ESP8266 ESP-01 WiFi 模組

術語與縮寫

WiFi

Wireless Fidelity

UART

Universal Asynchronous Receiver & Transmitter

P2P

Point to Point

TCP

Transmission Control Protocol

IP

Internet Protocol

WPA

WiFi Protected Access

WPS

WiFi Protected Setup

ESP8266/ESP-01 簡介

ESP8266 是低功耗的 UART-WiFi 透傳模組，特色是體積小而且低功耗，適用移動裝置或物聯網的設計，可將嵌入式的裝置連到 WiFi 無線網路，進行 Internet 或 LAN 通訊，實現聯網功能。

Features 特色

支援無線 802.11 b/g/n 標準
支援 STA/AP/STA+AP 三種工作型態
內建 TCP/IP stack，支援多路 TCP Client 連線
支援 Socket AT 指令
支援 UART/GPIO
3.3V 單電源供應

主要功能

ESP8266可以實現的主要功能包括：串列埠透傳，PWM 調控，GPIO控制。

串列埠透傳：資料傳送，傳送的可靠性好，最大的傳送速率為：460800bps。
PWM 調控：燈光調節，三色LED 調節，電機調速等。
GPIO控制：控制開關，繼電器等。

工作型態

電腦用 COM port 與 ESP8266 模組連接，透過 UART 兩者之間通訊。由電腦端可以發送 AT command 進行設定。ESP8266 預設的 baudrate 為 9600,8,n,1。

ESP8266模組支援 STA/AP/STA+AP 三種工作型態。

STA 型態：ESP8266模組通過路線器連線互聯網，手機或電腦通過互聯網實現對裝置的遠端控制。
 AP 型態：ESP8266模組作為熱點，實現手機或電腦直接與模組通訊，實現區域網路無線控制。
 STA+AP 型態：兩種型態的共存型態，即可以通過互聯網控制可實現無縫切換，方便作業。

測試方法

電腦和手機端要當作伺服器端(SERVER)，讓模組作為客戶端(CLIENT)發送請求連線與進入通訊埠(PORT)，需要下載 TCP 的除錯軟體。也要將模組切換 STA/AP，以做 server/client 之間的切換。

Fig.1 系統架構圖

1. ESP8266 模組當作 Server ，PC 當作 Client：
將模組用 AT command 設定為 AP 型態，用PC連上 ESP8266 模組的 WiFi ，並在 PC 端開啟 TCP 測試的應用程式，連接ESP8266的 IP 位址和通訊埠。

2. PC 當 Server，ESP8266 當 Client：
在 PC 端開啟 WIFI熱點，讓模組可以連入。在電腦端使用 TCP/IP server 的應用程式建立 Server，等待模組連線至電腦的熱點，連上WIFI熱點並取得 IP後，模組使用 CIPSEND的指令進入傳透模式，將被傳送的資料寫入模組的 UART port 即開始傳送資料，可以在這裡建立使用者互相通訊的模式。

3.手機端當作 server ，ESP8266 當 Client：
與第二點相同，用手機開啟 TCP的應用程式，等待模組的連入並建立連線。

透傳型態測試

大致上模組進行連線通訊的流程

供電並致能以後，執行 AT 指令

AT+CWMODE=3
AT+RST

AT+CIPMODE=1 //設定透傳型態

// 模式可以設定後，連上AP點的網路，開啟TCP連線


AT+CWLAP                            //列出目前可用的AP點
AT+CWJAP=“SSID”,”PWD” //加入指定的 AP

/*  連上WIFI，有網路以後就可以做為 Client 連上 TCP Server，相反的模組也可以自己當 server  */

AT+CIFSR                               //抓取IP位址，檢查是否連接到 IP

AT+CIPSTART=“TYPE”,”ADDR”,”PORT”
 //建立TCP/UDP連線，指定 Server 的 IP 位址，和通訊埠


AT+CIPSTATUS


AT+CIPSEND //開始傳送，CIPMODE=1並且作為用戶端，進入透傳型態

AT+CIPSEND=<LENGTH>  //LENGTH 決定要傳送的 Bytes 數

建立 TCP SERVER

AT+CIPMUX=1
AT+CIPSERVER=1

只要兩行指令就將伺服器建立起來了，這時候會不知道 SERVER 的 IP 位址是多少，可以再用 CIFSR 來看，預設的通訊埠為 333。

所以在將 server 建立之前先設定 STA使用的 IP位址，在 server 建立的同時設定通訊埠。

AT+CIPSTA_CUR="192.168.94.87"
AT+CIPMUX=1
AT+CIPSERVER=1,9487

AT+CIFSR  //查看 IP 及 STAIP，MAC
AT+CIPSTA_CUR?  //查看 STAIP, Gateway