51单片机ESP8266

news2024/9/29 11:29:26

一、MQTT透传AT固件

安信可提供的烧录WiFi固件工具：
链接: https://docs.ai-thinker.com/%E5%BC%80%E5%8F%91%E5%B7%A5%E5%85%B72

安信可提供的固件库链接: https://docs.ai-thinker.com/%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E6%B1%87%E6%80%BB

在这里插入图片描述
经过测试，选择这个不可以，因为是4MB 的，上述用到的两款 ESP8266 是 1MB（8Mbit）flash的模组，应该使用

在这里插入图片描述

二、如何刷固件

手头有的 ESP8266：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
烧录工具
在这里插入图片描述
可直接连接使用（ESP-01S 和 ESP-01均可使用）

在这里插入图片描述
需要注意这个模块仅仅只是转接口，而不能实现向上面那个烧录模块一样完成烧录（ESP-01S 和 ESP-01均可使用）。

TTL 转 USB 下载器，

在这里插入图片描述

可以使用，但是，经过测试，（测试接线方法如下）

在这里插入图片描述

我只完成了对 ESP-01S 的烧写（烧录过程中需要上电提示时，需要将 3.3V 重插拔），对 ESP-01 操作无效。

后查阅资料后，还需要将 EN 接 3.3 V，即：

在这里插入图片描述
烧录软件设置：

在这里插入图片描述

烧录好之后的测试连接：

对于ESP-01S ，只需要将 IO0 那根线去掉，即四根线：

在这里插入图片描述

对于ESP-01 ，需要将 IO0 那根线去掉，EN 还需要加上，即五根线：
在这里插入图片描述
AT 测试使用串口助手即可。（已上传 CSDN）。

在这里插入图片描述
上图中的软件也不是那么好用，不推荐了。。。。

三、MQTT服务器

MQTT服务器测试链接: https://www.emqx.com/zh/mqtt/public-mqtt5-broker

将
在这里插入图片描述
将域名：broker.emqx.io放到网址转 IP 地址链接: https://ip138.com/中解析出 ip 地址，方便在代码中进行使用。

解析结果如下：

在这里插入图片描述
用第一个 ip 地址就可行（不好用，用然也物联的 test.ranye-iot.net（47.92.129.18））。

需要下载证书并安装。

四、AT 指令

程序中涉及到的 AT 指令

AT\r\n
AT+RESTORE\r\n
ATE0\r\n
AT+MQTTUSERCFG=0,1,"clientld","admin","admin",0,0,""\r\n
AT+MQTTCONN=0,"3.82.39.163",1883,0\r\n
AT+MQTTSUB=0,"esp8266_rxd",1\r\n
AT+MQTTPUB=0,"esp8266_txd","{\"LAMP\":\"OFF\"}",0,0\r\n
AT+CWMODE=1\r\n

乐鑫 Espressif 官方提供的 AT 指令使用手册和说明的链接： https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/latest/esp32/AT_Command_Set/index.html

知识点

Station 模式 和 SoftAP 模式
在这里插入图片描述

五、程序

安信可提供的基于 STM32 AT指令开发的链接: https://docs.ai-thinker.com/esp8266/examples/at_demo

在这里插入图片描述

视频教程作者就是根据上面的示例代码进行修改，然后在 STC12C5A60S2 + ESP8266 上实现了。

下面是总结的思路流程（这里作为程序1）：

程序1 的流程是：

1、发送恢复出厂默认设置指令将模块恢复成出厂设置：AT+RESTORE

2、关闭回显：ATE0

3、选择 ESP8266 的工作模式：AT+CWMODE=1

4、ESP8266 连接外部的 WiFi，AT+CWJAP= “pSSID”，“pPassWord”

5、MQTT配置用户属性 AT+MQTTUSERCFG=0,1,“clientld”,“admin”,“admin”,0,0,“”

6、连接 MQTT 服务器：AT+MQTTCONN=0,“3.82.39.163”,1883,0

7、订阅指定连接的 MQTT 主题，可重复多次订阅不同的 topic：AT+MQTTSUB=0,“esp8266_rxd”,1

8、while 主循环中实现定时发布：如果连接上了MQTT服务器，就定时发布信息：AT+MQTTPUB=0,“esp8266_txd”,“{“LAMP”:“OFF”}”,0,0

程序配网

此外，还有智能配网的操作演示，有两种方式：ESP-Touch 和 Airkiss，

在这里插入图片描述
使用串口助手直接操作 ESP8266 模块，可用。

此外，根据自身的开发经验，有下面的使用体会：

操作过机智云平台的基于 ESP8266 的项目（远程宠物室），可以使用两种方式进行配网，通过按键（长按和短按），不同配网方式，有指示灯提示。由于此种印象，就有了使用按键进行配网的想法。而在示例代码中，要么是在初始化部分将网给配好，要么是使用多个 while(1) 循环的方式（配置联网成功后才接着执行最后的 while(1) 函数体），并没有结合按键的配网方式。因此，如果要想使用按键来进行配网，则不太清楚如何操作了。

因此，暂缓按键结合配网的实现方式，而是仍然通过串口命令的方式来进行（也就是在示例程序的基础上进行修改）。

程序2 的流程是：

1、模块复位：AT+RST

2、关闭回显：ATE0

3、选择ESP8266的工作模式：AT+CWMODE=1

4、查询WIFI连接状态：AT+CWJAP?
如果返回结果是 +CWJAP: 或者 WIFI GOT IP，说明连接成功。
否则，尝试连接在程序中设置好的 WiFi ，如果连接成功就退出。否则，就尝试配网的方式。

5、配网部分程序如下：

	while(esp8266_GetWifi_Stat("AT+CWJAP?\r\n", "+CWJAP:", "WIFI GOT IP")== 0)
	{
		printf("Connecting to WiFi...\r\n");
		//说明没有连接上网络，先尝试连接在程序中设置好的WiFi
		if(esp8266_JoinAP(User_ESP8266_SSID, User_ESP8266_PWD))
		{
			printf("1-Join AP OK.\r\n");
		}
		else
		{
				esp8266_SetSmartMode();
			
				if(esp8266_Net_Mode_Choose(STA))
				{
						printf("2-SET STA OK.\r\n");
						if(esp8266_Send_AT_Cmd("AT+CWAUTOCONN=1\r\n", "OK"))
						{
								printf("3-AT+CWAUTOCONN=1 OK.\r\n");
								if(esp8266_Send_AT_Cmd("AT+CWSTARTSMART=3\r\n", "OK"))
								{
									printf("4-AT+CWSTARTSMART=3 OK.\r\n");
									
									if(esp8266_WiteConnect("smartconfig connected wifi"))
									{
										if(esp8266_Send_AT_Cmd("AT+CWSTOPSMART\r\n", "OK"))
										{
											printf("5-AT+CWSTOPSMART OK.\r\n");
										}
										else
										{
											printf("6-AT+CWSTOPSMART Fail.\r\n");
											goto start;
										}
								}
						}
				}
		}
	}
}
	
	printf("WiFi Connection Successful.\r\n");

bit esp8266_WiteConnect(char *ack1)
{
		bit ack = 0;
		unsigned int config_Delay = 5;
		
		do
		{
				if(recv_flag)
				{
						recv_flag = 0;
						if(strstr((const char*)recv_buf,ack1))
						{
							ack = 1;
							printf("Wite Connect Success.\r\n");
							recv_buf[recv_cnt] = '\0';
							printf("%s\r\n", recv_buf);
							memset(recv_buf, 0, recv_cnt);
							recv_cnt = 0;
							break;
						}
						else
						{
							recv_buf[recv_cnt] = '\0';
							printf("%s\r\n", recv_buf);
							memset(recv_buf, 0, recv_cnt);
							recv_cnt = 0;
						}
							
				}
				Delay_Xms(1000);
		}while(config_Delay--);
		
		return ack;
}

/**************************查询 WiFi 连接状态***************************/
bit esp8266_GetWifi_Stat(char *cmd, char *ack1, char *ack2)
{
		bit ack = 0;
		unsigned int config_Delay = 3;
		uart2_SendString(cmd);
		printf("Detecting WiFi status...\r\n");
		
		do
		{
				if(recv_flag)
				{
						recv_flag = 0;
						if(strstr((const char*)recv_buf,ack1)|| strstr((const char*)recv_buf,ack2))
						{
							ack = 1;
							recv_buf[recv_cnt] = '\0';
							printf("%s\r\n", recv_buf);
							memset(recv_buf, 0, recv_cnt);
							recv_cnt = 0;
							break;
						}
						else
						{
							printf("WIFI DISCONNECT.\r\n");
							memset(recv_buf, 0, recv_cnt);
							recv_cnt = 0;
						}
				}
				Delay_Xms(1000);
		}while(config_Delay--);
		
		return ack;
}

6、MQTT配置用户属性 AT+MQTTUSERCFG=0,1,“clientld”,“admin”,“admin”,0,0,“”

7、连接 MQTT 服务器：AT+MQTTCONN=0,“3.82.39.163”,1883,0

8、订阅指定连接的 MQTT 主题，可重复多次订阅不同的 topic：AT+MQTTSUB=0,“esp8266_rxd”,1

9、while 主循环中实现定时发布：如果连接上了MQTT服务器，就定时发布信息：AT+MQTTPUB=0,“esp8266_txd”,“{“LAMP”:“OFF”}”,0,0

程序中有个地方：

if(esp8266_Send_AT_Cmd("AT+RESTORE\r\n", "OK"))
{
		printf("RESTORE OK\r\n");
}

RESTORE是恢复出厂设置，应该改成复位（RST）

if(esp8266_Send_AT_Cmd("AT+RST\r\n", "OK"))
{
		printf("RST OK\r\n");
}

在 MQTT 客户端软件中的操作如下：
在这里插入图片描述
MQTT服务器如上图所示。程序中的 client_id 是 clientID，所以不能再用这个了，我就另外起了个名字：MQTT_FX_Client 。
在这里插入图片描述

在程序中，订阅了 esp8266_rxd，

在这里插入图片描述
因此，点击 Publish 后，串口能够接收到：

在这里插入图片描述
与此同时，程序还会向 esp8266_txd 每隔一段时间发送数据，

在这里插入图片描述

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