认识 ESP8266(ESP-01S)
前言
了解完本文内容,可以去观看我的另一篇文章-----》 STM32—通过HC05配置ESP8266(ESP01s)获取时间和天气
ESP8266(ESP-01S) 简介
ESP8266 是串口型 WIFI,速度比较低,不能用来传输图像或者视频这些大容量的数据,主要应用于数据量传输比较少的场合,比如温湿度信息,一些传感器的开关量等。
ESP8266 的 AT指令
AT指令是应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信的指令,说白了,AT指令就是大家定义好的,能表达特殊意义的字符串,每条AT命令中只能包含一条AT指令,就比如说A发送:“吃饭了”,B就会回复:“好的”。
AT指令用法:
-
测试命令(Test Command)
- 仅仅发送指令 “AT” 即测试ESP8266模块是否准备好,若准备好则响应“OK”。
-
读取命令(Read Command)
- 在AT指令后面加上“=?”即构成测试命令。例如“AT+MODE?”,会列举当前是什么模式。
-
执行命令(Execute Command)
- 在AT指令后面加上“=”再接上相应的参数即可,例如“AT+MODE=NORMAL”,将当前模式设置为正常模式。对于一些没有参数的指令则不需要加参数, 比如”AT+RESET”。
AP/STA模式
ESP8266为一个WiFi透传模块,和蓝牙透传模块具有主从两种工作模式一样,也具有两种工作模式:STA模式(Station)和AP模式(Access Point),一般WiFi模块还会有一个STA+AP模式,即可以在两种模式下切换的状态。
AP模式下,WiFi模块产生热点,提供无线接入服务,允许其它无线设备接入,提供数据访问,一般的无线路由/网桥工作在该模式下。该模式对应TCP传输协议中的服务端(TCP Server)。
STA模式下,WiFi模块为连接到无线网络的终端(站点),可以连接到AP,一般无线网卡工作在STA模式下。该模式对应TCP传输协议中的客户端(TCP Client)。
TCP/UDP/透传
TCP
TCP是一种面向连接的,提供可靠交付服务和全双工通信的,基于字节流的端到端的传输层通信协议。
- TCP在传输数据之前必须先建立连接,数据传输结束后要释放连接。
- 每一条TCP连接只能有2个端点,故TCP不提供广播或多播服务。
- TCP提供可靠交付,通过TCP连接传输的数据,无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
- TCP是面向字节流的。虽然应用进程和TCP的交互是一次一个数据块(大小不等),但TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。TCP并不知道所传输的字节流的含义。
UDP
UDP是一种无连接的,尽最大努力交付的,基于报文的端到端的传输层通信协议。
- UDP,在发送数据之前不需要建立连接。
- UDP不保证可靠交付,主机不需要位置复杂的连接状态。
- UDP是面向报文的。UDP对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的的边界,即应用层交给UDP多长的报文,UDP就照样发送,即一次发送一个报文。在接收端,UDP一次交付一个完整的报文。
- UDP没有拥塞控制,网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
- UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
- UDP的首部开销小,只有8个字节,比TCP的20个字节的首部要短。
透传
透传,又称透明传输,具体来说就是“输入即输出(如从WiFi模块串口输入的字符会透传到服务器端)”,数据不改变,不同协议之间的转换(如串口到WiFi、蓝牙等)由模块完成。使用者无需关心内部具体实现,因此模块对于使用者是“透明的”、似乎不存在的(因为可无视中间的实现原理)。一个高度封装的模块,应该隐藏内部实现细节,仅对外提供使用接口。
固件
固件是写入存储器中的程序,在单片机中就是写到Flash中的程序。
实物图片
连接方式
先说USB转TTL与esp8266的接法
USB转TTL模块 | esp8266 |
---|---|
RXD | TX |
TXD | RX |
GND | GND |
3.3V | 3.3V |
VCC | EN |
说明:
1.TXD发送引脚、RXD接收引脚,发送对接收,所以USB转TTL与esp8266的RXD、TXD交叉相接。
2.3.3V相接后可能无法启动esp8266,这是因为USB转TTL的3.3V引脚并没有真的达到3.3V,不要慌直接将esp8266的3.3V引脚接入USB转TTL的5V引脚,如果esp8266突然就发热并且烫的无法触摸,立马拔掉,如果说温度你的触感还能接受,那就没问题,毕竟牛X的esp8266没那么脆弱。
3.esp8266的EV引脚有些可能会标注成CH_PD,不要怕功能一样的,接线方式也是一样的
上电:正常工作验证
本模块(ESP01s)可以工作在三种模式:1. STA 2 .AP 3 .AP+STA
上电后,蓝色灯微弱闪烁后熄灭,红灯长亮。
初始波特率为115200
注意:发送命令的时候,勾选上“发送新行
可以使用 AT+CWMODE?
进行查询
AP 模式
1. 建立 AP
(1)重启模块
发送命令:AT+RST
(执行指令)
指令:AT+RST
响应:OK
(2)设置模块
发送命令:AT+CWMODE=3
或 AT+CWMODE=2
(设置指令)
指令:AT+CWMODE=
说明::1-Station模式,2-AP模式,3-AP兼Station模式
响应:OK
说明:需重启后生效(AT+RST)
(3)配置 AP 参数
发送命令:AT+CWSAP="ESP8266","12345678",1,3
(设置指令)
指令:AT+ CWSAP= ,,,
说明:指令只有在AP模式开启后有效
:字符串参数,接入点名称
:字符串参数,密码最长64字节,ASCII
:通道号
< ecn >:0-OPEN,1-WEP,2-WPA_PSK,3-WPA2_PSK,4-WPA_WPA2_PSK
响应:OK
刷新无线网络列表,可见到 SSID 为 ESP8266的无线网络列于其中(进行连接):
注意:此时连接网络会可能出现连接不上的情况,请发送 AT+RST 命令并等待几分钟之
后再连接
(4)查看已接入设备的 IP
连接上 ESP8266 后,发送命令:AT+CWLIF
(执行指令)
指令:AT+CWLIF
说明:查看已接入设备的 IP
响应:
OK
说明::已接入设备的 IP 地址
(5)查询本机 IP 地址
发送命令:AT+CIFSR
(执行指令)
指令:AT+CIFSR
说明:查看本模块的 IP 地址
注意:AP 模式下无效!会造成死机现象!
响应:
说明::本模块 IP 地址
但实际测试中并未发生死机现象。
查看本机配置模式:CWMODE=,为 AP 模式。
发送命令:AT+CIFSR=?
(测试指令),返回响应如下:
同样未出现死机现象。
2. Server 方法收发
(1)开启多连接模式
发送命令:AT+CIPMUX=1
(设置指令)
指令:AT+CIPMUX=
说明::0-单路连接模式,1-多路连接模式
响应:OK
(2)创建服务器
发送命令:AT+CIPSERVER=1,8080
(设置指令)
指令:AT+CIPSERVER=[,]
说明::0-关闭 server 模式,1-开启 server 模式
:端口号,缺省值为 333
响应:OK
说明:(1) AT+ CIPMUX=1 时才能开启服务器;关闭 server 模式需要重启
(2)开启 server 后自动建立 server 监听,当有 client 接入会自动按顺序占用一个连接。
开启 server 服务如下图所示
关闭 server 服务如下图所示:
打开 fireTools.exe,点击 Connect 按钮连接不上,可知 server 服务未开启
注意:服务器IP为ESP8266的IP地址AT+CIFSR
可以查询
来自野火的调试工具
链接:
https://pan.baidu.com/s/1J6oE03EcvzPqaZmM20pchQ
提取码:1234
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重新开启 server 服务(注意:之前需要再发送一遍 AT+CIPMUX=1
以重新开启多连接模式)。
点击 Connect 按钮
连接成功后,串口收到模块返回的数据串:0,CONNECT
180S(默认值)后,连接自动断开,返回 0,CLOSED,客户端的相应按钮变成灰色。
全过程如下图:
(3) 设置服务器超时时间
发送命令 AT+CIPSTO=2880
(设置指令)
指令:AT+CIPSTO=
说明:
响应:OK
(4) 建立客户端
注意:服务器IP为ESP8266的IP地址
AT+CIFSR
可以查询
(5) 查看当前连接
发送命令 AT+CIPSTATUS
(执行指令)
指令:AT+CIPSTATUS
响应:STATUS: + CIPSTATUS:,,,,
OK
说明:
:连接的 id 号 0-4
:字符串参数,类型 TCP 或 UDP
:字符串参数,IP 地址
:端口号
: 0-本模块做 client 的连接,1-本模块做 server 的连接
(6) 向某个连接发送数据
发送命令 AT+CIPSEND=0,6
(设置指令) (通过上一条指令 AT+CIPSTATUS 得知 ID=0)
指令:
1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSEND=
2)多路连接时(+CIPMUX=1) ,指令为: AT+CIPSEND= ,
响应:
收到此命令后先换行返回”>”,然后开始接收串口数据
当数据长度满 length 时发送数据。
如果未建立连接或连接被断开,返回 ERROR
如果数据发送成功,返回 SEND OK
说明:
:需要用于传输连接的 id 号
:数字参数,表明发送数据的长度,最大长度为 2048
此时连接已建立,可以进行数据的双向收发。
3. Client 方法收发
(0) 关闭 server 服务 (如果没有开启 server 服务,可免除此步骤)
发送命令:AT+CIPSERVER=0
(设置指令)
指令:AT+CIPSERVER=[,]
说明::0-关闭 server 模式,1-开启 server 模式
:端口号,缺省值为 333
响应:OK
说明:(1) AT+ CIPMUX=1 时才能开启服务器;关闭 server 模式需要重启
(2)开启 server 后自动建立 server 监听,当有 client 接入会自动按顺序占用一个连
接。
关闭 server 服务如下图所示:
并重启AT+RST
(1) 创建服务器
查看PC端连接设备的IP
启动监听
(2) 开启多连接模式
发送命令:AT+CIPMUX=1
(设置指令)
指令:AT+CIPMUX=
说明::0-单路连接模式,1-多路连接模式
响应:OK
(3) 建立 TCP 连接
发送命令 AT+CIPSTART=0,"TCP","192.168.4.2",8080
(设置指令)
指令:1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSTART= ,,
2)多路连接时(+CIPMUX=1),指令为:AT+CIPSTART=,,,
响应:如果格式正确且连接成功,返回 OK,否则返回 ERROR
如果连接已经存在,返回 ALREAY CONNECT
说明::0-4,连接的 id 号
:字符串参数,表明连接类型,”TCP”-建立 tcp 连接,”UDP”-建立 UDP 连接
:字符串参数,远程服务器 IP 地址
:远程服务器端口号
如下图所示:
(4) 向服务器发送数据
发送命令 AT+CIPSEND=0,10
(设置指令)(通过上一条指令 AT+CIPSTART 设置为 ID=0)
指令:1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSEND=
2)多路连接时(+CIPMUX=1) ,指令为: AT+CIPSEND= , 响应:收到此命令后先换行返回”>”,然后开始接收串口数据
当数据长度满 length 时发送数据。
如果未建立连接或连接被断开,返回 ERROR
如果数据发送成功,返回 SEND OK
说明::需要用于传输连接的 id 号
:数字参数,表明发送数据的长度,最大长度为 2048
此时连接已建立,可以进行数据的双向收发。用服务器向 ESP8266 发送数据,正常。
STA模式
1.建立 STA
(1) 重启模块
发送命令:AT+RST
(执行指令)
指令:AT+RST
响应:OK
(2) 设置模块
发送命令:AT+CWMODE=3
或AT+CWMODE=1
(设置指令)
指令:AT+CWMODE=
说明::1-Station模式,2-AP模式,3-AP兼Station模式
响应:OK
说明:需重启后生效(AT+RST)
将模块设置为模式 1,此时刷新网络列表可见由 ESP8266 建立的网络从列表中消失了
(3) 查看当前无线路由器列表
发送命令:AT+CWLAP
(执行指令)
指令:AT+CWLAP
响应:正确:(终端返回AP列表)
+ CWLAP: ,,OK
错误:ERROR
说明:< ecn >:0-OPEN,1-WEP,2-WPA_PSK,3-WPA2_PSK,4-WPA_WPA2_PSK
:字符串参数,接入点名称
:信号强度
如搜索不到信号,响应:
请重新上电并严格按照 AT 命令再发送一遍。
没有列表返回的时候请耐心等待,否则会出现“busy”
(4) 加入当前无线网络
发送命令:AT+CWJAP=”MERSAIN”,”XXXXXXXX”
(设置指令)
指令:AT+CWJAP=,< pwd >
说明::字符串参数,接入点名称
:字符串参数,密码,最长64字节ASCII
响应:正确:OK
错误:ERROR
检测是否真的连上该路线网络
错误的 SSID 也可以连接上,测试后发现果然如此,输入实际不存在的账号密码返回也是 OK,
但发送 AT+CIFSR(查看模块地址),返回 ERROR,可通过此命令来判断有没有真正连接上。
发送命令:AT+CWJAP?
(查询指令)
指令:AT+CWJAP?
响应:返回当前选择的AP
+ CWJAP:
OK
说明::字符串参数,接入点名称
断电。上电后发送 AT+CWJAP?,返回同上,系统保持上次的状态。
查看模块 IP 地址
发送命令:AT+CIFSR
(执行指令)
指令:AT+CIFSR
响应:正确:+ CIFSR:
OK
错误:ERROR
说明::字符串参数,接入点名称
2. Server 方法收发
(1)开启多连接模式
发送命令:AT+CIPMUX=1
(设置指令)
指令:AT+CIPMUX=
说明::0-单路连接模式,1-多路连接模式
响应:OK
(2)创建服务器
发送命令:AT+CIPSERVER=1,8080
(设置指令)
指令:AT+CIPSERVER=[,]
说明::0-关闭 server 模式,1-开启 server 模式
:端口号,缺省值为 333
响应:OK
说明:(1) AT+ CIPMUX=1 时才能开启服务器;关闭 server 模式需要重启
(2)开启 server 后自动建立 server 监听,当有 client 接入会自动按顺序占用一个连接。
开启 server 服务如下图所示
关闭 server 服务如下图所示:
打开 fireTools.exe,点击 Connect 按钮连接不上,可知 server 服务未开启
注意:服务器IP为ESP8266的IP地址AT+CIFSR
可以查询
来自野火的调试工具
链接:
https://pan.baidu.com/s/1J6oE03EcvzPqaZmM20pchQ
提取码:1234
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重新开启 server 服务(注意:之前需要再发送一遍 AT+CIPMUX=1
以重新开启多连接模式)。
点击 Connect 按钮
连接成功后,串口收到模块返回的数据串:0,CONNECT
180S(默认值)后,连接自动断开,返回 0,CLOSED,客户端的相应按钮变成灰色。
全过程如下图:
(3) 设置服务器超时时间
发送命令 AT+CIPSTO=2880
(设置指令)
指令:AT+CIPSTO=
说明:
响应:OK
(4) 建立客户端
注意:服务器IP为ESP8266的IP地址
AT+CIFSR
可以查询
(5) 查看当前连接
发送命令 AT+CIPSTATUS
(执行指令)
指令:AT+CIPSTATUS
响应:STATUS: + CIPSTATUS:,,,,
OK
说明:
:连接的 id 号 0-4
:字符串参数,类型 TCP 或 UDP
:字符串参数,IP 地址
:端口号
: 0-本模块做 client 的连接,1-本模块做 server 的连接
(6) 向某个连接发送数据
发送命令 AT+CIPSEND=0,4
(设置指令) (通过上一条指令 AT+CIPSTATUS 得知 ID=0)
指令:
1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSEND=
2)多路连接时(+CIPMUX=1) ,指令为: AT+CIPSEND= ,
响应:
收到此命令后先换行返回”>”,然后开始接收串口数据
当数据长度满 length 时发送数据。
如果未建立连接或连接被断开,返回 ERROR
如果数据发送成功,返回 SEND OK
说明:
:需要用于传输连接的 id 号
:数字参数,表明发送数据的长度,最大长度为 2048
此时连接已建立,可以进行数据的双向收发。
3. Client 方法收发
(0) 关闭 server 服务 (如果没有开启 server 服务,可免除此步骤)
发送命令:AT+CIPSERVER=0
(设置指令)
指令:AT+CIPSERVER=[,]
说明::0-关闭 server 模式,1-开启 server 模式
:端口号,缺省值为 333
响应:OK
说明:(1) AT+ CIPMUX=1 时才能开启服务器;关闭 server 模式需要重启
(2)开启 server 后自动建立 server 监听,当有 client 接入会自动按顺序占用一个连
接。
关闭 server 服务如下图所示:
并重启AT+RST
(1) 创建服务器
查看PC端连接设备的IP
启动监听
(2) 开启多连接模式
发送命令:AT+CIPMUX=1
(设置指令)
指令:AT+CIPMUX=
说明::0-单路连接模式,1-多路连接模式
响应:OK
(3) 建立 TCP 连接
发送命令 AT+CIPSTART=0,"TCP","192.168.0.187",8080
(设置指令)
指令:1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSTART= ,,
2)多路连接时(+CIPMUX=1),指令为:AT+CIPSTART=,,,
响应:如果格式正确且连接成功,返回 OK,否则返回 ERROR
如果连接已经存在,返回 ALREAY CONNECT
说明::0-4,连接的 id 号
:字符串参数,表明连接类型,”TCP”-建立 tcp 连接,”UDP”-建立 UDP 连接
:字符串参数,远程服务器 IP 地址
:远程服务器端口号
如下图所示:
(4) 向服务器发送数据
发送命令 AT+CIPSEND=0,3
(设置指令)(通过上一条指令 AT+CIPSTART 设置为 ID=0)
指令:1)单路连接时(+CIPMUX=0),指令为:AT+CIPSEND=
2)多路连接时(+CIPMUX=1) ,指令为: AT+CIPSEND= , 响应:收到此命令后先换行返回”>”,然后开始接收串口数据
当数据长度满 length 时发送数据。
如果未建立连接或连接被断开,返回 ERROR
如果数据发送成功,返回 SEND OK
说明::需要用于传输连接的 id 号
:数字参数,表明发送数据的长度,最大长度为 2048
此时连接已建立,可以进行数据的双向收发。用服务器向 ESP8266 发送数据,正常。
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