菜鸟江涛带你学最小物联网系统之模块篇(02)——STM32通过串口发送AT指令控制ESP模块连接服务器

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(1)菜鸟江涛带你学最小物联网系统之模块篇(01)—— WIFI模块ESP12F初次亲密接触
 


接着上一篇继续,这篇博客我将带大家使用STM32的串口来发送AT指令给ESP模块连接服务器。当然目前测试使用的是局域网,自己的电脑当服务器使用。使用TCP连接服务器,STM32通过ESP12F模块透传上传温湿度数据到服务器。看下效果图片

好了,看下主要的实现代码:

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "bmp.h"
#include "dth11.h"
#include "usart.h"
#include "esp_at_cmd.h"
#include "string.h"

unsigned char buffer[5];
unsigned int hum , temp ;
unsigned char t1[5];
unsigned char t2[5];

char tx1[] = "TEMP:";
char tx2[] = "HUM:";

/************
 * [ESP8266_SendCmd 发送命令到ESP8266]
 * @param  cmd   [需要发送的AT指令]
 * @param  reply [期望模块回显的内容]
 * @param  wait  [等待的时间(ms)]
 * @return       [期望内容等于实际回显内容返回1,否则0]
 *************/
int ESP8266_SendCmd(u8* cmd, char* reply, int wait) 
{
	
	USART1_Send_String(cmd);		// 发送指令,等待回显接收
	DelayMs(wait);							// 等待接收回显内容
	
	if(strcmp(reply , "") == 0) return 0 ; // 不进入回显判断
	
	if((USART_RX_STA&0x8000) == 1) 					// 接收完成
	{
		USART_RX_STA = 0 ;							// 重置标志位
		
		if(strstr((char*)USART_RX_BUF , reply))			// 如果返回的字符串中包含有期望的返回值
		{
			return 1 ;
		}
	}
	return 0 ;
}

/**************
 * 初始化
 *************/
int Esp_mode() 
{
	int res = 0 ;
	
	res = ESP8266_SendCmd(AT_INIT , "OK" , 500);	// 初始化
	
	return res ;

}

/**************
 * 连接WIFI
 *************/
int Esp_joinAp() 
{
	int res = 0 ;
	
	res = ESP8266_SendCmd(AT_WIFI , "WIFI CONNECTED" , 5000);	// 连接WIFI
	
	return res ;

}

/**************
 * 连接TCP
 *************/
int Esp_connectTcp() 
{
	int res = 0 ;
	
	res = ESP8266_SendCmd(AT_TCP , "CONNECT" , 5000);	// 连接TCP
	
	return res ;

}

/**************
 * 设置透传模式
 *************/
int Esp_sendMode() 
{
	int res = 0 ;
	
	res = ESP8266_SendCmd(AT_MODE , "OK" , 500);	// 设置模块的透传模式
	
	return res ;

}

/**************
 * 启动发送
 *************/
int Esp_sendStart() 
{
	int res = 0 ;
	
	res = ESP8266_SendCmd(AT_START , "OK" , 500);	// 启动发送
	
	return res ;

}

/**************
 * 退出
 *************/
void Esp_exit() 
{
	ESP8266_SendCmd(AT_EXIT , "" , 500);	// 关闭
}

int ESP_Init()
{
	if(Esp_mode())									// 初始化成功
	{
		if(Esp_joinAp())							// 连接WIFI成功
		{
			if(Esp_connectTcp())				// 连接TCP服务器
			{
				if(Esp_sendMode())				// 设置透传模式
				{
					if(Esp_sendStart())			// 启动发送
					{
						return 1 ;						// 所有初始化成功之后返回1
					}
				}
			}
		}	
	}
	
	return 0;	
}

int main(void)
{

	u8 count = 0 ;

	DelayInit();
	
	OLED_Init();			//初始化OLED  
	OLED_Clear()  	; 
	
	uart_init(115200);    // 一定要注意使用115200波特率
	DelayMs(100);
	
	ESP_Init();			// 初始化ESP
	
	while(1){
		
		GPIO_WriteBit(GPIOD,GPIO_Pin_2,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_2)));    //IO的电平翻转
		
		if (dht11_read_data(buffer) == 0)
		{
				hum = buffer[0]*10 + buffer[1];
				temp = buffer[2]*10 + buffer[3];
			
				t1[0] = hum/100 + '0';
				t1[1] = hum%100/10 + '0';
				t1[2] = 0x2e;
				t1[3] = hum%10 + '0';
			
				t2[0] = temp/100 + '0';
				t2[1] = temp%100/10 + '0';
				t2[2] = 0x2e;
				t2[3] = temp%10 + '0';

				OLED_ShowString(0,2,(u8*)"hum: ");
				OLED_ShowString(8*6,2,t1);
				OLED_ShowString(0,4,(u8*)"temp: ");
				OLED_ShowString(8*6,4,t2);

		}
			
		DelayS(2);
		
		count ++ ;
		if(count == 5)		// 计时10秒钟发送一次数据
		{
			count = 0 ;
			USART1_Send_String((u8*)tx1);
			USART1_Send_String(t1);
			USART1_Send_String((u8*)" -- ");
			USART1_Send_String((u8*)tx2);
			USART1_Send_String(t2);
		}
			
	}
  
		
}

再贴下串口的 .c文件和 .h文件

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"	
#include "stm32f10x.h"

#define USART_REC_LEN  			200  	//定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 			1		//使能(1)/禁止(0)串口1接收
	  	
extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_STA;         		//接收状态标记	

void uart_init(u32 bound);				// 初始化串口
void USART1_Send_Byte(u8 Data);		// 发送一个字节	
void USART1_Send_String(u8 *Data);			// 发送字符串

#endif
#include "usart.h"	  

//////////////////////////////////////////////////////////////////
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB	  
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
	int handle; 

}; 

FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
_sys_exit(int x) 
{ 
	x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;      
	return ch;
}
#endif 

/*使用microLib的方法*/
 /* 
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}	
   
    return ch;
}
int GetKey (void)  { 

    while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));

    return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));
}
*/
 
#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15,	接收完成标志
//bit14,	接收到0x0d
//bit13~0,	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  
  
void uart_init(u32 bound){
	//GPIO端口设置
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);	//使能USART1,GPIOA时钟以及复用功能时钟
	 //USART1_TX   PA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 
	//USART1_RX	  PA.10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

   //Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
  
   //USART 初始化设置

	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式

	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 

}

void USART1_Send_Byte(u8 Data) 								//发送一个字节;
{
	USART_SendData(USART1,Data);
	while( USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET );
}

void USART1_Send_String(u8 *Data) 						//发送字符串;
{
	while(*Data)
	USART1_Send_Byte(*Data++);
}

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中断服务程序
{
	u8 Res;

	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
		{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		
		if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
			{
			if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
				{
				if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
				else USART_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
				}
			else //还没收到0X0D
				{	
				if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
				else
					{
					USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
					USART_RX_STA++;
					if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
					}		 
				}
			}   		 
     } 

} 
#endif	

我使用的是dth11温湿度传感器来测量温湿度的,使用OLED来显示,这部分不是最重要的,所以就不贴出来占篇幅了,大家有需要的可以留言,看到我会发你的。


参考文章:STM32--ESP8266--AT指令使用例程


新补充内容:命令的头文件

#ifndef __ESP_AT_CMD_H
#define __ESP_AT_CMD_H

#include "stm32f10x.h"

u8 * AT_INIT = "AT+CWMODE=1\r\n" ;
u8 * AT_WIFI = "AT+CWJAP_DEF=\"xxxxx\",\"******\"\r\n" ;
u8 * AT_TCP  = "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.3.5\",7996\r\n" ;
u8 * AT_MODE = "AT+CIPMODE=1\r\n" ;
u8 * AT_START = "AT+CIPSEND\r\n";
u8 * AT_EXIT = "+++" ;

u8 * AT_OK = "OK\r\n" ;

#endif

上面的头文件中AT+CWJAP_DEF为连接wifi的指令,xxxx表示WiFi名称,******代表的是WiFi的密码。注意双引号要加转义符。

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