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• • • • ESP8266模块使用
      • • 开发方式
        • 硬件模块
        • 配置环境
        • 连接网络
        • • 简单连接WIFI
          • 连接wifi后作为服务器使用
          • 作为热点使用
          • 作为客户端与服务器进行通信
        • NodeMCU开发板数字引脚使用
        • 做一个网页控制的开关

ESP8266模块使用 8266片上集成wifi+MCU，使用的是一个M0的内核，成本很低，因为片上有wifi和MCU，所以作为网络终端非常的方便，当然，因为是wifi，所以低功耗较高。
说白了，esp8266也是一个单片机，上电还是得从0地址开始跑，平时我们使用单片机，一般都是使用keil等软件编程，然后下载，软件很多事情已经帮我们做好了，我们的重心放在main函数之后就行了。
所谓的固件，我们可以把它看做一个很大的程序，只不过人家帮我们写好了，上电就开始运行，然后一直等待我们给单片机发送指令，我们发送指令后就执行相应的操作。
开发方式 目前ESP8266的开发方式有这几种：

• AT指令方式：烧录AT的固件包，使用AT指令与ESP8266交互，执行相应指令，需与单片机相连。
  
• NodeMCU的lua开发：烧录NodeMCU的固件包，使用Lua语言开发，使用ESP内部资源。
  
• Arduino IDE下的开发：相当于直接编写固件，编译之后，烧录进ESP，使用ESP内部资源。
  

优缺点：

• AT指令开发：
  优点：开发简单，资料较多。只需知道AT指令集，以及它的通信方式即可。
  缺点：浪费资源，需要MCU与其通信，不能独立完成某项功能。
  
• 【ESP8266模块使用】NodeMCU的lua开发：NodeMCU本质也是ESP8266，只是它的固件是与lua脚本语言交互。
  优点：节省资源，开发简单，代码量少。
  缺点：lua解释器执行效率较低，最终换成ArduinoIDE开发，就是因为读取传感器数据时，总是漏掉一个数 据。前期准备比较麻烦。需要准备相应功能的固件，烧录进去，然后使用lua语言和工具与之调试。
  
• Arduino IDE下的开发：
  优点：集编程和烧录一体，使用很方便。语言执行效率高，节省资源，库函数比较多，开发语言简单，能够很快上手。
  缺点：Arduino IDE需要写较长的代码时，不是很方便，如果需要查看底层函数或者方法，非常费劲。
  

AT指令开发参考烂大街的ESP8266该怎么玩！
Lua开发我懒得配置环境，所以我这里使用Arduino IDE进行开发。
硬件模块 我这里用了两个硬件模块，一个是ESP-01S：

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主要参数：

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管脚定义：

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模组启动模式说明：

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注意，部分引脚（EN、RST、GPIO0、GPIO2）已经上拉，GPIO15已经下拉。
也就是说运行的时候只需连接GND、VCC、TX和RX即可。

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一般出厂默认烧写了AT固件。如果要为其烧写其他固件，需要一个USB转TTL模块或者专门购买一个下载器。
USB转TTL模块时注意接3.3V供电，下载时GPIO0接入低电平，EN使能和RST引脚接高电平，和模块的RX和TX反接。
不过为了方便还是推荐购买一个下面这样的下载模块，接上直接就能进入下载模式。

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注意：芯片一旦烧写了程序便不可使用AT指令集，需要重新刷回AT指令集固件才可以使用AT指令集。
我用到的另外一个模块是一款NodeMCU开发板。其板载ESP-12E（4MB Flash）WIFI模组和USB转TTL串口（CP2102/CH340）芯片，方便下载固件和调试，默认为Lua固件，有10个数字io引脚可以控制。

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引脚说明：

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注意：ESP8266 芯片有自己的引脚（GPIO）布局，但是基于该芯片设计的众多开发板，对于芯片上 GPIO 的引出方式却有自己的规则。在程序中操作的引脚序号是GPIO号。
配置环境 1.在IDE的文件->首选项下添加开发板管理网址http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

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2. 重启IDE在 工具->开发板->开发板管理器 下找到esp8266并安装

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3. 重启IDE在 工具->开发板 下就会出现如下开发板，选择自己的型号就可以（一般开发板比如ESP-01s选第一个Generic ESP8266 Module即可，NodeMCU板我选的是NodeMCU1.0(ESP-12Module）。

选完型号后注意看一下配置是否和自己的开发板一致，比如Builtin LED引脚，串口波特率，晶振频率等。

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4.测试
在文件下的示例找到ESP8266选择Blink示例，也可以直接用下面的代码。（示例里LED_BUILTIN用的是Builtin LED引脚设置的引脚，我的ESP-12E是2号引脚连接板载LED，ESP8266-01s用的也是2号引脚）

int ledPin = 2; void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop() { //开灯 digitalWrite(ledPin, LOW); delay(1000); //关灯 digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(2000); }

然后连接好硬件，在工具里面选择好串口，然后就可以进行代码上传了。上传完成后拔下下载器，使GPIO0悬空，重新上电就可以看到板载小灯闪烁，证明硬件和软件配置无误！
这里说一下，esp8266-01s本身就是一个mcu，所以可以利用GPIO2来做一些简单的控制，比如外接一个LED灯（注意：GPIO2在模块启动的时候是不能下拉的，所以led的正极要接VCC负极接GPIO2）。
连接网络 简单连接WIFI

// Import required libraries #include // WiFi parameters const char* ssid = "your_wifi_name"; const char* password = "your_wifi_password"; void setup(void) { // Start Serial Serial.begin(115200); // Connect to WiFi WiFi.begin(ssid, password); // Wait for connection while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); // Print the IP address Serial.print("Connected to "); Serial.println(ssid); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); }void loop() { }

串口输出：

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连接wifi后作为服务器使用 可以参考ESP8266WebServer下的示例：

#include #include #include #include #ifndef STASSID #define STASSID "your_wifi_name" #define STAPSK"your_wifi_password" #endifconst char* ssid = STASSID; const char* password = STAPSK; ESP8266WebServer server(80); //开启服务器端口为80端口void handleRoot() {// root路径的信息 server.send(200, "text/plain", "hello from esp8266!"); }void handleNotFound() {// 报错信息 String message = "File Not Found\n\n"; message += "URI: "; message += server.uri(); message += "\nMethod: "; message += (server.method() == HTTP_GET) ? "GET" : "POST"; message += "\nArguments: "; message += server.args(); message += "\n"; for (uint8_t i = 0; i < server.args(); i++) { message += " " + server.argName(i) + ": " + server.arg(i) + "\n"; } server.send(404, "text/plain", message); }void setup(void) { Serial.begin(115200); WiFi.mode(WIFI_STA); // 设置为客户端 WiFi.begin(ssid, password); // Wait for connection while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.print("Connected to "); Serial.println(ssid); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); if (MDNS.begin("esp8266")) { Serial.println("MDNS responder started"); }server.on("/", handleRoot); server.onNotFound(handleNotFound); server.begin(); Serial.println("HTTP server started"); }void loop(void) { server.handleClient(); MDNS.update(); }

串口输出：

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之后再浏览器输入ESP8266的IP地址，即可看到我们的页面：

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如果是一个不存在的路径，就会返回我们写好的错误页面：

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作为热点使用

#include #include #include #ifndef APSSID #define APSSID "设置的Wifi名" #define APPSK"设置的密码" #endif/* Set these to your desired credentials. */ const char *ssid = APSSID; const char *password = APPSK; ESP8266WebServer server(80); /* Just a little test message.Go to http://192.168.4.1 in a web browser connected to this access point to see it. */ void handleRoot() { server.send(200, "text/html", "You are connected"); }void setup() { delay(1000); Serial.begin(115200); Serial.println(); Serial.print("Configuring access point..."); /* You can remove the password parameter if you want the AP to be open. */ WiFi.softAP(ssid, password); IPAddress myIP = WiFi.softAPIP(); Serial.print("AP IP address: "); Serial.println(myIP); server.on("/", handleRoot); server.begin(); Serial.println("HTTP server started"); }void loop() { server.handleClient(); }

串口输出：

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连接上开启的热点，输入设置的IP地址即可看到我们设置的页面：

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作为客户端与服务器进行通信 以TCP通信为例：
需要在局域网里建立一个TCP服务端和TCP客户端。这里我使用网络调试助手（USR-TCP232-Test-V1.3）软件建立TCP服务：

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之后编写如下程序：

/* This sketch sends a string to a TCP server, and prints a one-line response. You must run a TCP server in your local network. For example, on Linux you can use this command: nc -v -l 3000 */#include #include #ifndef STASSID #define STASSID "HelloKitty" #define STAPSK"88888888" #endifconst char* ssid= STASSID; const char* password = STAPSK; const char* host = "192.168.43.9"; const uint16_t port = 8234; ESP8266WiFiMulti WiFiMulti; void setup() { Serial.begin(115200); // We start by connecting to a WiFi network WiFi.mode(WIFI_STA); WiFiMulti.addAP(ssid, password); Serial.println(); Serial.println(); Serial.print("Wait for WiFi... "); while (WiFiMulti.run() != WL_CONNECTED) { Serial.print("."); delay(500); }Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected"); Serial.println("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); delay(500); }void loop() { Serial.print("connecting to "); Serial.print(host); Serial.print(':'); Serial.println(port); // Use WiFiClient class to create TCP connections WiFiClient client; if (!client.connect(host, port)) { Serial.println("connection failed"); Serial.println("wait 5 sec..."); delay(5000); return; }// This will send the request to the server client.println("hello from ESP8266"); //read back one line from server Serial.println("receiving from remote server"); String line = client.readStringUntil('\r'); Serial.println(line); Serial.println("closing connection"); client.stop(); Serial.println("wait 5 sec..."); delay(5000); }

串口输出：

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网络调试助手输出：

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既然做到网络通信了，同时通过ESP8266的串口可以很方便地与我们的Arduino开发板进行通信，所以我们的Arduino开发板通过ESP8266模块就可以实现网络通信了。
可以参考这篇文章：Arduino使用ESP8266模块联网
上面的实验中，通过TCP通信的方式我们只能在局域网进行通信，还未实现真正的联网操作。
MQTT协议算是一个比较成熟的做物联网的比较好的协议。
NodeMCU开发板数字引脚使用 NodeMCU开发板由于有10个数字引脚，可以很方便地做一些控制，这里我通过ESP-12E使用ULN2003控制28BYJ-48步进电机。
接线：uln2003驱动上的1，2，3，4分别连接到esp12e上的D0,D1,D2,D3
编写代码：

#include const int stepsPerRevolution = 200; //D0:GPIO16 //D1:GPIO5 //D2:GPIO4 //D3:GPIO0 //这里特别注意 ，后面4个参数分别是驱动板上的 IN1 , IN3 , IN2 , IN4 ，而不是顺着来的 Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 16, 4, 5, 0); void setup() { myStepper.setSpeed(120); //设置转速 }void loop() { //这个电机转一圈是2048步 //先顺时针转90 myStepper.step(512); delay(500); //逆时针转90 myStepper.step(-512); delay(500); }

做一个网页控制的开关 做一个通过网页控制的LED灯。
首先编写如下代码：

#include const char* ssid= "HelloKitty"; const char* password = "88888888"; WiFiServer server(80); // Set port to 80String header; // This storees the HTTP request// Declare the pins to which the LED are connected int inD1 = 5; String D1state = "关"; void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(inD1, OUTPUT); digitalWrite(inD1, LOW); //connect to access point WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } // Print local IP address and start web server Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected."); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); // this will display the Ip address of the Pi which should be entered into your browserserver.begin(); }void loop(){ WiFiClient client = server.available(); // Listen for incoming clients //(浏览器进入这个网址或者刷新就会建立一次连接，按钮的功能就是更改网页的url，每次点击就会建立一次连接) if (client) {// If a new client connects, String currentLine = ""; // make a String to hold incoming data from the client while (client.connected()) {// loop while the client's connected if (client.available()) {// if there's bytes to read from the client, char c = client.read(); // read a byte, then Serial.write(c); // print it out the serial monitor header += c; if (c == '\n') {// if the byte is a newline character // if the current line is blank, you got two newline characters in a row. // that's the end of the client HTTP request, so send a response: if (currentLine.length() == 0) {// 如果新行没有数据，那就表示浏览器的请求已经发送完毕 // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK) // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line: client.println("HTTP/1.1 200 OK"); // 返回给浏览器网页 client.println("Content-type:text/html"); client.println("Connection: close"); client.println(); // turns the GPIOs on and off if (header.indexOf("GET /D1/on") >= 0) { Serial.println("D1 开"); D1state = "开"; digitalWrite(inD1, HIGH); } else if (header.indexOf("GET /D1/off") >= 0) { Serial.println("D1 关"); D1state = "关"; digitalWrite(inD1, LOW); }// Display the HTML web page client.println(""); client.println(""); client.println(""); // CSS to style the on/off buttons // Feel free to change the background-color and font-size attributes to fit your preferences client.println("html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center; }"); client.println(".button { background-color: #195B6A; border: none; color: white; padding: 16px 40px; "); client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer; }"); // Web Page Heading client.println("nodemcu 网页测试"); // Display current state, and ON/OFF buttons for GPIO 5 client.println("D1 - 信息 " + D1state + "
"); // If the green LED is off, it displays the ON button if (D1state == "关") { client.println("开
"); } else { client.println("关
"); } client.println(""); // The HTTP response ends with another blank line client.println(); // Break out of the while loop break; } else { // if you got a newline, then clear currentLine currentLine = ""; } } else if (c != '\r') {// if you got anything else but a carriage return character, currentLine += c; // add it to the end of the currentLine } } } // Clear the header variable header = ""; // Close the connection client.stop(); Serial.println("Client disconnected."); Serial.println(""); } }

之后将LED的正极接上GPIO5引脚，LED的负极接GND。电脑连接上Wifi，输入IP地址。
串口输出如下：

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浏览器进入页面：

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点击开即可点亮LED灯，点击关可以关闭LED灯。

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