一、引言
在物联网（IoT）应用中，设备之间的通信至关重要。STM32是一款性能强大、应用广泛的微控制器，而ESP8266则是一款低成本、高集成度的Wi-Fi模块。将STM32与ESP8266结合使用，可以让STM32设备轻松接入局域网，实现与其他设备的数据交互。本文将详细介绍如何实现STM32与ESP8266的局域网通信，并给出相应的代码示例。
二、硬件连接
2.1 STM32与ESP8266的连接
STM32与ESP8266通常通过串口进行通信。一般需要连接以下几个引脚：
TX（发送）：STM32的TX引脚连接到ESP8266的RX引脚，用于STM32向ESP8266发送数据。
RX（接收）：STM32的RX引脚连接到ESP8266的TX引脚，用于STM32接收ESP8266发送的数据。
GND（接地）：将两者的GND引脚连接在一起，确保共地。
VCC（电源）：根据ESP8266的供电要求，为其提供合适的电源，一般为3.3V。
2.2 其他注意事项
在连接过程中，要注意引脚的电平匹配。如果STM32的引脚电平与ESP8266不兼容，可能需要使用电平转换电路。同时，为了保证通信的稳定性，建议在ESP8266的电源引脚附近添加去耦电容。
三、ESP8266的配置
3.1 工作模式
ESP8266支持多种工作模式，如STA（Station）模式、AP（Access Point）模式和STA+AP模式。在局域网通信中，通常使用STA模式，让ESP8266连接到现有的Wi-Fi网络。
3.2 AT指令配置
ESP8266通过AT指令进行配置。以下是一些常用的AT指令：
AT+RST：复位ESP8266。
AT+CWMODE=1：设置为STA模式。
AT+CWJAP=“SSID”,“PASSWORD”：连接到指定的Wi-Fi网络，其中“SSID”是Wi-Fi网络的名称，“PASSWORD”是密码。
AT+CIPSTART=“TCP”,“IP_ADDRESS”,PORT：建立TCP连接，“IP_ADDRESS”是目标设备的IP地址，“PORT”是端口号。
四、STM32代码实现
以下是一个基于STM32Cube HAL库的代码示例，实现了STM32通过串口与ESP8266通信，控制ESP8266连接到Wi-Fi网络并建立TCP连接。
#include "stm32f1xx_hal.h"
UART_HandleTypeDef huart1;
// 函数声明
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
void send_AT_command(const char* command);
void delay_ms(uint32_t ms);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
// 复位ESP8266
send_AT_command("AT+RST\r\n");
delay_ms(2000);
// 设置为STA模式
send_AT_command("AT+CWMODE=1\r\n");
delay_ms(1000);
// 连接到Wi-Fi网络
send_AT_command("AT+CWJAP=\"YOUR_SSID\",\"YOUR_PASSWORD\"\r\n");
delay_ms(5000);
// 建立TCP连接
send_AT_command("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.1.100\",8080\r\n");
delay_ms(3000);
while (1)
{
// 可以在这里添加数据发送和接收的逻辑
send_AT_command("AT+CIPSEND=5\r\n");
delay_ms(1000);
send_AT_command("Hello\r\n");
delay_ms(5000);
}
}
void send_AT_command(const char* command)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)command, strlen(command), HAL_MAX_DELAY);
}
void delay_ms(uint32_t ms)
{
HAL_Delay(ms);
}
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** 初始化RCC振荡器
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** 初始化CPU、AHB和APB总线时钟
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{
huart1.Instance = USART1;
huart1.Init.BaudRate = 115200;
huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
/* GPIO Ports Clock Enable */
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
/*Configure GPIO pin : PA5 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PA9 PA10 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
void Error_Handler(void)
{
while(1)
{
}
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
}
#endif
代码解释
主函数 main：程序的入口，首先进行系统初始化，包括HAL库初始化、系统时钟配置、GPIO初始化和USART初始化。然后依次发送AT指令对ESP8266进行配置，包括复位、设置工作模式、连接Wi-Fi网络和建立TCP连接。最后进入一个无限循环，定时发送数据。
send_AT_command 函数：用于向ESP8266发送AT指令，通过串口将指令发送出去。
delay_ms 函数：实现延时功能，确保ESP8266有足够的时间处理AT指令。
五、数据接收与处理
在实际应用中，还需要处理从ESP8266接收到的数据。可以通过串口中断的方式来实现数据的实时接收和处理。以下是一个简单的串口中断处理函数示例：
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart == &huart1)
{
// 处理接收到的数据
// 可以添加解析和处理逻辑
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_data, 1); // 继续开启接收中断
}
}
六、注意事项
AT指令响应：在发送AT指令后，要等待ESP8266的响应，确保指令执行成功。可以通过解析响应数据来判断指令是否执行成功。
网络稳定性：ESP8266的网络连接可能会受到信号强度、干扰等因素的影响，需要确保Wi-Fi网络的稳定性。
数据格式：在进行数据传输时，要注意数据的格式和编码，确保通信双方能够正确解析数据。
七、总结
通过将STM32与ESP8266结合使用，可以让STM32设备轻松接入局域网，实现与其他设备的数据交互。本文详细介绍了硬件连接、ESP8266的配置以及STM32的代码实现，并给出了数据接收和处理的示例。在实际应用中，需要根据具体需求对代码进行扩展和优化，确保通信的稳定性和可靠性。
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原文链接：https://blog.csdn.net/duierrorshuobu/article/details/146384661
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