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智能无障碍轮椅——ESP8266总体介绍及ESP-01S入门调试

2023-05-16

文章目录

  • 一、ESP8266 介绍
  • 二、ESP8266的多种型号
    • 1. DT-06
    • 2. ESP-01和ESP-01S【左边ESP-01S，右边ESP-01】
    • 3. ESP-12F
  • 三、两种开发方式
    • 1. AT指令开发方式
    • 2. SDK开发方式
  • 四、固件烧录方法
    • 1. 硬件烧录工具
    • 2. 软件烧录工具
  • 五、WiFi模块工作模式：
    • 1. AP模式
    • 2. STA模式
    • 3. STA+AP共存
  • 六、ESP-01S模块的入门调试
  • 七、参考博文：

一、ESP8266 介绍

  • ESP8266 是一个带完整 WiFi 功能、 同时带一个 32bit MCU 的 SoC，可以取代原 Arduino 核心板 + WiFi 扩展板完成的大部分应用。 【NodeMCU（支持 esp8266 的 Arduino ）】
  • 模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的 TCP/IP 协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。

二、ESP8266的多种型号

1. DT-06

在这里插入图片描述

  • DT-06一般只使用AT指令开发，而且这个模块可以用电脑连接WiFi产生的热点之后在浏览器中直接配置WiFi模块，省去了麻烦的AT指令，更加便捷。

2. ESP-01和ESP-01S【左边ESP-01S，右边ESP-01】

在这里插入图片描述

  • ESP-01S和ESP-01两种型号基本一样，其中ESP-01S表面只有一个LED灯，ESP-01表面有两个LED灯，ESP8266-01S背面有引脚说明，ESP8266-01背面有没有引脚说明。且ESP-01S优化了内部电阻。

3. ESP-12F

在这里插入图片描述

  • 详细介绍：【嵌入式模块】ESP8266完整教程
  • 可用SDK开发方式开发

三、两种开发方式

1. AT指令开发方式

  • 即厂家出厂时预先在ESP8266芯片烧入好固件，封装好WiFi的协议栈，内部已经实现透传，而用户只需要使用一个USB转TTL的模块或者单片机的串口就能实现与WiFi模块的通信，发送AT指令来对WiFi模块进行控制。（和蓝牙透传模块类似）
  • 烧入AT固件之后，接下来就是使用AT指令来控制WiFi模块了，这里的所有AT指令都需要加上回车换行。另外就是，由于AT指令依赖于烧入的AT固件，因此建议找到对应型号的WiFi模块的说明书，参考上面列出的AT指令。

2. SDK开发方式

  • 因为ESP8266本身即是可编程的芯片，可以把它视为一个带有无线通信的单片机，而用户需要在专门的IDE中编写对应的程序，然后通过烧写固件的方式将程序写入到芯片中，因此，此时想要实现WiFi通信，需要自定义WiFi协议栈，因此对用户掌握的相关知识要求更高。
  • 所以，如果发现一个ESP8266模块对AT指令没有反应，那很有可能是内部的程序不是既定的AT固件，而是被烧入了其他程序。
  • 一般来说，说到SDK开发，大都是使用ESP-12F，因为它所有引脚都引出了，这样可自定义程度更高。

四、固件烧录方法

所谓固件，是指ESP-8266芯片内部的程序

1. 硬件烧录工具

根据不同的wifi型号选择合适的烧录器，较为普遍的是USB转TTL模块，也可以去买一个专门的下载器

下面主要讲解ESP-01S的烧录

方法一：ESP烧录器

在这里插入图片描述

  • 相比于使用杜邦线连接USB转TTL模块更加简便，而且这个下载器也兼具USB转TTL的功能，在下载完程序之后按一下上面的按键即可与WiFi进行串口通信。一物两用

方法二：使用一般的USB转TTL模块

  • 最好使用外部电源，如AMS1117产生的3.3V或两节1.5V电池，因为据说USB转TTL的电源不够稳定，而ESP-8266就需要非常稳定的电源。

  • 接线方式

USB-TTLESP8266
RXTX
TXRX
3.3VVCC
3.3VEN
3.3VGPIO2
GNDGND
GNDGPIO0（低电平模式下启动会进入刷机模式，否则正常运行）
  • 刷机的时候断开ESP8266的VCC，上位机烧录开始之后接入VCC
  • 运行时只需要将GPIO0和GPIO2两个针脚断开

2. 软件烧录工具

对于软件，比较常用的有两个：FLASH_DOWNLOAD_TOOLS 和 Arduino IDE。

具体操作可以看博文：【嵌入式模块】ESP8266完整教程

五、WiFi模块工作模式：

ESP8266为一个WiFi透传模块，和蓝牙透传模块具有主从两种工作模式一样，也具有两种工作模式：STA模式（Station）和AP模式（Access Point），一般WiFi模块还会有一个STA+AP模式，即可以在两种模式下切换的状态。

透传，又称透明传输，具体来说就是“输入即输出（如从WiFi模块串口输入的字符会透传到服务器端）”，数据不改变，不同协议之间的转换（如串口到WiFi、蓝牙等）由模块完成。使用者无需关心内部具体实现，因此模块对于使用者是“透明的”、似乎不存在的（因为可无视中间的实现原理）。一个高度封装的模块，应该隐藏内部实现细节，仅对外提供使用接口。

1. AP模式

  • 路由模式，比如我们手机作为热点给别人连接
  • 一般的无线路由/网桥工作在该模式下
  • 该模式对应TCP传输协议中的服务端（TCP Server）

2. STA模式

  • 作为无线接入点，比如我们手机去连接WIFI
  • WiFi模块为连接到无线网络的终端（站点），可以连接到AP，一般无线网卡工作在STA模式下
  • 该模式对应TCP传输协议中的客户端（TCP Client）。

3. STA+AP共存

六、ESP-01S模块的入门调试

接线：

USB-TTLESP8266
RXTX
TXRX
3.3VVCC
3.3VEN
GNDGND

这个时候模块供电成功，模块开始发射WiFi，我们在电脑上搜索一下附近的WiFi将会搜索到ESP***或者AI-THINKER***字样的WiFi。

使用AT指令开发模式：打开串口调试助手，发送AT，若数据接收窗口会返回OK则表明连接成功

查看模块现在的工作模式的指令 AT+CWMODE？，出厂设置为AP+STA模式
设置模块工作模式为1/2/3的指令为 AT+CWMODE=1/2/3
设置WiFi模块的名字和密码（AP模式下）
AT+CWSAP=”ESP8266”,”1234567890”,5,3回车
查看版本的指令 AT+GMR

以下为 ESP8266 作为 softAP ，建立 TCP 服务器的举例:
设置 WiFi 模式 :
AT+CWMODE=3回车 // softAP+station mode

设置为允许多连接:
AT+CIPMUX=1回车

建立 TCP server:
AT+CIPSERVER=1回车 // 默认端口default port = 333

PC 连入 ESP8266 softAP，PC 作 TCP client 连接设备。打开网络调试助手

安信可固件汇总

七、参考博文：

ESP8266
B站视频——OTA技术简介及ESP8266的FOTA实现

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