STM32 OTA例程中的WiFi芯片ESP8266

前言

這一節(jié)，我們來聊聊STM32的FOTA例程中用到的WiFi芯片ESP8266。這里涉及到一個基于該芯片的WiFi模塊ESP-01。它是安信可公司基于ESP8266 芯片的WiFi模塊。在STM32 FOTA Demo工程里，我們用它來實現(xiàn)無線通信。下面先來認識一下該模塊，然后在Demo里重點介紹基于ESP8266 芯片相關底層驅動的實現(xiàn)過程。

ESP-01模塊

ESP-01模塊集成ESP8266EX WiFi芯片，支持802.11b/g/n協(xié)議，支持UART/GPIO等接口，內(nèi)嵌LwIP協(xié)議棧，支持STA/AP/STA+AP工作模式，是一款低成本的無線模塊。

ESP-01模塊采用DIP-8封裝。尺寸和引腳定義見下圖。提供一個UART接口和兩個GPIO口。

STM32F769探索板的CN2接口支持對ESP-01模塊的擴展，可以直接將ESP-01模塊插在CN2接口上。STM32F769和ESP-01之間通過串口通信，串口配置為：115200波特率，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗，1位停止位。連接如下：

AT指令格式

ESP-01的AT指令集就是ESP8266的AT指令集?？梢约毞譃樗姆N類型：

要注意的是，不是每條AT指令都具備上面4種類型，具體要去看該條AT指令的說明。

使用雙引號表示字符串數(shù)據(jù)。比如“123”，就是一個字符串，而123就是數(shù)字。

開頭的AT指令兩個字符必須大寫，每條命令以回車換行符結尾“\r\n”

ESP8266的AT指令集又分為：基礎AT命令（對模塊的配置，串口設置等），WiFi功能AT命令（設置WiFi模式，連接AP等），TCP/IP功能AT命令（建立TCP連接，收發(fā)數(shù)據(jù)等）。

作為TCP客戶端工作

模塊初始化

程序上電運行后，在開始使用WiFi模塊前，必須先對其進行初始化。除了GPIO口以及串口的初始化外，還需要對WIFI模塊進行配置，使其工作在我們希望的模式下。在STM32 FOTA Demo里ESP8266應該工作在STATION模式和多連接模式下。所以在初始化的時候，需要通過相應的AT指令進行配置。下面是初始化的代碼以及AT指令執(zhí)行的過程。

連接到AP

上圖的黃色部分是WiFi模塊的返回狀態(tài)。必須要接收到"OK\r\n"，才能去讀取IP地址。連接WiFi熱點的過程，需要的時長不一定，有時2、3秒，有時6、7秒。所以這里最好把等待的時間 留長一點，否則經(jīng)常會出現(xiàn)連接WiFi熱點失敗的情況。

與服務器建立連接

連接到WiFi熱點后，就可以開始與服務器建立連接了。ESP8266支持5個并發(fā)連接。

一般我們知道的不是目標服務器的IP地址，而是域名。所以在開始創(chuàng)建連接之前需要先通過DNS服務獲該取域名對應的IP地址。ESP8266也提供了相應的AT指令。

下面是代碼中的一段和建立連接相關的代碼：

發(fā)送數(shù)據(jù)

發(fā)送數(shù)據(jù)過程分兩步：

1.發(fā)送AT+CIPSEND=,命令。說明要往哪個socket通道，發(fā)送多少字節(jié)的數(shù)據(jù)。

2.收到WiFi模塊返回的"OK\r\n>"后，再發(fā)送數(shù)據(jù)。

下面是例程中，ESP8266發(fā)送數(shù)據(jù)的代碼實現(xiàn)。

接收數(shù)據(jù)的模式

注意：該示例中MQTT和HTTP應用都在一個task里面調(diào)用，如果在不同的task實現(xiàn)，接收驅動需要做相應修改。

小結

在例程中，和WiFi模塊相關的驅動由三層組成：

在ESP8266_io.c中，是最底層的跟STM32外設打交道的部分。包括初始化引腳，從串口讀取和發(fā)送數(shù)據(jù)；

Esp8266.c中是對AT指令的實現(xiàn)。

Wifi.c是WiFi底層驅動和上層的一個接口。我們可以看到它的函數(shù)和ESP8266.c中的某些函數(shù)名字都很類似。

我們前面講的內(nèi)容基本都在這三個文件中，對于如果想更換WIFI模塊來講，它主要涉及到的代碼也就是這三部分。