基於MicroPython結合ESP8266模塊實現TCP通訊（AT指令版）

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 實驗目的

- 學習ESP8266模塊（ESP-01）的使用。
- 進一步學習TPYBoardv10x中UART模塊的使用。
- 結合ESP-01模塊完成局域網內的TCP通訊實驗。

所需元器件

- ESP-01 WIFI模塊 1個
- TPYBoard v102板子 1塊
- USB轉TTL 1個
- micro USB數據線 1條
- 杜邦線 若干

本實驗採用TPYBoardv102串口AT指令的方式，去鏈接控制ESP8266模塊（型號ESP-01）。

第一步：燒寫AT指令的固件

下載AT指令相應固件

這裏我下載了一個AiCloud 2.0 AT （512+512map）版本的，版本號：v0.0.0.6。
http://wiki.ai-thinker.com/_media/aicloud/sdk/ai-thinker_esp8266_dout_aicloud_v0.0.0.6_20170517.7z

安信可科技關於ESP8266相關模組的資料地址。http://wiki.ai-thinker.com/esp8266

AT指令固件其餘版本下載。http://wiki.ai-thinker.com/esp8266/sdk

下載燒寫工具ESPFlashDownloadTool

http://wiki.ai-thinker.com/_media/esp8266/flash_download_tools_v3.6.4.rar

硬件鏈接

ESP-01模塊的引腳圖：

 

燒寫固件還需用到USB轉TTL，ESP-01模最好使用其餘外部器件進行供電。這裏，我用的TPYBoardv102開發板。可是，別忘記了開發板與TTL之間須要共地。

接線圖：

ESP-01模塊	TPYBoard v102
|VCC	3V3
GND	GND
CH_PD	3V3
GPIO 0	懸空
GPIO 2	懸空
TXD	X2(UART 4 )
RXD	X1(UART 4 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

開始燒寫

USB轉TTL插上電腦，設備管理器查看端口號。

 

打開ESPFlashDownloadTool工具，選擇【ESP8266 DownloadTool】。

我這裏下載的是合成的固件，因此地址直接設置爲0x00000，其餘設置參考以下：

 

選擇好端口，點擊【START】開始燒寫。

 

出現等待上電同步，這時給ESP-01模塊上電，或者復位一下，等待下載成功。

第二步：測試AT指令

燒寫固件完成以後，將GPIO 0 鏈接的線拔掉，使其懸空，ESP-01模塊會進入正常模式。
打開串口助手工具 http://old.tpyboard.com/download/tool/198.html，默認波特率115200。
ESP-01模塊啓動時，會輸出一堆亂碼。（其實不是亂碼，是一些內部信息）以下：

出現亂碼的緣由，以下：

輸出的內部信息，咱們能夠忽略掉，只要輸出ready，就說明模塊一切正常。

進入AT指令模式

AT指令說明文檔、AT固件、燒寫工具。http://old.tpyboard.com/download/tool/ESP-01.rar

發送指令：AT

（注意：後面需跟一個回車換行，選擇在工具中勾選加回車換行）
模塊返回AT\\r\\nOK，說明模塊已經成功進入AT指令模式。

查詢固件版本

發送指令：AT+GMR

第三步：局域網TCP通訊測試

一、首先，讓ESP-01接入咱們的路由器。

 

AT指令	功能
AT+CWMODE_CUR?	查詢當前WIFI模式 1 : station 模式 2 : softAP 模式 3 : softAP+station 模式
AT+CWMODE_CUR=1	設置WIFI爲station 模式
AT+CWJAP_CUR="essid","password"	鏈接AP

 

.

 

 

 

 

 

 

二、接下來，咱們作一個局域網內TCP通訊的測試。本地用網絡調試助手創建一個TCP Server以下：

ESP-01做爲TCP Client鏈接Server。發送指令AT+CIPSTART="TCP","192.168.101.116",80

TCP連接創建，開始發送數據。單路連接時發送指令爲AT+CIPSEND=x，x爲發送的字節數。出現符號">"後就能夠發送數據了。

模塊會把收到的數據自動經過串口透傳過來。

以上，咱們都是結合USB轉TTL實現的AT指令轉發。接下來，咱們經過TPYBoardv102開發板實現上面的功能。

接線圖：

ESP-01模塊	TPYBoard v102
VCC	3V3
GND	GND
CH_PD	3V3
GPIO 0 |	懸空
GPIO 2	懸空
TXD	X2(UART 4 )
RXD	X1(UART 4 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

程序源碼：

from pyb import UART
from pyb import LED

#等待ESP-01模塊初始化，忽略啓動時的內部信息
pyb.delay(1000)

ESP_UART = UART(4,115200,timeout=100)

def sendToUart(msg):
    ESP_UART.write(msg+'\r\n')

CWMODE_CUR = 'AT+CWMODE_CUR=1'
CWJAP_CUR = 'AT+CWJAP_CUR="TurnipSmart","turnip2016"'
CIPSTART = 'AT+CIPSTART="TCP","192.168.1.116",80'
CIPSEND = 'AT+CIPSEND=%s'
msg = 'Hello,I am TPYBoard.'

if __name__  == '__main__':
    sendToUart('AT')
    while True:
        if ESP_UART.any()  > 0:
            buf = ESP_UART.read().decode().replace('\r','').replace('\n','').replace(' ','')
            print(buf)
            if buf.find('busyp') > -1 or buf.find('ERROR') > -1:
                # AT指令執行失敗
                # 結束程序排查緣由
                break
            elif buf.find('ATOK') > -1:
                # 說明AT指令執行成功
                # 成功進入AT指令模式
                # 設置WIFI模式爲sta模式
                sendToUart(CWMODE_CUR)
            elif buf.find(CWMODE_CUR) > -1:
                # 設置sta模式成功，鏈接AP
                sendToUart(CWJAP_CUR)
                LED(1).on()
            elif buf.find('WIFIGOTIP') > -1:
                # 鏈接AP成功
                # 開始鏈接TCP Server
                pyb.delay(150)
                sendToUart(CIPSTART)
                LED(2).on()
            elif buf.find(CIPSTART) > -1:
                # 鏈接TCP Server成功，發送數據
                CIPSEND = CIPSEND % str(len(msg))
                sendToUart(CIPSEND)
                LED(3).on()
            elif buf.find('>') > -1:
                # 發送數據
                sendToUart(msg)
                LED(4).on()

 

注意：ESP-01模塊上電啓動時電流比較大，會致使板子的REPL無反應。關閉putty等工具，按板子的RST復位一下，再鏈接就好。最好方式採用外部電源給ESP-01模塊供電，注意要與板子共地。

綜上，TCP的測試實驗完畢。本實驗只是作了一些簡單的示例，你們可根據本身的想法結合文檔開發出更有意思的做品，好比智能控制開關、智能WIFI小車等。

下載源碼： https://github.com/TPYBoard/TPYBoard-v102