stm32_note_21day

stm32_note_21day

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2022-9-13
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一.温故知新

    短距无线通信模块->nRF24L01
    接口->SPI接口
    SPI一共有4条线
    (CSN<片选>\SCK<时钟线>\MOSI<主出从入>\MISO<主入从出>)
    全双工的工作模式
    nRF可以实现一对一的通信,也可以实现一对多的通信
    最多是一对六的通信->有6个接收数据的通道
    在不同的频道下可以实现多对多的通信

二.短距无线通信模块

    WiFi模块->使用的芯片型号是ESP8266(是乐鑫公司的芯片)
    本身也是一个32bit的单片机芯片
    只不过乐鑫公司在生产ESP8266芯片时在内部已经烧写了TCP/UDP的协议栈
    ESP8266的接口是USART/UART的接口需要连接到我们开发板的USART2上
    USART2_TX	PA2
    USART2_RX	PA3
需要通过STM32的USART2为ESP8266模块发送AT指令(WiFi\GPRS\NB-IoT)

AT指令集
resources/01AT指令集01.png

resources/01AT指令集02.png

AT指令使用示例
resources/02AT指令使用示例.png

单连接 TCP Client

ESP8266单连接
resources/03ESP8266单连接01.png

resources/03ESP8266单连接02.png

        1.设置WiFi模式
            "AT+CWMODE=1\r\n"
            需要接收"OK"
        如果设置成单连接 TCP Client可以修改成=1
            注意 :
            =1	softAP模式
            =2	station模式
            =3	softAP+station模式
        
        2.连接路由
            "AT+CWJAP="SSID","password"\r\n"
            需要接收"OK"
            注意 :
            1)
            SSID	是路由器的名称
            password	是路由器的密码
            2)
            路由器的名称不能是中文,也不能有空格
            尽量是大小写英文字母
            3)
            路由器的密码必须要有
            4)
            在小范围之内WiFi信号会有干扰,有可能会影响实验

        3.查询设备 IP 地址
            "AT+CIFSR\r\n"
            注意 :
            1)只需要有查询的指令发送即可,不需要接收查询的结果

        4.ESP8266 作为 client 连接到 TCP server
            "AT+CIPSTART="TCP","IP",PORT\r\n"
            需要接收"OK"
            注意 :
            1)
            IP	指的是Server端的IP地址(PC机获取的IP)
            PORT	指的是Server端的端口号(可以自己设置)

        5.发送数据
            "AT+CIPSEND=4\r\n"
            首先需要接收"OK"
            然后需要接收'>'
            在'>'之后写上你要发送的数据
            发送完数据之后,需要接收"SEND OK"
            注意 :
            1)
            =4	代表将来要发送4bytes数据(不算'\0')
            2)
            如果算上'\0'
            =6	"Hello"会造成忙等

        6.接收数据
            "+IPD,n:xxxxxxxxxx"
            注意 : 
            1)
            n	代表的是接收到数据的字节数
            2)
            xxxx	代表的是接收到的数据

        7.断开 TCP 连接
            "AT+CIPCLOSE\r\n"
            注意 :
            1)只需要发送断开连接的指令,不需要接收应答

透传模式

ESP8266透传
resources/04ESP8266透传.png

        1.在连接完TCP Server端之后需要使能透传模式
            "AT+CIPMODE=1\r\n"
            需要接收"OK"
        
        2.发送数据
            "AT+CIPSEND\r\n"
            首先需要接收"OK"
            然后需要接收'>'
            在'>'之后写上你要发送的数据
            注意 : 
            1)在透传模式下不需要指定发送数据的字节数
        
        3.退出发送数据
            "+++"
            代表要退出发送数据

        4.断开 TCP 连接
            "AT+CIPCLOSE\r\n"
            注意 :
            1)只需要发送断开连接的指令,不需要接收应答

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任务
1.把STM32F103开发板上的TCP client连接调通
2.组内找同学把STM32F103开发板上的固定远端的UDP通信调通
3.组内找同学把STM32F407开发板上的TCP client连接调通
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esp8266.h

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#ifndef __ESP8266_H
#define __ESP8266_H
/*
ESP8266模块是WIFI无线通讯模块,该模块是串口接口
连接到了我们开发板上的USART2
*/
#include "stm32f10x_conf.h"//包含该头文件所有的外设头文件均已包含

typedef void (*wifi_recv_handler)(char *buf, int len);//通过typedef定义函数指针类型

extern void set_wifi_recv_handler(wifi_recv_handler h);//设置wifi接收到数据的回调函数
extern void esp8266_init(void);//初始化的函数(初始化串口)
extern void esp8266_link_wifi(char *ssid, char *passwd);//连接路由(需要路由的名称和路由的密码)
extern void esp8266_connect(char *ip, char *port);//连接TCP server
extern void esp8266_disconnect(void);//断开TCP连接
extern void esp8266_send(char *msg, char *len);//发送数据
extern void dataHandler(unsigned char c);//处理接收到的数据

#endif

esp8966.c

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#include "esp8266.h"
#include "usart2.h"
#include "delay.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

#define O_F	1//O的状态
#define K_F	2//K的状态
static int flag = O_F;
static int ok_flag = 0;
static int len = 0;//保存数据长度的整数

//"+IPD,13:1234567890ABC"
#define ADD_S 	0//+的状态
#define I_S			1//I的状态
#define P_S			2//P的状态
#define D_S			3//D的状态
#define H_S			4//,的状态
#define LEN_S		5//长度的状态
#define DATA_S	6//数据的状态
static int data_flag = ADD_S;//默认是+的状态
wifi_recv_handler wifi_handler = NULL;

void set_wifi_recv_handler(wifi_recv_handler h)//设置wifi接收到数据的回调函数
{
	wifi_handler = h;
}

void dataHandler(unsigned char c)//处理接收到的数据
{
	static char len_buf[5];//接收到数据的字节数
	static int i = 0;//循环变量
	static char data_buf[512];//存储接收到的数据
	
	switch(data_flag)
	{
		case ADD_S :
									if(c == '+')
										data_flag = I_S;
									break;
		case I_S :
									if(c == 'I')
										data_flag = P_S;
									else
										data_flag = ADD_S;
									break;
		case P_S :
									if(c == 'P')
										data_flag = D_S;
									else
										data_flag = ADD_S;
									break;
		case D_S :
									if(c == 'D')
										data_flag = H_S;
									else
										data_flag = ADD_S;
									break;
		case H_S :
									if(c == ',')
										data_flag = LEN_S;
									else
										data_flag = ADD_S;
									break;
		case LEN_S ://+IPD,13:1234567890ABC
									if(c == ':')
									{
										len_buf[i] = '\0';
										len = atoi(len_buf);
										data_flag = DATA_S;
										i = 0;
										break;
									}
									else
										len_buf[i] = c;
									i++;
									break;
		case DATA_S:
									data_buf[i] = c;
									i++;
									if(i == len)
									{
										i = 0;
										data_flag = ADD_S;
										if(wifi_handler)
											wifi_handler(data_buf, len);
										break;
									}
									break;
	}
	
	if(c == '>')
		ok_flag = 1;
	
	if(ok_flag == 0)
	{
		switch(flag)
		{
			case O_F : 
									if(c == 'O')
										flag = K_F;
									break;
			case K_F : 
									if(c == 'K')
									{
										flag = O_F;
										ok_flag = 1;
									}
									else
										flag = O_F;
									break;
		}
	}
}

void esp8266_init(void)//初始化的函数(初始化串口)
{
	usart_2_init();
}

void esp8266_link_wifi(char *ssid, char *passwd)//连接路由(需要路由的名称和路由的密码)
{
	//AT+RST\r\n 重启无线模块
	usart_2_send_data("AT+RST\r\n");
	delay_ms(2000);//重启之后延时两秒
	
	//AT+CWMODE=1\r\n 选择wifi模式
	ok_flag = 0;
	usart_2_send_data("AT+CWMODE=1\r\n");//选择模式
	while(ok_flag == 0);//等待esp8266的OK
	
	//AT+CWJAP="SSID","password"\r\n 连接路由
	ok_flag = 0;
	usart_2_send_data("AT+CWJAP=");
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_data(ssid);
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_byte(',');
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_data(passwd);
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_data("\r\n");
	while(ok_flag == 0);
	
	//AT+CIFSR\r\n 查询分配到的IP地址(必须要查一下,否则无法建立连接)
	usart_2_send_data("AT+CIFSR\r\n");
}

void esp8266_connect(char *ip, char *port)//连接TCP server
{
	//AT+CIPSTART="TCP","192.168.3.116",8080\r\n 建立TCP连接
	ok_flag = 0;
	usart_2_send_data("AT+CIPSTART=");
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_data("TCP");
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_byte(',');
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_data(ip);
	usart_2_send_byte('"');
	usart_2_send_byte(',');
	usart_2_send_data(port);
	usart_2_send_data("\r\n");
	while(ok_flag == 0);
}

void esp8266_disconnect(void)//断开TCP连接
{
	//AT+CIPCLOSE\r\n 断开TCP连接
	usart_2_send_data("AT+CIPCLOSE\r\n");
	//注意:有可能回复有可能不回复,所以不检测closed ok
}

void esp8266_send(char *msg, char *len)//发送数据
{
	//AT+CIPSEND=4\r\n 发送数据
	ok_flag = 0;
	usart_2_send_data("AT+CIPSEND=");
	usart_2_send_data(len);
	usart_2_send_data("\r\n");
	while(ok_flag == 0);//等待 OK
	
	ok_flag = 0;
	while(ok_flag == 0);//等待 >
	
	ok_flag = 0;
	usart_2_send_data(msg);
	while(ok_flag == 0);//等待 SEND OK
}
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