=1，配置模塊為sta模式（引數1,2,3分別對應模式sta，AP和sta/AP），此模式下，esp8266模塊相當于客戶端，可以連接其他路由器；

2.發送AT+CWLAP指令掃描當前附近WiFi，模塊會回傳可用AP串列，
3.使用AT+CWJAP=“WiFi名稱”,"WiFi密碼"連接到指定的路由器，比如我的手機熱點是 “fly”，密碼是“hhhhjjjj”，實際連接WiFi發送的指令就是AT+CWJAP=“fly”,“hhhhjjjj”，

回傳的“WIFI CONNECTED”說明連接成功，“WIFI GOT IP”代表模塊分配到了IP，

最后可使用AT+CWQAP斷開當前連接的WiFi，

4，esp8266也可以自己作為wifi熱點；跟手機開熱點一樣
步驟：1.使用AT+CWMODE=2指令配置模塊為AP模式

2.發送AT+CWSAP=“ESP8266”,“12345678”,3,4設定AP的ssid為“ESP8266”，密碼12345678，最后兩個引數3和4分別表示信道和加密方式，手機連上模塊的WiFi，使用AT+CWLIF可查看當前連接到AP的客戶端串列，
5.如何用WiFi模塊連接TCP服務器

TCP/IP協議：

傳輸控制協議（英語：Transmission Control Protocol，縮寫為 TCP）是一種面向連接的、可靠的、基于位元組流的傳輸層通信協議，由IETF的RFC 793定義，在簡化的計算機網路OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能，用戶資料報協議（UDP）是同一層內另一個重要的傳輸協議，

在因特網協議族（Internet protocol suite）中，TCP層是位于IP層之上，應用層之下的中間層，不同主機的應用層之間經常需要可靠的、像管道一樣的連接，但是IP層不提供這樣的流機制，而是提供不可靠的包交換，——維基百科

我們常說互聯網互聯網，那兩個連接到互聯網的設備該如何相互“交流”呢？TCP連接就是其中一種最常用的方式，TCP是面向連接的傳輸層協議，通信雙方都要實作TCP協議，其中一方只需目標ip地址和埠號就能發起連接，連接一旦建立，就像在雙方之間拉了一條管子，管子兩端可進行全雙工（雙向同時收發）通信，

TCP是傳輸層協議，是在網路層IP協議的基礎上封裝而來，而這些封裝的實作細節也是與我們無關，我們只需使用系統所提供的相關介面“拿來即用”，比如網路編程中的Socket，ESP8266模塊中也實作了TCP/IP協議堆疊，模塊作為客戶端可輕松使用AT指令向服務端發起TCP連接，連接TCP服務器并開啟透傳模式后，模塊串口收到的資料就會通過TCP連接透傳到服務端，這樣就完成了資料從硬體串口通過網路到程式行程的傳輸，實作軟硬結合，

相關AT指令：

AT+CIPSTATUS 	   查詢網路連接資訊
AT+CIPMUX 	       設定多連接模式
AT+CIPSTART 	   建立TCP連接UDP傳輸或者SSL連接
AT+CIPCLOSE 	   關閉TCP/UDP/SSL傳輸
AT+CIPMODE 	       設定透傳模式
AT+CIPSEND 	       發送資料

連接服務器步驟：
1.首先我們需要一個TCP服務器，利用除錯工具“網路除錯助手”即可創建一個TCP服務器，實作服務端對指定埠監聽TCP連接請求，當然也可以自己寫程式實作，為了簡便這里用現成的就好，

打開“網路除錯助手”，左側選擇“TCPServer”，電腦和WiFi模塊連接同一個手機熱點，查看手機熱點IP后，我這里是192.168.43.258，這步非常關鍵，一定要選對，選擇這個IP輸入自定的埠號我這里填的1234，下次用的時候最好換一個，只要是1024-65535都可以，不然容易打不開，點擊“連接”按鈕開始監聽本機TCP連接請求，在進行下一步之前，請確保電腦和WiFi模塊連接到同一個路由器，

2.輸入指令AT+CIPMUX=0設定單連接
3.從“網路除錯助手”得知本機IP和埠，輸入指令AT+CIPSTART=“TCP”,“192.168.43.140”,8080（指令引數分別為連接型別、目標IP地址和埠號）（對應步驟1）向服務器發起TCP連接請求，握手成功并建立連接后，服務器端的“網路除錯助手”就會顯示客戶端IP和埠資訊，此時雙方已做好收發資料的準備；

4.輸入指令AT+CIPMODE=1開啟透傳模式

5. 輸入命令AT+CIPSEND進入透傳模式，此時模塊會把所有串口收到的資料都從TCP埠發送至服務器，同樣的，從服務器收到的資料也會從模塊串口發送出去列印到sscom上，這樣WiFi模塊就真正成為了連接硬體與網路的橋梁，實作了串口到TCP的協議轉換

若要退出透傳模式回傳AT指令模式，需發送不帶回車換行的+++（取消勾選xcom的“發送新行”再發送指令即可）

見識了TCP透傳的強大，只要再稍微學習一下socket網路編程，那么對于通過單片機串口收發資料實作的功能，現在都可以通過自己撰寫服務器上的TCP程式來實作，
寫在最后：使用WiFi模塊的一些細節及注意事項

1.模塊使用3.3V供電，一定注意電源的穩定，一些USB轉串口模塊電源不能滿足要求，我用的是USB轉串口模塊5V（笑哭，，，，，，），

2.模塊在連接WiFi后若斷電，則會在下一次上電后自動重連，同理，模塊在透傳模式下斷電后，下次上電仍會進入透傳模式，不回應AT指令，很容易誤以為模塊壞了，退出透傳模式需發送不帶回車換行的+++

3.如果斷開TCP連接時沒有實作完整的TCP退出流程，ESP8266 會判斷為例外開，對TCP server 進行重連，

4.AT指令一定以回車換行符” ”結尾，或者勾選“發送新行”，二者只需要選其一，但退出透傳模式需發送不帶回車換行的+++；
5.如果出現AT模式不正常，不要著急重啟，確認一次模式是否正確AT+CWMODE 設定WiFi模式（sta/AP/sta+AP）；是否退出透傳模式；
6.關于WiFi模塊要寫的也就這么多了，把以上的AT指令都自己試一遍、觀察效果后，那么ESP8266這個模塊的AT指令使用是基本沒問題了，然后就可以發揮想象力用模塊著手開發更好玩的東西啦~~~
參考來自：http://www.elecfans.com/d/1445744.html