【瑞萨RA MCU创意氛围赛】6. ESP8266 AT控制命令应用

hehung

# 前言

本文将使用板载的ESP8266来进行网络连接控制。

# 1 硬件连接

如下图，有三根控制线用来控制ESP8266，其中：

- P601和P602是串口线，用来控制单片机与ESP8266的通信
- P115是普通IO口，控制ESP8266复位，如果需要ESP8266正常工作，需要保持高电平



# 2 RASC配置

RASC配置需要配置ESP8266使用到的引脚以及串口，配置串口如下，使用SCI串口9。



配置ESP8266连接的复位端口P115，配置默认输出高电平。



切换到Stack界面，配置UART9相关参数。



UART9详细配置如下：



# 3 代码开发

ESP32的驱动代码如下：

调用Esp8266_Init用来初始化串口9

调用Esp8266_Test来进行ESP8266连接测试。

需要修改下面的宏值，用来连接wifi与服务器。

1. /*
   
2. @hehung
   
3. email: 1398660197@qq.com
   
4. wechat: hehung95
   
5. reproduced and please indicate the source @hehung
   
6. */
   
7. 
   
8. #include "app_common.h"
   
9. #include "app_wifi_esp8266.h"
   
10.   
    
11. #define ESP8266_DEBUG
    
12. 
    
13. #ifdef ESP8266_DEBUG
    
14. #define LOG(fmt, ... )        printf ( fmt, ##__VA_ARGS__ )
    
15. #else
    
16. #define LOG(fmt, ... )
    
17. #endif
    
18. 
    
19. 
    
20. #define   HOTSPOT_ID             "hehungHome"           // Wifi hotspot name
    
21. #define   HOTSPOT_PASSWORD       "1234543210"           // Wifi hostpot password
    
22. 
    
23. #define   SeverIP                "192.168.6.100"        // Server IP
    
24. #define   SeverPort              "8080"                 // Server Port
    
25. 
    
26. #define Esp8266_ModuleEnable()     \
    
27.             R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_15, BSP_IO_LEVEL_HIGH)  // Enable ESP8266
    
28. #define Esp8266_ModuleDisable()    \
    
29.             R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_15, BSP_IO_LEVEL_LOW)   // Disable ESP8266
    
30. 
    
31. /* Fault Status, On Red LED */
    
32. #define Esp8266_ErrorAlarm()     R_PORT4->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_04_PIN_00 & 0xFF); \
    
33.                                   R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    
34. 
    
35. 
    
36. /* Clear Uart9 buffer */
    
37. #define   Clear_Buff()   memset(At_Rx_Buff ,0 ,sizeof(At_Rx_Buff)); \
    
38.                          Uart9_Num = 0;
    
39. 
    
40. 
    
41. static _Bool uart9_receive_flag = false;
    
42. static _Bool uart9_show_flag = false;    //控制UART9收发数据显示标志
    
43. 
    
44. /*用来接收UART9数据的缓冲区*/
    
45. static char    At_Rx_Buff[256];  
    
46. static uint8_t Uart9_Num = 0;
    
47. 
    
48. static void Esp8266_AT_Send(char * cmd);
    
49. 
    
50. 
    
51. /*自动配置ESP8266函数*/
    
52. void Esp8266_Test(void)
    
53. {
    
54.   
    
55.     LOG("\r\nInitialize ESP8266...\r\n");
    
56.     Esp8266_Init();
    
57.   
    
58.     LOG("\r\nSetting Station Mode...\r\n");
    
59.     Esp8266_SetStationMode();
    
60.    
    
61.     LOG("\r\nWIFI connecting...\r\n");
    
62.     Esp8266_StationConnect(HOTSPOT_ID ,HOTSPOT_PASSWORD ,20);
    
63.     Esp8266_SetLinkMode(0);
    
64.    
    
65.     LOG("\r\nServer Connnecting...\r\n");
    
66.     Esp8266_ServerConnect(SeverIP ,SeverPort ,20);
    
67.   
    
68.     LOG("\r\nTransparent Mode Configuring...\r\n");
    
69.     Esp8266_SetTransparentMode();
    
70.     Esp8266_SetSendData();
    
71.   
    
72. }
    
73. 
    
74. 
    
75. /*ESP8266 (SPI9 UART) 初始化函数*/
    
76. void Esp8266_Init(void)
    
77. {
    
78.     fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
    
79.   
    
80.     err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
    
81.     assert(FSP_SUCCESS == err);
    
82. }
    
83. 
    
84. 
    
85. /*向ESP8266发送AT指令函数*/
    
86. static void Esp8266_AT_Send(char * cmd)  
    
87. {
    
88.     /*向ESP8266(UART9)发送指令*/
    
89.     R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)cmd, strlen(cmd));
    
90.   
    
91.     /*AT指令发送完成标志*/
    
92.     uart9_receive_flag = false;
    
93. 
    
94. }
    
95. 
    
96. 
    
97. /*设置ESP8266为 STA 模式*/
    
98. void Esp8266_SetStationMode(void)
    
99. {
    
100.     Esp8266_AT_Send("AT+CWMODE=1\r\n");
     
101.    
     
102.     /*等待设置完成*/
     
103.     while (!uart9_receive_flag)
     
104.     {
     
105.          if (strstr(At_Rx_Buff , "OK\r\n"))
     
106.          {
     
107.              LOG("\r\nESP8266 has been in Ststion Mode\r\n");
     
108.              Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
109.          }   
     
110.     }
     
111. }
     
112. 
     
113. 
     
114. /*设置ESP8266为 AP 模式*/
     
115. void ESP8266_SetApMode(void)
     
116. {
     
117.       Esp8266_AT_Send ( "AT+CWMODE=2\r\n" );
     
118. 
     
119.       /*等待设置完成*/
     
120.       while ( !uart9_receive_flag )
     
121.       {
     
122.            if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
123.            {
     
124.            LOG("\r\nESP8266 has been in AP Mode\r\n");
     
125.            Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
126.            }
     
127.       }
     
128. }
     
129. 
     
130. 
     
131. /*设置ESP8266为 STA + AP 模式*/
     
132. void Esp8266_SetStationAndApMode(void)
     
133. {
     
134.       Esp8266_AT_Send ( "AT+CWMODE=3\r\n" );
     
135. 
     
136.       /*等待设置完成*/
     
137.       while ( !uart9_receive_flag )
     
138.       {
     
139.            if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
140.            {
     
141.            LOG("\r\nESP8266 has been in AP+Station Mode\r\n");
     
142.            Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
143.            }
     
144.       }
     
145. }
     
146. 
     
147. 
     
148. /*ESP8266连接WiFi函数，timeout：期望最大连接时间*/
     
149. void Esp8266_StationConnect(char * id ,  char * password , uint8_t timeout)
     
150. {
     
151.     char  JoinAP_AT[256];
     
152.   
     
153.     uint8_t i;
     
154.   
     
155.     sprintf( JoinAP_AT , "AT+CWJAP="%s","%s"\r\n" , id , password);
     
156.   
     
157.     Esp8266_AT_Send( JoinAP_AT );
     
158. 
     
159.    /*判断连接是否设置成功，失败则打印错误信息*/
     
160.    while ( !uart9_receive_flag )
     
161.      {
     
162.     for(i = 0; i <= timeout; i++)
     
163.        {
     
164.           if ( strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ) )
     
165.            {
     
166.                LOG("\r\nWifi Conncted\r\n");
     
167.                Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
168.                break;
     
169.            }
     
170.           if ( strstr( At_Rx_Buff , "ERROR\r\n" ) ) //根据ESP8266的固件版本不同有不同的响应，一般为“FAIL”或“ERROR”
     
171.            {
     
172.                if( strstr( At_Rx_Buff , "+CWJAP:1\r\n" ))
     
173.                LOG("\r\nWifi connect timeout\r\n");
     
174.       
     
175.                if( strstr( At_Rx_Buff , "+CWJAP:2\r\n" ))
     
176.                LOG("\r\nWifi password error\r\n");
     
177.       
     
178.                if( strstr( At_Rx_Buff , "+CWJAP:3\r\n" ))
     
179.                    LOG("\r\nNo target hotspot found\r\n");
     
180.       
     
181.                if( strstr( At_Rx_Buff , "+CWJAP:4\r\n" ))
     
182.                LOG("\r\nWifi Connected Fail\r\n");
     
183.       
     
184.                while(1)
     
185.                {
     
186.                 Esp8266_ErrorAlarm();
     
187.                }      //LED灯警告错误，红灯闪烁
     
188.            }
     
189.            if ( i == timeout )
     
190.            {
     
191.                LOG("\r\nWifi Connect Timeout\r\n");
     
192.                while(1)
     
193.                {
     
194.                 Esp8266_ErrorAlarm();
     
195.                }      //LED灯警告错误，红灯闪烁
     
196.            }
     
197.            R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
     
198.         }
     
199.       }
     
200. }
     
201. 
     
202. /*设置连接模式为单连接或者多连接*/
     
203. void Esp8266_SetLinkMode(uint8_t mode)
     
204. {
     
205.       switch (mode)
     
206.       {
     
207.           case 0 :
     
208.             Esp8266_AT_Send("AT+CIPMUX=0\r\n"); //设置为单连接模式，透传只有在单连接模式下才能进行
     
209.             break;
     
210.           case 1 :
     
211.             Esp8266_AT_Send("AT+CIPMUX=1\r\n"); //设置为多连接模式，服务器只有在多连接模式下才能打开
     
212.             break;
     
213.       }
     
214.   
     
215.        /*等待设置完成*/
     
216.       while ( !uart9_receive_flag )
     
217.       {
     
218.            if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
219.            {
     
220.                if( mode )
     
221.                 LOG("\r\nESP8266 has been in Multi-connection Mode\r\n");
     
222.                else
     
223.                 LOG("\r\nESP8266 has been in Single-connection Mode\r\n");
     
224.                 Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
225.            }
     
226.       }
     
227. }
     
228. 
     
229. 
     
230. /*ESP8266连接服务器函数，timeout：期望最大连接时间*/
     
231. void Esp8266_ServerConnect( char * server_id ,  char * port , uint8_t timeout )
     
232. {
     
233.     char  JoinServer_AT[256];
     
234.   
     
235.     uint8_t i;
     
236.   
     
237.     sprintf( JoinServer_AT , "AT+CIPSTART="TCP","%s",%s\r\n" , server_id , port );
     
238.   
     
239.     Esp8266_AT_Send( JoinServer_AT );
     
240.   
     
241.       /*判断连接是否设置成功，失败则打印错误信息*/
     
242.       while ( !uart9_receive_flag )
     
243.       {
     
244.            for(i = 0; i <= timeout; i++)
     
245.        {
     
246.            if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
247.            {
     
248.                LOG("\r\nServer Connect Successfully\r\n");
     
249.                Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
250.                break;
     
251.            }
     
252.            if (strstr( At_Rx_Buff , "ERROR\r\n" ))
     
253.            {
     
254.                LOG("\r\nServer Connect Failed\r\n");
     
255.                while(1)
     
256.                {
     
257.                 Esp8266_ErrorAlarm();
     
258.                }      //LED灯警告错误，红灯闪烁
     
259.            }
     
260.            if ( i == timeout )
     
261.            {
     
262.                LOG("\r\nServer Connect Timeout\r\n");
     
263.                while(1)
     
264.                {
     
265.                 Esp8266_ErrorAlarm();
     
266.                }      //LED灯警告错误，红灯循环闪烁
     
267.            }
     
268.            R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);
     
269.        }
     
270.       }
     
271. }
     
272. 
     
273. 
     
274. /*设置ESP8266为透传模式*/
     
275. void Esp8266_SetTransparentMode(void)
     
276. {
     
277.       Esp8266_AT_Send ( "AT+CIPMODE=1\r\n" );
     
278. 
     
279.       /*等待设置完成*/
     
280.       while ( !uart9_receive_flag )
     
281.       {
     
282.            if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
283.            {
     
284.            LOG("\r\nESP8266 has in Transparent Mode\r\n");
     
285.            Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
286.            }
     
287.       }
     
288. }
     
289. 
     
290. 
     
291. /*设置ESP8266为发送数据模式*/
     
292. void Esp8266_SetSendData(void)
     
293. {
     
294.     Esp8266_AT_Send ( "AT+CIPSEND\r\n" );
     
295.   
     
296.     /*等待设置完成*/
     
297.     while ( !uart9_receive_flag )
     
298.     {
     
299.          if (strstr( At_Rx_Buff , "OK\r\n" ))
     
300.          {
     
301.             LOG("\r\nESP8266 has been in Transparent Mode\r\n\r\n>");
     
302.             uart9_show_flag = true;   
     
303.             Clear_Buff();      //清除缓冲区数据
     
304.          }
     
305.     }  
     
306. }
     
307. 
     
308. 
     
309. /*Wifi串口回调函数*/
     
310. void uart9_notification(uart_callback_args_t * p_args)
     
311. {
     
312.        switch(p_args->event)
     
313.        {
     
314.            case UART_EVENT_RX_CHAR:  
     
315.       
     
316.                 At_Rx_Buff[Uart9_Num++] = (uint8_t ) p_args->data;  //将UART9收到的数据放到Buff缓冲区中
     
317.         
     
318.                 /*进入透传模式后打开串口调试助手收发数据显示*/
     
319.                 //if( uart9_show_flag )
     
320.                 R_SCI_UART_Write(&g_uart4_ctrl, (uint8_t *)&(p_args->data), 1);
     
321.         
     
322.                 break;
     
323.    
     
324.            case UART_EVENT_TX_COMPLETE:
     
325.            {
     
326.                 uart9_receive_flag = true;      //ESP8266回应完成标志
     
327.       
     
328.                 break;
     
329.            }
     
330.            default:
     
331.                break;
     
332.        }
     
333. }

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