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  • 2019-04-27 17:58:01

    软件简介

    结合一个控制实例,简要介绍一下安卓客户端软件。

    主界面非常简洁,左边一个方向控制盘,和右边4个Button。方向盘是一个自定义的View,可以转动任意角度,程序里只响应4个方向,已经足够。四个Button分别对应相应的功能键。

     

    通信实现原理

    使用基于tcp协议的socket通信。串口WiFi模块配置成tcp Service模式,然后安卓连接串口wifi模块的热点,客户端作为tcp client 连接。连接成功后就可以相互发送数据。

     

    具体实现

    串口WiFi模块配置成tcp Service模式,IP设置为192.168.4.1,端口号3824。

    (安卓需要先连接到串口WiFi模块所创建的热点。)

    客户端的连接方式如下:

        private void Connect() {
            // 开启线程来发起网络请求
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        socket = new Socket();
                        socket.connect(new InetSocketAddress(HOST, PORT), 4000);
                        if(socket != null){
                            Message message = new Message();
                            message.what = CONNECTED_RESPONSE;
                            handler.sendMessage(message);
                        }
                    }catch (IOException ex) {
                        ex.printStackTrace();
                        Message message = new Message();
                        message.what = RESPONSE_TIMEOUT;
                        handler.sendMessage(message);
                    }
                }
            }).start();
        }

    网络操作需要在非UI线程中进行。程序开启一个线程进行连接操作,连接结果通过一个Handler通知主线程,以便UI更新连接状态指示。

    连接成功之后,就可以发送数据:

        private void TCPSend(final String data) {
            if(socket == null)
                return;
            // 开启线程来发起网络请求
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
                        writer.println(data);
                        writer.flush();
                    }catch (IOException ex){
                        ex.printStackTrace();
                        Message message = new Message();
                        message.what = SEND_RESPONSE;
                        // 将服务器返回的结果存放到Message中
                        message.obj = "操作失败!";
                        handler.sendMessage(message);
                    }
                }
            }).start();
        }

    同样的,开启一个线程来进行网络操作,结果也是通过Handler通知主线程。

     

    UI交互界面的响应

    网络操作结果的响应通过一个Handler来完成:

        private Handler handler = new Handler() {
            // 在这里进行UI操作,将结果显示到界面上
            public void handleMessage(Message msg) {
                switch (msg.what) {
                    case CONNECTED_RESPONSE:
                        bt_connect.setTextColor(Color.parseColor("#216F02"));
                        bt_connect.setText("已连接");
                        bt_connect.setClickable(false);
                        disconnect.setTextColor(Color.BLACK);
                        disconnect.setClickable(true);
                        break;
                    case RESPONSE_TIMEOUT:
                        Toast.makeText(getApplicationContext(),"连接失败!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    case RECEIVER_RESPONSE:
                    case SEND_RESPONSE:
                    default:
                        break;
                }
            }
        };

    如果连接成功,那么"连接"Button将变成灰色"已连接",且不可点击,"断开连接"将变成可点击,以表明当前是连接状态。

    如果连接失败,就弹出一个Toast通知用户:

     

    Button的点击响应如下:

       @Override
        public void onClick(View v) {
            switch (v.getId()) {
                case R.id.button_connect:
                    Connect();
                    break;
                case R.id.button_disconnect:
                    try {
                        socket.close();
                    }catch (IOException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    socket = null;
                    bt_connect.setTextColor(Color.BLACK);
                    bt_connect.setText("连接");
                    bt_connect.setClickable(true);
                    disconnect.setTextColor(Color.GRAY);
                    disconnect.setClickable(false);
                    break;
                case R.id.button_auto:
                    TCPSend("auto\r\n");
                    btnAuto.setEnabled(false);
                    btnDisAuto.setEnabled(true);
                    break;
                case R.id.button_dis_auto:
                    TCPSend("hand\r\n");
                    btnDisAuto.setEnabled(false);
                    btnAuto.setEnabled(true);
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

    为防止重复的点击操作,在点击相应按钮后,根据当前状态,把相应的按钮设置成可点击或不可点击状态。

    方向操纵杆的响应:

    rockerViewLeft.setOnShakeListener(RockerView.DirectionMode.DIRECTION_4_ROTATE_45, new RockerView.OnShakeListener() {
                    @Override
                    public void onStart() {
                        mLogLeft.setText("停");
                    }
    
                    @Override
                    public void direction(RockerView.Direction direction) {
                        String message = "";
                        switch (direction) {
                            case DIRECTION_LEFT:
                                message = "左转";
                                TCPSend("left\r\n");
                                break;
                            case DIRECTION_RIGHT:
                                message = "右转";
                                TCPSend("right\r\n");
                                break;
                            case DIRECTION_UP:
                                message = "前进";
                                TCPSend("forward\r\n");
                                break;
                            case DIRECTION_DOWN:
                                message = "后退";
                                TCPSend("back\r\n");
                                break;
                            case DIRECTION_CENTER:
                            default:
                                break;
                        }
                        mLogLeft.setText(message);
                    }
                    @Override
                    public void onFinish() {
                        mLogLeft.setText("停");
                        TCPSend("stop\r\n");
                    }
                });

    操纵杆红点会跟随触摸位置而改变,上方有相应的状态指示,并且松手后会自动滑回中间的停止状态。

     

    END

     

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    万次阅读 多人点赞 2021-07-21 20:23:02
    由于本人一直从事医学信息处理与医学物联网设备研发,硬件联网一直以来都是比较麻烦的事情,而通过使用 ESP8266 这款WiFi模块,仅需要通过串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。本文通过简单介绍及...

    前言:
    ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能耗技术,专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。
    由于本人一直从事医学信息处理与医学物联网设备研发,硬件联网一直以来都是比较麻烦的事情,而通过使用 ESP8266 这款WiFi模块,仅需要通过串口使用AT指令控制,就能满足大部分的网络功能需求。本文通过简单介绍及应用实例,让刚接触WiFi模块的读者了解模块的大致使用方法。
    ESP8266简介

    ESP8266是上海乐鑫信息科技设计的低功耗WiFi芯片,集成完整的TCP/IP协议栈和MCU。而ESP8266模块是深圳安信可公司基于ESP8266芯片研发(增加必要外围电路、串口flash、板载天线等)的串口WiFi模块,成本低、使用简便、功能强大。

    硬件与网络的桥梁

    和串口蓝牙模块一样,串口WiFi模块也是扩展单片机功能的又一神器。在没有接触8266之前,我对单片机如何联网的问题很是好奇,在书里看过用笨重繁琐的以太网模块实现,但一点都不帅好吧。而小巧的 ESP8266 WiFi模块通过串口AT指令与单片机通讯,实现串口透传,非常好上手。

    透传,又称透明传输,具体来说就是“输入即输出(如从WiFi模块串口输入的字符会透传到服务器端)”,数据不改变,不同协议之间的转换(如串口到WiFi、蓝牙等)由模块完成。使用者无需关心内部具体实现,因此模块对于使用者是“透明的”、似乎不存在的(因为可无视中间的实现原理)。一个高度封装的模块,应该隐藏内部实现细节,仅对外提供使用接口。

    把硬件联网之后,就再也不是“玩单机”了。配合服务器端的Socket网络编程,可以玩许多东西。所以我觉得WiFi模块是连接软件(网络编程)与硬件(单片机)的桥梁,把我所学的单片机和Web知识联系起来了。

    而近来“物联网”或者说“智能硬件”似乎也火了起来,许多强大的芯片和模块的出现使得联网设备的开发门槛大大降低。正是有了这些为物联网大业铺路的各大厂商们,我等对网络一窍不通的渣渣也能轻松将硬件联网、实现网络通讯。
    原理图及引脚说明
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/3136f36fe26f087f1261acf2203d818b.p在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    要让模块上电正常工作只需三处接线:VCC和CH_PD接3.3电源正极,GND接地。刚好USB-TTL下载模块上有3.3V的电源。而使用串口调试要再把模块与下载器的TXD和RXD交叉连接。这样一来WiFi模块就能与电脑连接、用串口助手进行测试了。
    在这里插入图片描述
    下面进行用USB转TTL连接模块后在串口助手上进行AT模式调试;
    1.AT测试:
    电脑安装好USB-TTL模块的驱动后,USB口插上模块,在设备管理器查看串口号后,打开串口调试工具XCOM(正点原子),串口号选择模块对应的,默认波特率115200,数据-停止-校验-流控:8-1-None-None,勾选“发送新行”(一定一定要记得勾选“发送新行”,否则WiFi无法识别AT指令),点击“打开串口”按钮,然后发送AT,若串口打印乱码后看到“OK”,说明模块进入AT模式。和某些需要按键进入AT指令模式的蓝牙模块不同,ESP8266上电后就运行在AT指令模式下。
    在这里插入图片描述2. ESP8266的AT指令

    AT指令最早在蓝牙模块上接触过,所谓AT指令实质上就是一些起控制作用的特殊字符串。模块可以通过AT指令控制使用和用源代码API函数开发,前者开发速度快,难度非常低(傻瓜化使用)。后者灵活,难度较大。本文只涉及前者,后者见下篇博客;
    下面仅列举一些最常用的AT指令及用法,指令的详细参数及使用说明请参考官方文档:ESP8266 AT指令集

    AT               测试模块是否启动,进入AT模式
    AT+RST           重启
    AT+GMR           查看版本信息
    AT+CWMODE 	     设置WiFi模式(sta/AP/sta+AP)
    AT+CWLAP 	     扫描附近的AP信息
    AT+CWJAP 	     连接AP
    AT+CWQAP 	     与AP断开连接
    AT+CWSAP 	     设置ESP8266 softAP配置
    AT+CWLIF 	     获取连接到 ESP8266 softAP 的 station 的信息
    

    3.模块连接我们手机热点或者我们自己家里路由器的方法:

    1.发送AT+CWMODE=1,配置模块为sta模式(参数1,2,3分别对应模式sta,AP和sta/AP)。此模式下,esp8266模块相当于客户端,可以连接其他路由器;
    在这里插入图片描述

    2.发送AT+CWLAP指令扫描当前附近WiFi,模块会返回可用AP列表。
    在这里插入图片描述3.使用AT+CWJAP=“WiFi名称”,"WiFi密码"连接到指定的路由器,比如我的手机热点是 “fly”,密码是“hhhhjjjj”,实际连接WiFi发送的指令就是AT+CWJAP=“fly”,“hhhhjjjj”。
    在这里插入图片描述
    返回的“WIFI CONNECTED”说明连接成功,“WIFI GOT IP”代表模块分配到了IP。

    最后可使用AT+CWQAP断开当前连接的WiFi。

    4。esp8266也可以自己作为wifi热点;跟手机开热点一样
    步骤:1.使用AT+CWMODE=2指令配置模块为AP模式
    在这里插入图片描述
    2.发送AT+CWSAP=“ESP8266”,“12345678”,3,4设置AP的ssid为“ESP8266”,密码12345678,最后两个参数3和4分别表示信道和加密方式。手机连上模块的WiFi,使用AT+CWLIF可查看当前连接到AP的客户端列表。
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述5.如何用WiFi模块连接TCP服务器

    TCP/IP协议:

    传输控制协议(英语:Transmission Control Protocol,缩写为 TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议。

    在因特网协议族(Internet protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。——维基百科

    我们常说互联网互联网,那两个连接到互联网的设备该如何相互“交流”呢?TCP连接就是其中一种最常用的方式。TCP是面向连接的传输层协议,通信双方都要实现TCP协议,其中一方只需目标ip地址和端口号就能发起连接,连接一旦建立,就像在双方之间拉了一条管子,管子两端可进行全双工(双向同时收发)通信。

    TCP是传输层协议,是在网络层IP协议的基础上封装而来。而这些封装的实现细节也是与我们无关,我们只需使用系统所提供的相关接口“拿来即用”,比如网络编程中的Socket。ESP8266模块中也实现了TCP/IP协议栈,模块作为客户端可轻松使用AT指令向服务端发起TCP连接。连接TCP服务器并开启透传模式后,模块串口收到的数据就会通过TCP连接透传到服务端,这样就完成了数据从硬件串口通过网络到程序进程的传输,实现软硬结合。

    相关AT指令:

    
    AT+CIPSTATUS 	   查询网络连接信息
    AT+CIPMUX 	       设置多连接模式
    AT+CIPSTART 	   建立TCP连接UDP传输或者SSL连接
    AT+CIPCLOSE 	   关闭TCP/UDP/SSL传输
    AT+CIPMODE 	       设置透传模式
    AT+CIPSEND 	       发送数据
    

    连接服务器步骤:
    1.首先我们需要一个TCP服务器,利用调试工具“网络调试助手”即可创建一个TCP服务器,实现服务端对指定端口监听TCP连接请求,当然也可以自己写程序实现,为了简便这里用现成的就好。

    打开“网络调试助手”,左侧选择“TCPServer”,电脑和WiFi模块连接同一个手机热点,查看手机热点IP后,我这里是192.168.43.258,这步非常关键,一定要选对,选择这个IP输入自定的端口号我这里填的1234,下次用的时候最好换一个,只要是1024-65535都可以,不然容易打不开,点击“连接”按钮开始监听本机TCP连接请求。在进行下一步之前,请确保电脑和WiFi模块连接到同一个路由器。
    在这里插入图片描述

    2.输入指令AT+CIPMUX=0设置单连接
    在这里插入图片描述3.从“网络调试助手”得知本机IP和端口,输入指令AT+CIPSTART=“TCP”,“192.168.43.140”,8080(指令参数分别为连接类型、目标IP地址和端口号)(对应步骤1)向服务器发起TCP连接请求,握手成功并建立连接后,服务器端的“网络调试助手”就会显示客户端IP和端口信息,此时双方已做好收发数据的准备;
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    4.输入指令AT+CIPMODE=1开启透传模式
    在这里插入图片描述
    5. 输入命令AT+CIPSEND进入透传模式,此时模块会把所有串口收到的数据都从TCP端口发送至服务器,同样的,从服务器收到的数据也会从模块串口发送出去打印到sscom上。这样WiFi模块就真正成为了连接硬件与网络的桥梁,实现了串口到TCP的协议转换

    若要退出透传模式返回AT指令模式,需发送不带回车换行的+++(取消勾选xcom的“发送新行”再发送指令即可)
    在这里插入图片描述
    见识了TCP透传的强大,只要再稍微学习一下socket网络编程,那么对于通过单片机串口收发数据实现的功能,现在都可以通过自己编写服务器上的TCP程序来实现。
    写在最后:使用WiFi模块的一些细节及注意事项

    1.模块使用3.3V供电,一定注意电源的稳定,一些USB转串口模块电源不能满足要求,我用的是USB转串口模块5V(笑哭。。。。。。)。

    2.模块在连接WiFi后若断电,则会在下一次上电后自动重连。同理,模块在透传模式下断电后,下次上电仍会进入透传模式,不响应AT指令,很容易误以为模块坏了。退出透传模式需发送不带回车换行的+++

    3.如果断开TCP连接时没有实现完整的TCP退出流程,ESP8266 会判断为异常开,对TCP server 进行重连。

    4.AT指令一定以回车换行符” ”结尾,或者勾选“发送新行”,二者只需要选其一,但退出透传模式需发送不带回车换行的+++;
    5.如果出现AT模式不正常,不要着急重启,确认一次模式是否正确AT+CWMODE 设置WiFi模式(sta/AP/sta+AP);是否退出透传模式;
    6.关于WiFi模块要写的也就这么多了。把以上的AT指令都自己试一遍、观察效果后,那么ESP8266这个模块的AT指令使用是基本没问题了,然后就可以发挥想象力用模块着手开发更好玩的东西啦~~~
    参考来自:http://www.elecfans.com/d/1445744.html

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  • ESP8266串口WiFi模块

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    参考和学习《ESP8266串口WIFI模块的基本使用》点击打开链接 ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。 把硬件联网之后,...

    参考和学习《ESP8266串口WIFI模块的基本使用》点击打开链接

    ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。


    把硬件联网之后,就再也不是“玩单机”了。配合服务器端的Socket网络编程,可以玩许多东西。所以我觉得WiFi模块是连接软件(网络编程)与硬件(单片机)的桥梁,把我所学的单片机和Web知识联系起来了。


    模块引脚和连线:




    实际接线:


    打开sscon4.2测试版,然后将CH_PD引脚的3.3V电源断了重接进行复位,若串口打印乱码后看到“ready”,说明模块上电初始化正常。如下:


    无法出现“ready”表示上电初始化成功。波特率调整为9600即可!如下:


    关于免冷启动下载器




    上图来自《AT指令集》


    关于WiFi模式这里要说明一下:

    sta模式下模块相当于客户端,像我们手机平板一样是要去连接路由器的;

    AP模式下模块相当于路由器,是发射WiFi被别人连的。

    sta模式连接WiFi演示


    操作:



    AP模演示

    连完WiFi那接下来就“开WiFi”吧!AP模式和手机开热点一样,只需设置WiFi名称和密码即可。



    TCP/IP相关AT指令

    透传模式下WiFi模块与服务器TCP网络通讯演示

    利用调试工具“网络调试助手”(软件在资料包中)即可创建一个TCP服务器,实现服务端对指定端口监听TCP连接请求。

    见识了TCP透传的强大,只要再稍微学习一下socket网络编程,那么对于通过单片机串口收发数据实现的功能,现在都可以通过自己编写服务器上的TCP程序来实现。当第一次在命令行看到打印的串口数据、体验到网络互通的魅力时,就知道——“WiFi门锁”有戏了!

    实现如下:



    透传模式此处的表现为:进入透传模式后,sscom4.2串口调试助手退出向8266模块发送指令,发送的是给服务器的字符;退出透传模式后,发送的字符就是给8266模块的命令!

    我们常互联网互联网,那两个连接到互联网的设备该如何相互“交流”呢?TCP连接就是其中一种最常用的方式。TCP是面向连接的传输层协议,通信双方都要实现TCP协议,其中一方只需目标ip地址和端口号就能发起连接,连接一旦建立,就像在双方之间拉了一条管子,管子两端可进行全双工(双向同时收发)通信。

    TCP是传输层协议,是在网络层IP协议的基础上封装而来。而这些封装的实现细节也是与我们无关,我们只需使用系统所提供的相关接口“拿来即用”,比如网络编程中的SocketESP8266模块中也实现了TCP/IP协议栈,模块作为客户端可轻松使用AT指令向服务端发起TCP连接。连接TCP服务器并开启透传模式后,模块串口收到的数据就会通过TCP连接透传到服务端,这样就完成了数据从硬件串口通过网络到程序进程的传输,实现软硬结合。

    脑洞大些:

    挖掘ESP8266串口WiFi模块在生活中的应用:

    比如共享单车的技术……

    采用此技术实现对四轮驱动视觉识别机械臂抓取的应用!

    WiFi控制无人机

    WiFi控制无人自动驾驶平衡自行车


    思考:如何将遥控器前后左右控制或者计算机键盘左右前后控制量通过WiFi控制四轮驱动机器人??

    这不就是可以坐在电脑前遥控无人机技术嘛!!




















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  • STC单片机+ESP8266串口WiFi模块 AP+STATION 模式
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  • WG229是一款基于ESP8266芯片方案的小尺寸低成本串口WiFi模块,符合802.11b / g / n 无线模块标准,支持UART-WiFi -以太网数据传输。专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到WiFi无线网络上,进行...
  • 买的ESP8266串口wifi模块 NodeMCU Lua V3物联网开发板 CH340在上传店家提供的示例程序可以上传成功,但屏幕不显示,如下图。 方法:选择开发板时,选择“LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini”,即可。

    买的ESP8266串口wifi模块 NodeMCU Lua V3物联网开发板 CH340在上传店家提供的示例程序可以上传成功,但屏幕不显示,如下图。
    在这里插入图片描述

    方法:选择开发板时,选择“LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini”,即可,如果没反应,可以试试按一下复位键。
    在这里插入图片描述
    又过了一段时间,发现程序上传了屏幕又不能显示了,所以重新把所有设置都记录下来。
    这是购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.36492e8dwVHUxb&id=531755241333&_u=gk8ihrjd0d9
    具体设置如下:
    (1)开发板选择如前所述;
    (2)Upload Speed:921600,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (3)CPU Frequency:80Hz,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (4)Flash Size: 4MB,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (5)Debug port: Serial, 如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (6)Debug Level: 无,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (7)lwIP Variant: v2 Lower Memory, 如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (8)VTables: Flash, 如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (9)Exceptions: Legacy(new can return nullptr),如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (10)Erase Flash: Only Sketch,如下图所示:

    在这里插入图片描述
    (11)SSL Support: All SSL ciphers(most compatible)

    在这里插入图片描述
    (12)端口:COM4, 根据实际情况,一般显示哪个就选哪个,如下图所示:

    在这里插入图片描述

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    万次阅读 多人点赞 2017-01-18 15:53:57
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  • ESP8266串口wifi/wifi转串口模块

    千次阅读 2020-07-13 20:43:13
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