如何使用STM32配置ESP8266？

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王雪

2022-1-20 10:49:16

概要

本部分内容介绍如何使用STM32配置ESP8266使用STA模式，这个是使用MQTT与上层服务器链接的必要前提，笔者也是第一次使用ESP8266，通过AT指令来配置，查找了很多资料与代码，借鉴了正点原子ESP8266库和例程，在其基础上修改而来，这篇博客也是我边学边写的记录。
准备

硬件准备

带有stm32主控的硬件一套
esp8266模块一个
路由器一个

软件准备

CubeMx用来配置工程
MDK5用于编写调试和下载代码

配置ESP8266的步骤

配置ESP8266的目的是为了进入透传模式从而使用MQTT链接网络，我们需要使用AT指令，使ESP8266进入透传模式，步骤如下
1.AT+CWMODE=1 设置模块为STA模式
2.AT+CWAUTOCONN=0
[tr]按顺序要执行指令执行指令的意义[/tr]

+++	退出透传模式
AE0	关闭回显
AT+CWMODE=1	设置模块为STA模式
AT+RST	重启生效
等待三秒	等待三秒
AT+CWAUTOCONN=0	取消自动连接
AT+ CWJAP = ,< password>	连接路由器
AT+CIPMUX=0	关闭多链接
AT+CIPSTAR,"IP号",端口号	连接到服务器
AT+CIPMODE=1	设置为透传模式
AT+CIPSEND	开启透传模式

ESP8266的发送命令函数由正点原子的函数改进而来
STM32与ESP8266通过串口连接，需要配置的模块有

TIM2，定时器中断，用来判断接收命令是否超时，如果超时就按照接受命令，中断优先级为1
USART1，用于向电脑发送数据，便于调试
USART3，用于向ESP发送数据，包括发送和接受，采用中断方式接收，查询方式发送，中断优先级为2
整个发送命令并接收的流程比较复杂，用到了定时器中断来设置发送指令，接收到的回复是否完成，并在定时器中断中将接收指令的回复接受完成的标志位置为1，并且与预期回复进行比较。
这样发送命令并接收的整个流程的好处在于，可以保证发送指令的质量，得到准确的反馈。
就好像你向一个人说，你帮我倒杯水好吗，然后要等待他的回复，如果听到他说：好的。说明他听到了我们的命令，这个时候我们才能放心。

实际操作部分

CubeMx配置工程

配置工程就像我上面所述的步骤，需要配置相应的外设，两个串口和一个定时器

1.打开CubeMx，选择对应型号的芯片，始终选择外部晶振

2.查看原理图，选择相应的引脚

配置UART1，UART3，并设置波特率

设置定时器2，并开启定时器中断，分频为7200，重装值为500，这样，接收信息的缓冲时间为50ms

设置中断分组与中断优先级

配置时钟树，使主频最高为72MHZ

配置工程并生成代码

编写ESP8266函数并添加配套函数

首先添加两个uart重定向printf函数和uart接收中断处理函数

void u3_printf(char* fmt,...) { uint8_t i,j; va_list ap; va_start(ap,fmt); vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap); va_end(ap); i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF); //此次发送数据的长度 for(j=0;jSR&0X40)==0); //循环发送,直到发送完毕 USART3->DR=USART3_TX_BUF[j]; } }1234567891011121314void u1_printf(char fmt,...)
{
uint8_t i,j;
va_list ap;
va_start(ap,fmt);
vsprintf((char)USART1_TX_BUF,fmt,ap);
va_end(ap);
i=strlen((const char*)USART1_TX_BUF); //此次发送数据的长度
for(j=0;j {
while((USART1->SR&0X40)==0); //循环发送,直到发送完毕
USART3->DR=USART1_TX_BUF[j];
}
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->InstanceUSART3)
{
if((USART3_RX_STA&(1<<15))0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
{
if(USART3_RX_STA {
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0); //计数器清空
if(USART3_RX_STA==0) //使能定时器7的中断
{
__HAL_TIM_ENABLE(&htim2); //使能定时器2
}
USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=temp_rx; //记录接收到的值
}else
{
USART3_RX_STA|=1<<15; //强制标记接收完成
}
}
}
}

编写发送和检查命令核心函数

创建esp8266.c esp8266.h并按照之前的流程图编写函数如下

uint8_t esp8266_send_cmd(uint8_t *cmd,uint8_t *ack,uint16_t waittime){uint8_t res = 0;USART3_RX_STA = 0;u3_printf("%srn",cmd);if(ack&&waittime) //需要等待应答{ while(--waittime) //等待倒计时 { HAL_Delay(10); if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果 { if(esp8266_check_cmd(ack)) { u1_printf("ack:%srn",(uint8_t*)ack); break;//得到有效数据 } USART3_RX_STA=0; } } if(waittime==0)res=1; }return res;12345678910111213141516171819202112}
uint8_t esp8266_check_cmd(uint8_t str)
{
char *strx=0;if(USART3_RX_STA&0X8000) //接收到一次数据了{ USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符 u1_printf("%srn",(char*)USART3_RX_BUF); strx=strstr((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str);} return (uint8_t*)strx;123456789}

在定时器文件中编写定时器中断服务函数

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){ if(htim->Instance == TIM2) { USART3_RX_STA|=1<<15; //标记接收完成 __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim2,TIM_EVENTSOURCE_UPDATE ); //清除TIM7更新中断标志 __HAL_TIM_DISABLE(&htim2); //关闭定时器2}12341234}

在esp8266.c中按照上面的表格编写esp8266的初始化函数

uint8_t esp8266_Connect_IOTServer(void){ u1_printf("准备配置模块rn"); HAL_Delay(100);u1_printf("准备退出透传模式n");if(esp8266_quit_trans()){ u1_printf("退出透传模式失败，准备重启rn"); return 6;}else u1_printf("退出透传模式成功rn");u1_printf("准备关闭回显rn");if(esp8266_send_cmd("ATE0","OK",50)){ u1_printf("关闭回显失败准备重启rn"); return 1;}else u1_printf("关闭回显成功rn");u1_printf("查询模块是否在线rn");if(esp8266_send_cmd("AT","OK",50)){ u1_printf("模块不在线准备重启rn"); return 1;}else u1_printf("设置查询在线成功rn");u1_printf("准备设置STA模式rn");if(esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1","OK",50)){ u1_printf("设置STA模式失败准备重启rn"); return 1;}else u1_printf("设置STA模式成功rn");u1_printf("准备重启rn");if(esp8266_send_cmd("AT+RST","OK",50)){ u1_printf("重启失败，准备重启rn"); return 2;}else u1_printf("重启成功，等待三秒rn");HAL_Delay(1000);HAL_Delay(1000);HAL_Delay(1000);HAL_Delay(1000);u1_printf("准备取消自动连接rn");if(esp8266_send_cmd("AT+CWAUTOCONN=0","OK",50)){ u1_printf("取消自动连接失败，准备重启rn"); return 3;}else u1_printf("取消自动连接成功rn");u1_printf("准备链接路由器rn");if(esp8266_Connect_AP()){ u1_printf("连接路由器失败，等待重启rn"); return 4;}else u1_printf("连接路由器成功rn");HAL_Delay(1000);HAL_Delay(1000);u1_printf("设置为关闭多路连接rn");if(esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0","OK",100)){ u1_printf("关闭多路连接失败，准备重启rn"); return 7;}else u1_printf("设置关闭多路连接成功rn");u1_printf("准备链接服务器rn");if(esp8266_Connect_Server()){ u1_printf("连接服务器失败，等待重启rn"); return 8;}else u1_printf("连接服务器成功rn");u1_printf("准备退出透传模式n");if(esp8266_quit_trans()){ u1_printf("退出透传模式失败，准备重启rn"); return 6;}else u1_printf("退出透传模式成功rn");u1_printf("设置为透传模式rn");if(esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",50)){ u1_printf("设置透传失败，准备重启rn"); return 6;}else u1_printf("设置透传成功rn");u1_printf("设置开启透传模式rn");if(esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",1000)){ u1_printf("开启透传失败，准备重启rn"); return 9;}else u1_printf("开启透传成功rn");while(1){ HAL_Delay(1000); //esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",200); //发送指定长度的数据 u3_printf("This is a messagern");}return 0;1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495
在主函数中初始化相应模块并调用esp8266的初始化函数

while (1) { /* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */ esp8266_Connect_IOTServer();123123}

观察实验现象