ESP8266 模块介绍—AT指令学习 笔记

news2024/10/22 3:08:41

零、简介

感谢百文网韦东山 老师对ESP8266模块的讲解

笔记在CSDN也有文章备份

大家可以在我的gitee仓库 中下载笔记源文件、ESP8266资料等

笔记源文件可以在Notion中导入

一、ESP8266-01S模块详细介绍

1. 名字的由来

  • ESP8266 是方形的主控芯片
  • 旁边的长方形是一个Flash
  • -01S 是用来区分基于ESP8266芯片做成的型号（种类）
  • 也能称ESP8266-01S为ESP-01S

2. 引脚定义

单片机常用连接方式

3. 与ESP826601对比

  1. ESP8266-01
    • 两个灯，一个为电源，一个为串口信号灯（有串口发送会一闪一闪的）
    • 在接线时还需要把4引脚拉高（官方建议再接个电阻）
  2. ESP8266-01S
    • 一个灯，但为信号灯
    • 正面有ESP-01S的丝印
    • 背面有引脚名称的丝印
    • 在接线时只需要RX、TX、GND和3V3接好就OK了

二、AT指令简介

全程AT command set，AT 是 Attention的缩写。

出自Dennis Hayes，为海斯智能300所开发的一种命令语言。

可以使用指令集 与 设备进行沟通

三、AT指令注意事项

注意事项

  • **不是每条 AT 指令都具备上述 4 种类型的命令。
  • **括号内为缺省值，不必填写或者可能不显示。
  • **使⽤双引号表示字符串数据 ”string”，例如：AT+CWSAP="ESP756290","21030826",1,4
  • **默认波特率为 115200。
  • AT 指令必须⼤写，并且以回⻋换⾏符结尾（CR LF）。
  • 对于认识的指令，他会作出处理并返回OK
  • 对于不认识的指令，他会返回ERROR！
  • 指令必须全部大写（其实AT可以小写），
  • 指令必须以\r\n结尾（否则ESP8266会认为是一条指令，直到\r\n换行）
    • CR (Carriage Return) 表示回车
    • LF (Line Feed) 表示换行
    • Dos和Windows采用回车+换行(CR+LF)表示下一行
    • 而UNIX/Linux采用换行符:(LF)表示下一行
    • MAC OS系统采用回车符(CR)表示下一行
    • 所以 Windows下编写的Shell脚本，直接放到linux/unix下执行会报错，就是因为行结束符不一样导致的。
    • \r为回车 \n为换行
  • ESP8266默认的波特率为115200

例如

  • 串口发送：AT ，那么会收到OK
  • 发送AT+RST ，ESP8266会重置，并打印日志，最后输出Ready

AT指令详情参考《ESP8266 Non-OS SDK AT 指令集_V3.0.1.pdf》

四、AT指令的分类和提示信息

1. 四种类型

AT指令可以细分为四种类型

  1. 测试指令
    • 该命令用于该命令用于查询设置指令的参数以及取值范围
    • 指令格式：AT+<x>=?
  2. 查询指令
    • 该命令用于返回参数的当前值。
    • 指令格式：AT+<x>?
  3. 设置指令
    • 该命令用于设置用户自定义的参数值。
    • 指令格式：AT+<x>=<…>
  4. 执行指令
    • 该命令用于执行受模块内部程序控制的参数不可变的功能，
    • 指令格式：AT+<x>

2. 简单测试

例如可以使用测试指令查看取值列表、查询指令查询当前模式是什么、设置指令设置当前模式。

串口工具测试发送如下

3. CUR与DEF

附录A：

AT指令有一部分分为保存到Flash和不保存到Flash 显然，保存到Flash的下次开机仍会保持，而临时的则在下次掉电 或 重启后恢复原状 保存到Falash的指令会在手册的附录中列出（大部分的指令都有后缀DEF，是definite 明确的 的缩写。） 那么临时改变的话，后缀就是CUR（是current 当前的 的缩写） 如果不加后缀，那么默认是保存在Flash中的，即带DEF后缀 例如AT+CWMODE=3（AT+CWMODE_DEF=3）

4. 提示信息

附录B：

提示信息说明
readyAT 固件成功启动
ERROR指令输入错误，或者指令执行出错
WIFI CONNECTEDESP8266 station 连接到 AP
WIFI GOT IPESP8266 station 获取到 IP 地址
WIFI DISCONNECTESP8266 station 的 WiFi 连接断开
busy s...busy sending，表示系统正在发送数据的过程中，无法响应当前输入
busy p...busy processing，表示系统正在处理前一条指令，无法响应当前输入
<conn_id>,CONNECT建立了 <conn_id> 号网络连接
<conn_id>,CLOSED<conn_id> 号网络连接断开
+IPD接收到网络数据
+STA_CONNECTED:<sta_mac>有 station 连入 ESP8266 softAP
+DIST_STA_IP:<sta_mac>,<sta_ip>ESP8266 softAP 给连入的 station 分配 IP 地址
+STA_DISCONNECTED:<sta_mac>station 从 ESP8266 softAP 断开连接

五、使用AT指令的简单方法

使用AT指令的大概步骤：

  • 打开AT文档
  • 找到指令所在的位置
  • 查看指令说明
    • 指令类型
    • 相应信息
    • 注意事项
    • 参数说明
    • 指令示例

六、AT指令应用示例

以下示例，均来自乐鑫官方的《ESP8266 AT 指令使⽤示例.pdf》文档

1. TCP 单连接 Client

  1. 配置 WiFi 模式：

    • 使用命令 “AT+CWMODE=3”，设置为可连可被连模式。
    • 响应：OK。

  2. 连接路由器（热点）：

    • 使用命令 “AT+CWJAP="SSID","password"”（其中 SSID 是 wifi 名称，后者为密码）。
    • 响应：OK。

  3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址：

    • 使用命令 “AT+CIFSR”。

    • 响应：

      +CIFSR:APIP,"192.168.4.1"
+CIFSR:APMAC,"1a:fe:34:a5:8d:c6"
+CIFSR:STAIP,"192.168.3.133"
+CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:a5:8d:c6"
OK

  4. PC 与 ESP8266 设备连接同一路由器，在 PC 端使用网络调试工具，建立一个 TCP 服务器。

    • 假设 PC 创建的服务器 IP 地址为 192.168.3.116，端口为 8080。
      • 这里使用了网络调试工具，监听PC端所处的网关

  5. ESP8266 设备作为 TCP client 连接到上述服务器：

    • 使用命令 “AT+CIPSTART="TCP","192.168.3.116",8080” （protocol、server IP 和 port）（协议、IP地址、端口）。
    • 响应：OK。

  6. ESP8266 设备向服务器发送数据：

    • 使用命令 “AT+CIPSEND=4”（设置要发送的数据长度，例如 4 字节）。
    • 输入 1234”（输入数据，无回车符）。
    • 响应：Recv 4 bytes  SEND OK。

  7. 当 ESP8266 设备接收到服务器发来的数据，将提示如下信息：

    • “+IPD,n:xxxxxxxxxx”

    • n指接收到的字节，后面的xx为接收到的数据

    • 例如 默认这里的3，指的是接收到3字节（因为发送时有\r\n换行回车，他们各占一个字节）（中文每个占2字节）

      +IPD,7:11222
+IPD,3:1
+IPD,8:你人呢

2. UDP 传输_固定远端的UDP通信

基础配置：

  1. 配置 WiFi 模式： AT+CWMODE=1
  2. 连接路由器（热点）：AT+CWJAP="SSID","password
  3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址： AT+CIFSR

UDP 通信步骤：

UDP 通信远端固定规则：AT+CIPSTART 指令的最后一个参数设置为 0 决定UDP通信为远端固定 。系统会分配一个连接号给这个固定连接，UDP 通信双方不会被其他设备替代。

假设，PC 创建的 UDP ⾃身 IP 地址为 192.168.118.168，端⼝为 25563

  1. 使能多连接：AT+CIPMUX=1。

    • 多连接模式 (AT+CIPMUX=1) 时，设置指令： AT+CIPSTART=<link ID>,<type>,<remote IP>,<remote port>[,(<UDP local port>)，(<UDP mode>)]
    • <link ID>：⽹络连接 ID (0 ~ 4)，⽤于多连接的情况 • <type>：字符串参数，连接类型，"TCP"，"UDP"或"SSL" • <remote IP>：远端 IP 地址，字符串参数 • <remote port>：远端端⼝号 • [<UDP local port>]：UDP 传输时，设置本地端⼝ • [<UDP mode>]：UDP 传输的属性，若透传，则必须为 0 ‣ 0：收到数据后，不更改远端⽬标，默认值为 0 ‣ 1：收到数据后，改变⼀次远端⽬标 ‣ 2：收到数据后，改变远端⽬标

  2. 创建 UDP 传输，例如连接号为 4 的指令为 AT+CIPSTART=4,"UDP","192.168.118.168",25563,9090,0 响应为 4,CONNNECT 和 OK。

    参数说明如下：

    • "192.168.118.168", 25563为 UDP 传输的远端 IP 和端⼝，即前⽂中 PC 建⽴的 UDP 端⼝；
    • 9090为 ESP8266 本地的 UDP 端⼝，⽤户可⾃⾏设置，如不设置则为随机值；
    • 0 表示当前 UDP 传输建⽴后，UDP 远端不会被其他设备更改；即使有其他设备通过 UDP 协议发数据到

    ESP8266 UDP 端⼝ 1112，ESP8266 的第 4 号 UDP 传输的远端也不会被替换，使⽤指令

    “AT+CIPSEND=4, X” 发送数据，仍然是当前固定的 PC 端收到。

  3. 发送数据：AT+CIPSEND=4,7，输入 “UDPtest”，响应为 Recv 7 bytes 和 SEND OK。

  4. 接收数据时，ESP8266 设备会提示 “+IPD,4,n:xxxxxxxxxx”

  5. 断开 UDP 传输：AT+CIPCLOSE=4，响应为 4,CLOSED 和 OK。

3. UDP 传输_远端可变的UDP通信

基础配置：

  1. 配置 WiFi 模式： AT+CWMODE=1
  2. 连接路由器（热点）：AT+CWJAP="SSID","password
  3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址： AT+CIFSR

UDP 通信远端可改变的情况：当使用 AT+CIPSTART 指令创建 UDP 通信，将最后一个参数设置为 2 时，UDP 通信的远端可改变。

UDP 通信步骤：

（这里不需要使能多连接）

  1. 创建 UDP 传输：AT+CIPSTART="UDP","192.168.118.168",25563,9090,2，响应为 CONNNECT 和 OK。
  2. 发送数据：AT+CIPSEND=7，输入 “UDPtest”，响应为 Recv 7 bytes 和 SEND OK。 （这里不需要再和AT+CIPSEND=4,7一样，指定网络连接ID*）*
  3. 发送数据到其他指定远端，例如发数据到 192.168.118.168，端口25563：AT+CIPSEND=7," 192.168.118.168",25563，输入 “UDPtest”，响应为 Recv 7 bytes 和 SEND OK。

参数说明：192.168.118.168",25563为 UDP 传输的远端 IP 和端口；9090为 ESP8266 本地的 UDP 端口，用户可自行设置，如不设置则为随机值；2 表示当前 UDP 传输建立后，UDP 传输远端会自动更改为最近一个与 ESP8266 UDP 通信的远端。

注意事项：发送数据时，如果输入的字节数超过了设置长度（n），系统将提示 busy，并发送数据的前 n 个字节，发送完成后响应 SEND OK，超出长度的部分数据被认为是无效数据，不被接受。

接收数据时，ESP8266 设备会提示 “+IPD,n:xxxxxxxxxx”

  1. 断开 UDP 传输：AT+CIPCLOSE，响应为 CLOSED 和 OK。

4. TCP 单连接 透传

  • 透传 就是 透明传输就是在传输过程中，对外界透明，就是说你看不见他是传送网络，不管传输的业务如何，我只负责将需要传送的业务传送到目的节点，相当于一条数据线或者串口线，同时保证传输的质量即可，而不对传输的业务进行处理。
  • ESP8266 AT 默认仅在 TCP client 单连接或 UDP 传输模式时，⽀持透传。

一、ESP8266 透传功能概述

  • ESP8266 可作为 station 实现 TCP client 单连接透传，作为 softAP 也可同理实现透传。

二、配置步骤

  1. 配置 WiFi 模式：
    • 指令：AT+CWMODE=3，设置为 softAP+station 模式。
    • 响应：OK。
  2. 连接路由器：
    • 指令：AT+CWJAP="SSID","password"，输入路由器的 SSID 和密码。
    • 响应：OK。
  3. 查询 IP 地址：
    • 指令：AT+CIFSR。
    • 响应：显示 APIP、APMAC、STAIP、STAMAC 等信息，如 +CIFSR:APIP,"192.168.4.1"、+CIFSR:APMAC,"1a:fe:34:a5:8d:c6"、+CIFSR:STAIP,"192.168.3.133"、+CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:a5:8d:c6"。
    • 响应：OK。
  4. PC 端操作与连接：
    • PC 与 ESP8266 设备连接同一路由器，在 PC 端使用网络调试工具，建立一个 TCP 服务器。假设 PC 创建的服务器 IP 地址为 192.168.3.116，端口为 8080。
  5. ESP8266 作为 TCP client 连接服务器：
    • 指令：AT+CIPSTART="TCP","192.168.3.116",8080，指定协议、服务器 IP 和端口。
    • 响应：OK。
  6. 使能透传模式：
    • 指令：AT+CIPMODE=1。
    • 响应：OK。
    • 注意**（此设置不保存到flash，透传模式传输时，如果连接断开，ESP8266 会不停尝试重连，此时单独输入 +++ 退出透传，则停止重连;普通传输模式则不会重连，提示连接断开。）**
  7. ESP8266 设备向服务器发送数据：
    • 指令：AT+CIPSEND。
    • 响应：>，表示从此时起，从 UART 接收的数据将自动传输到服务器。
    • 注意：每次发送（每包）最大2048个字节，或者每包20ms间隔区分
  8. 退出发送数据：
    • 在透传发送数据过程中，若识别到单独的一包数据 “+++”，则退出透传发送。 建议使用串口工具一次性发送 “+++”，且不要携带空格或换行符等不可见字符。 之后，至少间隔 1 秒，再发下一条 AT 指令。
  9. 退出透传模式：
    • 指令：AT+CIPMODE=0。
    • 响应：OK。
  10. 断开 TCP 连接：
  • 指令：AT+CIPCLOSE。
  • 响应：CLOSED、OK。

5. UDP 透传

一、ESP8266 UDP 透传功能概述

  • ESP8266 作为 softAP 可实现 UDP 透传，作为 station 同理可实现。

二、配置步骤

  1. 配置 WiFi 模式：
    • 指令：AT+CIMODE=3，设置为 softAP+station 模式。
    • 响应：OK（假设此处应有 OK 响应）。
  2. PC 连入 ESP8266 softAP：无特定指令，在 PC 上选择 ESP8266 的无线网络连接。
    • 模块和PC接入同局域网也可
  1. PC 端建立 UDP 传输：
    • 在 PC 端使用网络调试工具，建立一个 UDP 传输。假设 PC 创建的 UDP 自身 IP 地址为 192.168.4.2，端口为 1001。
  2. ESP8266 建立 UDP 传输：
    • 指令：AT+CIPSTART="UDP", "192.168.4.2",1081,2233,0。
    • 响应：OK（假设此处应有 OK 响应）。
  3. 使能透传模式：
    • 指令：AT+CIPMODE=1。
    • 响应：OK。
  4. ESP8266 设备向服务器发送数据：
    • 指令：AT+CIPSEND。
    • 响应：>，表示从此时起，从 UART 接收的数据将自动传输到服务器。
    • 注意：发送数据时，如果输入的字节数超过了设置长度 (n)，系统将提示 busy，并发送数据的前 n 个字节，发送完成后响应 SEND OK。超出长度的部分数据被认为是无效数据，不被接受。
  5. 退出发送数据：
    • 在透传发送数据过程中，若识别到单独的一包数据 “+++”，则退出透传发送。建议使用串口工具一次性发送 “+++”，且不要携带空格或换行符等不可见字符。之后，至少间隔 1 秒，再发下一条 AT 指令。
    • 注意：“+++” 退出透传发送数据，回到正常 AT 指令模式。此时，TCP 连接仍然是保持的，可以再发 AT+CIPSEND 指令，重新开始透传。
  6. 退出透传模式：
    • 指令：AT+CIPMODE=0。
    • 响应：OK。
  7. 断开 UTP 连接：
    • 指令：AT+CIPCLOSE。
    • 响应：CLOSED、OK。

6. 多连接 TCP Server

一、ESP8266 多连接 TCP Server 功能概述

  • ESP8266 AT 仅支持建立一个 TCP 服务器，且必须使能多连接，允许连接多个 TCP client。ESP8266 作为 softAP 可建立 TCP 服务器，作为 station 在连接路由后同理可建立服务器。

二、配置步骤

  1. 配置 WiFi 模式：

    • 指令：AT+CWMODE=3，设置为 softAP+station 模式。
    • 响应：OK（假设此处应有 OK 响应）。

  2. 使能多连接：

    • 指令：AT+CIPMUX=1。（AT+CIPSERVER=<mode>[,<port>]）

    • 响应：OK。

  3. 建立 TCP server：

    • 指令：AT+CIPSERVER=1（默认端口为 333）。
    • 响应：OK。

  4. PC 连入 ESP8266 softAP：无特定指令，在 PC 上选择 ESP8266 的无线网络连接。

    • 模块和PC接入同局域网也可

  5. PC 端建立多个 TCP client 连接 ESP8266 的 TCP server：在 PC 端使用网络调试工具建立一个 TCP client，连接 ESP8266 的 TCP server。

  6. 如果要显示端口和IP可以使能这个

  7. 断开链接

    AT+CIPCLOSE=1

注意：

ESP8266 作为 TCP server 有超时机制，如果连接建⽴后，⼀段时间内⽆数据来往，ESP8266 TCP server 会将 TCP client 踢掉。因此，请在 PC TCP client 连上 ESP8266 TCP server 后建⽴⼀个 2s 的循环数据发送，⽤于保持连接。

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