如何使用stm32+ESP8266实现手机控制LED灯？

前言

上一篇文章中，我们讲了ESP8266和USB转TTL模块直接相连实现在串口调试助手里发送AT指令，从而达到最简单的控制ESP8266的方式。通过这种方式，也可以使我们进一步加深对于AT指令的理解。这篇文章是在之前的基础上，将原来手动往串口调试助手里输入的AT指令，通过单片机串口发送的方式，用单片机程序发送给ESP8266。之所以写这篇文章，一是对自己学习的一个总结，二是因为自己原来在弄这一块的时候，走了不少弯路，浪费了大量的时间，所以想分享出来，让刚入手的同学少走一些弯路。我用的是正点原子的ESP8266模块，看的原子哥的教程。原子哥的教程这一块是做了一个很大的项目，结合了TFT屏幕，按键等很多外设，用户界面里包括了AP模式，STA模式以及AP+STA模式，十分地详细，但是一个缺点就是，对于初入门的不太友好。我一直认为学习要由简入难，循序渐进，所以我再看了无数其他人写的文章，失败了无数次之后，终于整了一个最精简的stm32+ESP8266+手机控制LED灯。废话不多说，开始吧。

代码
1.串口配置
（1）串口一：


void uart_init(u32 bound){
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
         
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        //使能USART1，GPIOA时钟
  
        //USART1_TX   GPIOA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
   
    //USART1_RX          GPIOA.10初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  


    //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;                //子优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
  
    //USART 初始化设置


        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;        //收发模式


    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1


}


（2）串口3：


void usart3_init(u32 bound)
{  


        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;


        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);        // GPIOB时钟
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //串口3时钟使能


        USART_DeInit(USART3);  //复位串口3
                 //USART3_TX   
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10
     
    //USART3_RX          
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB11
       
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率一般设置为9600;
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;        //收发模式
  
        USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口        3
  


        USART_Cmd(USART3, ENABLE);                    //使能串口
       
        //使能接收中断
    USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断   
       
        //设置中断优先级
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;                //子优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
       
       
        TIM7_Int_Init(1000-1,7200-1);                //10ms中断
        USART3_RX_STA=0;                //清零
        TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);                        //关闭定时器7


}


2.LED配置


void LED_Init(void)
{
        //这个根据自己的硬件配置
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
       
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
       
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
        GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}


这些串口或者LED的配置都是比较简单且固定的，不会的话，看个一两遍就大致会了。真正比较核心的是下面这几个函数。在这几个函数之前，我们得知道两个函数的作用，第一个是printf()函数，这个函数是标准库函数的重定向，就是重写的意思，具体可以百度，不知道也不影响，会用就行，作用是是向串口一发送（打印）数据，第二个是u3_printf()函数，这个函数的作用是向串口三发送数据（由于我用的是战舰V3开发板，所以模块连接到的是串口三）。知道这两个函数，再理解下面的就不难了。
3.功能函数
（1）发送命令函数


u8 esp8266_send_cmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime)
{
        u8 res=0;
        USART3_RX_STA=0;
        u3_printf("%srn",cmd);        //发送命令
        if(ack&&waittime)                //需要等待应答
        {
                while(--waittime)        //等待倒计时
                {
                        delay_ms(10);
                        if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
                        {
                                if(esp8266_check_cmd(ack))
                                {
                                        printf("ack:%srn",(u8*)ack);
                                        break;//得到有效数据
                                }
                                        USART3_RX_STA=0;
                        }
                }
                if(waittime==0)res=1;
        }
        return res;
}


（2）检测应答函数


u8* esp8266_check_cmd(u8 *str)
{
        char *strx=0;
        if(USART3_RX_STA&0X8000)                //接收到一次数据了
        {
                USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
                strx=strstr((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str);
        }
        return (u8*)strx;
}


（3）配置ESP8266工作模式
这一块指令不明白的可以看我的上一篇文章，再不行就百度。


void esp8266_start_trans(void)
{
        //设置工作模式 1：station模式   2：AP模式  3：兼容 AP+station模式
        esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=2","OK",50);
        //Wifi模块重启
        esp8266_send_cmd("AT+RST","OK",20);
        delay_ms(1000);         //延时3S等待重启成功
        delay_ms(1000);
        delay_ms(1000);       
    //AP模式
        esp8266_send_cmd("AT+CWSAP="ESP8266","12345678",1,4","OK",200);
        esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=1","OK",20);
        esp8266_send_cmd("AT+CIPSERVER=1,8080","OK",200);
}


到这里，所有配置的准备工作就完成了。有一阵我一直想不明白，我们通过手机发送给ESP8266的数据，它到底接收到了没？如果接收到了，又接收到了哪里？如果我们不知道接收到的数据到底接收到了哪里，那我们就完全没办法通过单片机去检测进而去控制LED。后来，我终于明白，USART3_RX_BUF不仅可以存储收到的命令，还可以存储收到的数据。然后，我试图去用BUF里的位检测收到的数据，但是失败了无数次。我又找资料，发现接收到的数据是以+IPD开头的，我恍然大悟。于是，有了下面的主函数：


int main(void)
{               
        char a[15];
        delay_init();                                             //延时函数初始化          
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                         //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
        uart_init(115200);                                         //串口初始化为115200
        usart3_init(115200);                                         //串口初始化为115200
        LED_Init();
         
        esp8266_start_trans();                                                        //esp8266进行初始化
       
        while(1)
        {
                if(USART3_RX_STA&0x8000)
                {
                        printf("USART3_RX_BUF=%srn",USART3_RX_BUF);//向串口一打印数据，验证我们收到的数据
                        sprintf(a,"%s",USART3_RX_BUF);//把BUF里的数据送到a
                        printf("a=%s",a);//打印a
                        if(strstr((const char*)a,"on"))  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//如果a里有“on”，开灯
                        //这是因为我们收到的数据格式是：+IPD开头的，后面还有一些乱七八糟的东西，最后才是实际收到的数据，
                        //因此要用这样的判断方式
                        if(strstr((const char*)a,"off")) GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//如果a里有“off”，关灯
                               
                        USART3_RX_STA=0;//清空标志位
                }
        }
}


至此，这个东西就弄完了。我在正点原子的交流群里经常可以看到有人再问ESP8266相关的问题，很多人都说原子哥的例程太庞大了，看不下去。因此我觉得，写一个最基础的电灯程序，希望给困惑的人一点启发。想要完整项目工程文件的可以点击链接下载，我积分太少了，希望大家赞助点积分哈哈。实在没有积分的可以私我QQ643152272，我私发分享（请务必注明自己所在的学校和机构）。
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