STM32F103与ESP8266 WIFI模块的USART中断调试

二、ESP8266（ESP-01）模块简介

实验使用的是ESP8266（ESP-01）模块。ESP8266 系列模组是深圳市安信可科技有限公司开发的一系列基于乐鑫ESP8266EX的低功耗UART-WiFi芯片模组，可以方便地进行二次开发，接入云端服务，实现手机3/4G全球随时随地的控制，加速产品原型设计。

　　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。ESP8266 有两个 UART，其中 UART0 有 TX、 RX，可做数据传输； UART1 由于RX 脚被SPI-Flash 占⽤，只能使⽤TX，可以做串⼝调试信息打印。

　　ESP8266 是高性能无线 SoC，以最低成本提供最大实用性，为 Wi-Fi 功能嵌入其他系统提供无限可能。

实物图片如下：

封装如下：

三、电脑PC串口助手调试ESP8266

在开始使用STM32F103单片机调试ESP8266之前，建议先通过电脑PC的串口助手软件（如PuTTY、SSCOM等）与ESP8266进行通信测试，以确保模块功能正常。具体步骤如下：

1. 连接硬件：使用USB转TTL模块将ESP8266的TX、RX引脚（注意交叉连接，即ESP8266的TX接USB转TTL的RX，反之亦然）与电脑连接。VCC、 CH_PD 接到3.3v（EN），GND引脚连接到GND，并确保供电稳定。如图所示。

   值得注意，请保证供电电源是3.3V，在 3V-4V 以下，保证 CH_PD 也就是芯片选通脚为高电平（3.3v），系统若有指示灯，蓝灯会在上电瞬间闪烁一下立刻灭掉！因为 8266 模组的 LED 灯接到芯片的 GPIO2 引脚，此引脚与 UART1 的TXD 共用，此时模块上电会输出一下打印信息，所以 LED 会闪烁直到打印信息输出完毕，LED 灯就灭了。若看到数据指示灯有输出，而你的串口没数据，代表输出的数据你没有很好的接收到，请检查你的USB 转串口工具。

2. 配置串口助手：打开串口助手软件，设置正确的波特率（ESP8266默认波特率通常为115200）、数据位、停止位和校验位。
3. 发送AT指令：通过串口助手向ESP8266发送AT指令（如“AT\r\n”），如果返回“OK”，则表示模块已正确响应，可进行后续操作。

   ATOKAT+RSTOKets Jan  8 2013,rst cause:1, 
   boot mode:(3,6)load 0x40100000, len 1856, room 16 
   tail 0
   chksum 0x63
   load 0x3ffe8000, le
   n 776, room 8 
   tail 0
   chksum 0
   x02
   load 0x3ffe8310, len 552, room 8 
   tail 0
   chksum 0x79
   csu
   m 0x792nd boot version : 1.5SPI Speed      : 40MHzSP
   I Mode       : DIOSPI Flash Size & Map: 8Mbit(512KB+512KB)
   jump to run user1 @ 1000勩?胣燠{傷g|???{l你s???
   d`勩;踠鋎?l`屻{?嚐?l$ {l敲sl倪銊c$刢s|?8 鋖鋍$s宒c潴o鐎o'?刣鹸d$?l那???弆?l?g?劅銊cd鞆p劅銊c$?8;drdAi-Thinker Technology Co. Ltd.ready
   

   系统启动后，在 0.91 版本以及以前，系统会输出一堆乱码（其实不是乱码，系统启动后输出一些内部信息）然后输出 READY!代表系统正常。按照上述方法，系统正常运行后，应该能在手机上或者电脑上搜到以 ESP_XXXX或AI-THINKER 为头的WIFI，若系统有上述描述的状态，代表你的系统正常运行。

四、STM32单片机调试ESP8266

接下来，我们将利用STM32F103单片机，通过其USART接口以中断方式调试ESP8266模块，实现更高级别的设备交互与控制。

1. 硬件连接：1）将ESP8266的TX、RX接STM32F103的相应USART2引脚(PA2、PA3)。VCC、 CH_PD 接到3.3v，GND引脚连接到GND，并确保供电稳定。2）使用USB转TTL模块将STM32单片机USART1（PA9、PA10）的TX、RX引脚（注意交叉连接，TX接USB转TTL的RX，反之亦然）与电脑连接。VCC、 CH_PD 接到3.3v（EN），GND引脚连接到GND，并确保供电稳定。如图所示。

2. 软件配置：

   初始化USART：使用STM32CubeMX或手动配置STM32F103的USART1，USART2，设置波特率、中断优先级等参数。

3. 编写调试代码：

   • 基于STM32 HAL库编写USART初始化代码，并配置中断服务例程以处理接收到的数据。在中断服务例程中，在usart.c添加代码添加串口的代码。

     /* USER CODE BEGIN 0 */
     #include <string.h>
     #include <stdio.h>
     /* USER CODE END 0 *//* USER CODE BEGIN 1 *//*
     * 添加如下代码，可不在工程设置中勾选Use MicroLIB
     */
     #pragma import(__use_no_semihosting)struct __FILE
     {int a;
     };FILE __stdout;
     FILE __stdin;void _sys_exit(int x)
     {
     }/*****************************************************
     *function: 写字符文件函数
     *param1: 输出的字符
     *param2: 文件指针
     *return: 输出字符的ASCII码
     ******************************************************/
     int fputc(int ch, FILE *f)
     {HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)&ch, 1, 10);return ch;
     }
     /*****************************************************
     *function: 读字符文件函数
     *param1: 文件指针
     *return: 读取字符的ASCII码
     ******************************************************/
     int fgetc(FILE *f)
     {uint8_t ch = 0;HAL_UART_Receive(&huart1, (uint8_t*)&ch, 1, 10);return (int)ch;
     }static uint8_t rx_len;
     static uint8_t rx_data;
     static uint8_t usart_rx_buf[200];void USART2_startRx(void)
     {HAL_UART_Receive_IT(&huart2,(uint8_t*)&rx_data,1);
     }void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
     {usart_rx_buf[rx_len%200] = rx_data;rx_len++;HAL_UART_Receive_IT(&huart2,(uint8_t*)&rx_data,1);}
     uint16_t USART2_receive(uint8_t *pdata)
     {memcpy(pdata,(uint8_t*)usart_rx_buf,rx_len);return rx_len;
     }
     void USART2_transmit(uint8_t *pdata,uint16_t size,uint32_t timeout)
     {HAL_UART_Transmit(&huart2,pdata,size,timeout);
     }
     void USART2_clear(void)
     {rx_len = 0;	memset((uint8_t*)usart_rx_buf,0,200);
     }/* USER CODE END 1 */

   • 在main.c添加串口发送和接收的指令，发送AT指令。

     /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
     /* USER CODE BEGIN 0 */
     uint8_t pdata_rx[200]={0};
     //uint8_t pdata_tx[200]="AT+RST\r\n";
     uint8_t pdata_tx[200]="AT\r\n";
     int len =0;/* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
     int main(void)
     {/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_USART2_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */USART2_startRx();printf("usart1 is ok\r\n");USART2_transmit((uint8_t*)pdata_tx,sizeof(pdata_tx),500);printf("tx:%s",pdata_tx);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */len= USART2_receive(pdata_rx);if(len>0){//USART2_transmit((uint8_t*)pdata_rx,sizeof(pdata_rx),500);//printf("pdata_rx:%s\r\n",pdata_rx);printf("%s ",pdata_rx);USART2_clear();len =0;}}/* USER CODE END 3 */
     }
     

4. 调试与测试：

   串口调试助手看到，STM32发送AT指令给ESP8266模块，ESP8266模块回复OK，明确ESP8266模块已可以用AT指令进行调试。