Arduino+ESP8266透傳方式實現POST訪問

摘要：對ESP8266以透傳方式訪問網絡的過程當中遇到的大大小小的坑，以及解決辦法進行了記錄和說明，並以Arduino做爲主控板進行POST方式訪問OneNET平臺。

硬件：

1. Alientek的ATK-ESP8266模塊，帶UART-WiFi，官方固件帶AT指令，波特率默認115200（8位數據位，1位中止位，無校驗）
2. Arduino UNO
3. PC機
4. USB轉TTL模塊
5. 杜邦線若干

軟件：

1.     串口軟件：xcomV2.0或USR-TCP232-Test，前者能保存多條AT命令但無網絡功能，後者只能發送單條AT命令但有網絡功能
2.     ArduinoIDEv1.8.0

1、使用USB轉TTL模塊鏈接ATK-ESP8266和PC機進行調試（非必須）

    這個步驟可使用串口工具下發AT指令對ESP8266進行手工配置，或進行調試以驗證模塊功能是否正常。

ATK-ESP8266模塊是這樣的，有6個引腳，使用其中的4個：VCC（3.3V~5V），GND，TXD，RXD

 

鏈接方式以下表，注意：其餘廠家的ESP8266模塊可能接USB-TTL的3.3V才能正常，不然會出現亂碼或其餘異常錯誤，這個供電問題值得注意。

USB-TTL	ESP8266
5V	VCC
GND	GND
RX	TX
TX	RX

而後將USB-TTL插入PC機USB，部分PC機（主要指win10如下）須要安裝CH340驅動才能識別該串口工具。

接下來打開串口工具，這裏是xcom，以下圖。

注意幾點：

1. 串口選擇，需對應到正確的串口；
2. 波特率默認115200，其餘如圖紅框所示；
3. 勾選發送新行；
4. 發送指令時，不須要敲回車換行，點擊發送就行（前提是知足3）；
5. 因PC機經過串口與ESP8266通訊，ESP8266鏈接AP，因此PC機是否聯網無所謂（ESP8266做爲AP，PC機去鏈接這個AP的模式除外） ；
6. 若發送最簡單的AT指令，都得不到應答（正確的應答是OK，異常如亂碼或無響應等），可能緣由主要有
   1. RX,TX接錯，如ESP8266的RX接了USB-TTL的RX
   2. 不是純英文字符AT，或者沒有按照上圖紅框幾個關鍵點設置串口工具
   3. 波特率錯誤，覈實下ESP8266模塊的默認波特率（這裏所購ATK-ESP8266模塊的默認波特率是115200）
   4. 電壓問題，該問題比較隱蔽不易發現，因不一樣廠商生產緣由，即便都是以ESP8266做爲核心部件，最終暴露出來的電源引腳電壓要求都存在差別。還有，你用的USB-TTL模塊也多是個坑爹貨，若質量不過關，電壓不穩的話也沒法獲得正確應答。怎麼排查呢？其實這是我碰到的一個大坑，我只能說下我怎麼發現的。我用的ATK-ESP8266模塊同時支持3.3v和5v供電，我發現僅在5v時能被PC機發現串口鏈接，3.3v時根本發現不了。後來找了正點原子的技術支持，說他們家的模塊在3.3v供電下也能鏈接串口，我立刻明白是個人USB-TTL問題。
   5. 固件問題，若是是的話，就恭喜你中獎了，要麼放棄該模塊，要麼老老實實按照教程重刷。但重刷能解決問題的關鍵是確認是固件問題，不然刷了也白刷。至於如何確認，仍是須要點經驗和專業工具的，搞不定的話想辦法找人求助吧。

2、Arduino+ESP8266透傳（無USB-TTL）

使用Arduino的軟串口方式鏈接ESP8266。關於軟串口，下面連接裏這位哥們寫的很清楚。

《軟件模擬串口通訊——SoftwareSerial庫的使用》

https://www.arduino.cn/thread-47262-1-1.html

 

鏈接方式以下，相似USB-TTL鏈接方式，需一樣注意其餘廠家的ESP8266模塊可能接3.3V才能正常，不然會出現亂碼或其餘異常錯誤。

Arduino UNO	ESP8266
5V	VCC
GND	GND
RX	TX
TX	RX

 

 

C代碼以下，用ArduinoIDE下載到主控板，這段代碼表示主控板以透傳方式與ESP8266交互，配置需經過串口工具手動下發AT指令給ESP8266模塊。故需在下載完代碼後，不要打開Arduino的串口監控，而是使用串口工具下發命令至主控板。注意：這裏Arduino硬件串口波特率爲9600，軟串口Arduino-ESP8266爲115200（板子默認的值）。

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  Serial.println("hardware serial!");

  mySerial.begin(115200);
  mySerial.println("software serial!");
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 if (mySerial.available()) {
    Serial.write(mySerial.read());
  }
  if (Serial.available()) {
    mySerial.write(Serial.read());
  }
}

 

程序下載完成後，打開串口工具xcom，軟件設置同前一節，但波特率爲9600（也能夠是其餘值，與下載程序保持一致）。

只要xcom對於下發的AT指令返回了OK，就說明一切正常。其餘指令或者剛上電時會有亂碼出現，這個問題不用管，因ESP8266固件初始波特率爲74880，與串口工具設置的不一致形成。

若出現亂碼或不響應，繼續回頭參考前一節總結的幾點緣由。

接下來就可使用AT指令對ESP8266進行配置了，經常使用指令舉例以下，完整的自行查找資料吧，很好找。

AT

AT+RST，重啓

AT+GMR，查看版本號

AT+CWMODE=3，設置爲AP+STA模式

AT+CWJAP="wifi名稱","密碼"，鏈接WiFi

AT+CIFSR，查看獲取的IP

 

3、Arduino+ESP8266透傳模式POST數據到OneNET

    關於OneNET部分的操做，不是本文重點，這裏不進行說明。

    POST部分的關鍵代碼以下，其中your_device_id和your_api_key須要換成本身的，type=3必不可少，表示datapoint的數據格式。

void post(){
  mySerial.println("AT+CIPSEND");
  delay(3000);
  echo();

  mySerial.println("POST /devices/your_device_id/datapoints?type=3   HTTP/1.1");
  mySerial.println("Host: api.heclouds.com");
  mySerial.println("api-key: your_api_key");
  mySerial.println("Content-Length: 20");
  mySerial.println("");
  mySerial.println("{\"http\":15}");   //value of datapoints
  delay(3000);
  echo();
    
  mySerial.println("+++");
  delay(3000);
  echo();
  
  Serial.println("over");
}

 

程序下載後，經過串口工具能夠觀察到HTTP 200 OK，即代表POST成功。過程可能會出現個別400 ERROR，估計是模塊某些命令未執行完成形成。出現HTTP 200 OK，便可去OneNET觀察數據流了，以下圖所示數據已成功上雲。

 

    至此，完成了ESP8266的數據上報，其餘網絡應用就能夠觸類旁通了。文中部分未詳細說明的，還有不少大咖寫的比較清楚，請各位自行參考。