1.写在前面
AT指令在各种WIFI模块、2G/4G模块以及一些无线通讯模块中应用广泛。但是用过的朋友都知道，这种方式对于单片机编程来说，并不友好……本篇文章将以ESP8266 WIFI模块为例介绍在单片机裸机环境下编写AT指令程序的一种方式。
2.程序设计
首先串口底层的收发程序不在这里详细介绍。接收程序一般采用中断方式，采用超时判断的方式判断帧结束。
先简单介绍一个概念：状态机，状态转移图。对于程序来说，就是将程序分为几个状态，不同状态执行不同程序，判断条件进行状态转移。具体到C语言程序中，就是switch-case语句。
以ESP8266 WIFI模块的AT指令程序为例，将它的状态分为以下几种：
1.准备发送AT指令
2.发送AT指令
3.等待接收回复数据
4.接收成功
5.接收超时
将几种状态定义成一个枚举类型数据：
typedef enum
{
ATCMD_START = 0x00U,
ATCMD_SEND = 0x01U,
ATCMD_WAIT_REV = 0x02U,
ATCMD_REVOK = 0x03U,
ATCMD_TIMEOUT = 0x04U
} ATCMD_StatusTypeDef;
接下来用switch-case语句编写各个状态的程序，如下所示。
//------------------发送AT指令-----------------
//参数1：huart 串口号
//参数2：cmd AT指令内容
//参数3：timeout 单次发送的超时时间
//参数4：res 要判断的返回结果
//参数5：count 尝试次数
//返回值：ATCMD_REVOK 发送且收到回复 ATCMD_TIMEOUT 超时
ATCMD_StatusTypeDef AT_CMD_ESP12(UART_HandleTypeDef *huart,uint8_t* cmd,uint16_t timeout,const char* res,uint8_t count)
{
static ATCMD_StatusTypeDef atcmd_status=ATCMD_START;
static uint8_t cnt=1;
uint16_t temp;
switch(atcmd_status)
{
case ATCMD_START:
cnt = count;
atcmd_status=ATCMD_SEND;
break;
case ATCMD_SEND:
Clr_RxBuf();//清除串口接收缓存
HAL_UART_Transmit_IT(huart,cmd,strlen((const char*)cmd));
atcmd_status=ATCMD_WAIT_REV;
Esp12cmd_tick=0;
break;
case ATCMD_WAIT_REV:
if(Esp12cmd_tick < timeout)
{
if(Hand((char*)res,&temp,0))//
{
atcmd_status=ATCMD_REVOK;
}
}
else
{
if(cnt>0)//再次发送
atcmd_status=ATCMD_SEND;
else
atcmd_status=ATCMD_TIMEOUT;
cnt--;
}
break;
case ATCMD_REVOK:
case ATCMD_TIMEOUT:
atcmd_status=ATCMD_START;
default:
break;
}
return atcmd_status;
}
程序逻辑很简单，其中中Esp12cmd_tick变量为毫秒计数器，在SysTick_Handler中断中进行+1操作。
Hand()为判断串口接收数据中是否包含指定字符串的函数，如下：
//判断串口接收缓存中是否包含substr
//参数1 *substr 被判断的字符串
//参数2 *index substr在串口缓存中的位置
//参数3 start_index串口缓存起始判断位置
//返回值 包含返回1 不包含返回0
uint8_t Hand(char* substr,uint16_t *index,uint16_t start_index)
{
uint16_t i,flag=0;
char *p;
if(Uart5.RxFlag != 1)return 0;//一帧数据未接收完成，直接返回
Uart5.RxFlag = 0;
for(i=start_index; i<RX_LEN; i++)
{
if(Uart5.RxBuf[i]==*substr)
{
flag=1;
p=substr;
while(*p)
{
if(Uart5.RxBuf[i]==*p)
{
*p++;
i++;
}
else
{
flag=0;
break;
}
}
if(flag==1)
{
*index = i;
break;
}
}
}
return flag;
}调用方式
一般设置时都需要多条AT指令，也采用状态机的方式进行设置。以设置WIFI模块为AP模式为例，程序如下：
//-------------------设置为AP模式------------
//设置的SSID 密码 和本机IP
//成功返回0 返回1表示错误 返回2正在设置
uint8_t SetAPMode(UART_HandleTypeDef *huart)
{
static uint8_t status=0;//
static ATCMD_StatusTypeDef res;
switch(status)
{
case 0:
res = AT_CMD_ESP12(huart,(uint8_t*)"AT+CWMODE_DEF=2\r\n",1000,"OK",3);//设置为AP模式
if(res==ATCMD_REVOK)
status=1;
else if(res==ATCMD_TIMEOUT)
{
status=0;
return 1;
}
break;
case 1:
res = AT_CMD_ESP12(huart,(uint8_t*)"AT+CWSAP_DEF=\"ESP8266\",\"1234567890\",5,3\r\n",1000,"OK",3);//设置AP
if(res==ATCMD_REVOK)
status=2;
else if(res==ATCMD_TIMEOUT)
{
status=0;
return 1;
}
break;
case 2:
res = AT_CMD_ESP12(huart,(uint8_t*)"AT+CIPAP_DEF=\"192.168.5.1\",\"192.168.5.1\",\"255.255.255.0\"\r\n",1000,"OK",3);//设置IP
if(res==ATCMD_REVOK)
status=3;
else if(res==ATCMD_TIMEOUT)
{
status=0;
return 1;
}
break;
case 3://设置UDP
res = AT_CMD_ESP12(huart,(uint8_t*)"AT+CIPSTART=\"UDP\",\"192.168.5.255\",8899,8266,0\r\n",1000,"OK",3);
if(res==ATCMD_REVOK)
status=4;
else if(res==ATCMD_TIMEOUT)
{
status=0;
return 1;
}
break;
case 4://设置完成
status=0;
return 0;
default:
break;
}
return 2;
}上述设置程序中，AT指令接收错误后的操作是返回执行第一条指令，当然也可以进行一些其它操作，比如多次接收错误后模块重新复位等。上述设置程序也可以是WIFI模块主程序的一个状态，WIFI主程序如下。
void ESP12_Task(UART_HandleTypeDef *huart)
{
switch(WIFI_Status)
{
case 0://设置为AP模式
if(SetAPMode(huart) == 0)//设置成功，转到等待接收状态
{
WIFI_Status=1;
}
break;
case 1://等待接收数据
if(Uart5.RxFlag == 1)
{
Uart5.RxFlag = 0;
ESP12_Rev(huart);
WIFI_Status = 2;
}
break;
case 2:
if(Send_Data(huart,Uart5.TxBuf,Uart5.TxNum)<2)//发送数据
{
Uart5.TxFlag = 0;
WIFI_Status = 1;
}
break;
default:
break;
}
}该函数在程序主循环中周期循环调用即可。可以完成AT指令的发送，等待的操作，也不影响其它程序的执行。
3.总结
本篇文章其实主要介绍了状态机的概念，层层调用。理解起来并不困难，实际编程中非常实用。可以广泛应用于其它程序的编写
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