STM32-ESP8266Wi-Fi模块使用USART实现通信/创建AP和STA模式配置教程（寄存器版）

本章思维导图：

ESP8266WIFI模块简介

ESP8266 是一款由乐鑫科技推出的低成本、高性能 Wi-Fi 模块，广泛应用于物联网和嵌入式开发领域。

WIFI的频段5G和2.4G

2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi最本质的区别即工作频段（无线电波的频率）不一样；

2.4GWi-Fi工作频段为：2.4GHZ~2.4835GHZ；

5GWi-Fi工作频段为：5.15GHZ~5.350GHZ和5.725GHZ和5.850GHZ；

WIFI的信道

目前常用的频段有2个5G和2.4G频段，每个频段又分为若干频道，又称为信道。如果把频段理解为高速公路的话，那么信道可以理解高速公路上的车道。

WFIF模块

SMT32F10x系统的MCU如果想通过WIFI联网，必须配备WFI模块。（互联型MCU内置了WIFI外设，不用额外配置WIFI模块）。本章讲解目前市场上主流的WIFI模块乐鑫公司的ESP8266；

ESP8266与MCU的通信方式：通常大多以串口的方式进行连接，ESP8266也支持IIC和SPI通讯；

ESP8266开发方式

ESP8266AT指令集：AT 命令以 “AT” 开始，代表 Attention，以新的一行 (CR LF) 为结尾。输入的每条命令都会返回 OK 或 ERROR 的响应，表示当前命令的最终执行结果。注意，所有 AT 命令均为串行执行，每次只能执行一条命令。因此，在使用 AT 命令时，应等待上一条命令执行完毕后，再发送下一条命令。如果上一条命令未执行完毕，又发送了新的命令，则会返回 busy p...

常用AT指令有：（本章会上传AT指令集文件，方便小伙伴们创建ESP8266模式）

 AT：测试指令

AT+CWLP：列出所有可访问的WiFi

AT+CWMODE=? ：设置模式

AT+CIPSIART=”type”,”address”,port：建立TCP或UDP连接

ESP8266三种模式：

AP模式：创建热点，最多支持 5 个设备接入（如作为移动热点共享网络）。类似与路由器功能，简单理解就是开放一个热点信息模式；

STA模式：作为客户端连接路由器，适用于远程控制（如智能家居设备联网）。连接热点。简单理解就是联网模式；

AP+STA模式：同时作为客户端和服务端，实现无缝切换（如设备既连接路由器又允许其他设备接入）。先连接一个可上网的热点（STA）在开放一个热点信息（AP）就是两种模式同时存在；

USART3配置

根据原理图，查看对应引脚

如图所示：ESP8266跟STM32连接的引脚分别为：

ESP8266的22发送TX引脚连接STM32的PB11串口接收引脚；

ESP8266的21接收RX引脚连接STM32的PB10串口发送引脚；

ESP8266是采用USART串口3与STM32进行通信的；所以STM32PB11引脚应设置为复用输入模式，STM32PB10引脚应设置为复用输出模式；

USART3串口配置教程

USART3配置步骤：

1. 开时钟

2. 配置GPIO模式

3. 通过在USART_CR1寄存器上置位UE位来激活USART

4. 编程USART_CR1的M位来定义字长。

5. 在USART_CR2中编程停止位的位数。

6. 利用USART_BRR寄存器选择要求的波特率。(查看第二章的系统架构找到  USART3属于APB1上，在第六章的时钟树上找到APB1总线工作频率;用工作频率/波特率：（USART1>BRR=72000000/bps）注意要换算成HZ单位因为对应秒时间

7. 设置USART_CR1中的TE位，发送一个空闲帧作为第一次数据发送。

8. 设置USART_CR1的RE位。激活接收器，使它开始寻找起始位。

9. 接收缓冲区非空中断使能

10. 开启空闲帧中断

11. 调用中断设置优先级函数

代码示例：

/*串口3初始化函数ESP8266的22发送TX引脚连接STM32的PB11串口接收引脚；ESP8266的21接收RX引脚连接STM32的PB10串口发送引脚；形参bps为设置的波特率
*/
void USART3_Init(u32 bps)
{//1. 开时钟RCC->APB1ENR|=1<<18;//开启USART3时钟RCC->APB2ENR|=1<<3;//开启PB时钟RCC->APB1RSTR|=1<<18;//开启USART3复位时钟RCC->APB1RSTR&=~(1<<18);//关闭复位时钟//2. 配置GPIO模式GPIOB->CRH&=0xffff00ff;//清空PB10和PB11引脚模式GPIOB->CRH|=0x00008b00;//PB11为输入模式，PB10为输出模式//3. 通过在USART_CR1寄存器上置位UE位来激活USARTUSART3->CR1|=1<<13;//4.?编程USART_CR1的M位来定义字长。USART3->CR1&=~(1<<12);//5.?在USART_CR2中编程停止位的位数。USART3->CR2&=~(0x3<<12);//6.?利用USART_BRR寄存器选择要求的波特率。(查看第二章的系统架构找到 ?USART3属于APB1上，在第六章的时钟树上找到APB1总线工作频率;用工作频率/波特率：（USART1>BRR=72000000/bps）注意要换算成HZ单位因为对应秒时间USART3->BRR=36000000/bps;//7.?设置USART_CR1中的TE位，发送一个空闲帧作为第一次数据发送。USART3->CR1|=1<<3;//8.?设置USART_CR1的RE位。激活接收器，使它开始寻找起始位。USART3->CR1|=1<<2;//9. 接收缓冲区非空中断使能USART3->CR1|=1<<5;//10.?开启空闲帧中断USART3->CR1|=1<<4;//11.?调用中断设置优先级函数STM32_SetNVICPriority(USART3_IRQn,1,1);
}

串口3底层发送数据函数

代码示例：

/*
串口3底层发送数据函数
*/
void USART3_TX(u8 *dat)
{while(*dat){USART3->DR=*dat++;while(USART3->SR&1<<7){};//等待数据发送完成}
}

串口3中断接收服务函数

代码示例：

/*串口3中断服务函数
*/
u8 USART3_buffer[1024];//接收数据缓冲区
u32 USART3_cnt=0;//缓冲区数组下标
u8 USART3_flag=0;//标志位
void USART3_IRQHandler(void)
{u8 dat=0;if(USART3->SR&1<<5)//接收数据中断{dat=USART3->DR;if(USART3_cnt<1024){USART3_buffer[USART3_cnt]=dat;USART3_cnt++;}else{USART3_cnt=0;}}if(USART3->SR&1<<4)//空闲帧中断{dat=USART3->DR;USART3_flag=1;}    
}

 配置ESP8266Wi-Fi模块AP和STA模式

STM32通过UART串口与ESP8266模块通信，利用AT指令集控制ESP8266的工作模式、网络连接及数据传输。ESP8266默认波特率为115200，支持多种模式（Station、AP、Station+AP），并通过AT指令动态切换。

配置AP模式

STM32通过USART3（串口3）向ESP8266模块发送AT指令集，配置其进入AP（Access Point，无线接入点）模式，使ESP8266作为Wi-Fi热点运行，供其他设备连接。

配置AP模式指令集代码（本章会上传指令集代码文件）：

通过USART3发送以下AT指令序列

ESP8266_AP_SERVER_MODE
{"AT\r\n"         --测试指令"ATE0\r\n"       --关回显"AT+CWMODE=2\r\n"--设置为服务器模式"AT+RST\r\n"    --模块复位"ATE0\r\n"      --关回显"AT+CWSAP=\"%s\",\"%s\",1,4\r\n" --设置wifi信息"AT+CIPMUX=1\r\n"--开启多连接"AT+CIPSERVER=1,%d\r\n" --设置端口号"AT+CIFSR\r\n"   --查询IP
}

配置AP模式代码示例：

#include "LED.h"
#include "Delay.h"
#include "KEY.h"
#include "USART1.h"
#include "stdio.h"
#include "USART3.h"
char *ESP8266_AP_SERVER_MODE[]=
{"AT\r\n" ,       // --测试指令"ATE0\r\n" ,      //--关回显"AT+CWMODE=2\r\n",//--设置为服务器模式"AT+RST\r\n",    //--模块复位"ATE0\r\n",      //--关回显"AT+CWSAP=\"LYF_WiFi\",\"LYF77777\",1,4\r\n", //--设置wifi信息"AT+CIPMUX=1\r\n",//--开启多连接"AT+CIPSERVER=1,8088\r\n", //--设置端口号"AT+CIFSR\r\n",   //--查询IP
};
int main()
{LED_Init();//LED灯初始化函数KEY_Init();//按键初始化函数USART3_Init(115200);//USART3串口3初始化函数printf("各模块初始化完成\n");u8 key=0;u8 index=0;while(1){key=KEY_get();if(key){LED1(1);Delay_MS(50);LED1(0);printf("发送指令集：%s\n",ESP8266_AP_SERVER_MODE[index]);USART3_TX((u8*)ESP8266_AP_SERVER_MODE[index]);index++;if(index==9){index=0;}} if(USART3_flag){USART3_buffer[USART3_cnt]='\0';printf("发送指令集返回状态：%s\n",USART3_buffer);USART3_cnt=0;USART3_flag=0;}}
}

创建一个WiFi名称为LYF_WiFi的热点信息、密码为：LYF77777、端口号为：8088；

代码运行效果图：

配置STA模式

STM32通过USART3（串口3）向ESP8266模块发送AT指令集，使其配置ESP8266为STA模式（Station模式，即客户端模式）

配置STA模式指令集代码（本章会上传指令集代码文件）：

通过USART3发送以下AT指令序列

ESP8266_STA_TCPserver[]=
{"AT\r\n",//测试指令"ATE0\r\n",//关回显"AT+CWMODE=3\r\n",//AP+STA共存模式"AT+RST\r\n",//模块复位"ATE0\r\n",//关回显"AT+CWJAP=\"liyyff\",\"12345678\"\r\n",//连接wifi"AT+CIPMUX=1\r\n",//设置多连接"AT+CIFSR\r\n",//查询IP"AT+CIPSERVER=1,100\r\n",//建立TCP服务器"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.1.118\",8080\r\n",//设置端口号，连接服务器"AT+CIPMODE=1\r\n",//设置透传模式"AT+CIPSEND\r\n",//开始发送数据
};

配置STA模式代码示例：

#include "LED.h"
#include "Delay.h"
#include "KEY.h"
#include "USART1.h"
#include "stdio.h"
#include "USART3.h"
char *ESP8266_STA_TCPClient[]=
{"AT\r\n",//测试指令"ATE0\r\n",//关回显"AT+CWMODE=1\r\n",//设置客户端模式"AT+RST\r\n",//模块复位"ATE0\r\n",//关回显"AT+CWJAP=\"HUAWEIshui\",\"asdfghjkl12\"\r\n",//连接wifi"AT+CIPMUX=0\r\n",//设置单连接"AT+CIFSR\r\n",//查询IP"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.43.204\",8080\r\n",//设置端口号，连接服务器"AT+CIPMODE=1\r\n",//设置透传模式"AT+CIPSEND\r\n",//开始发送数据
};int main()
{LED_Init();//LED灯初始化函数KEY_Init();//按键初始化函数USART3_Init(115200);//USART3串口3初始化函数printf("各模块初始化完成\n");u8 key=0;u8 index=0;while(1){key=KEY_get();if(key){LED1(1);Delay_MS(50);LED1(0);printf("发送指令集：%s\n",ESP8266_STA_TCPClient[index]);USART3_TX((u8*)ESP8266_STA_TCPClient[index]);index++;if(index==12){index=0;}} if(USART3_flag){USART3_buffer[USART3_cnt]='\0';printf("发送指令集返回状态：%s\n",USART3_buffer);USART3_cnt=0;USART3_flag=0;}}
}

先用电脑创建一个liyyff名称的热点信息，密码为：12345678，频段为：2.4GHZ，IP地址为：192.168.1.118，设置好AT指令利用串口3发送，使其ESP8266连接热点信息；

代码运行结果：

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