ESP-01S是一款基于ESP8266芯片的WiFi模块，它提供了低成本、低功耗和高度集成的解决方案，适用于物联网和嵌入式应用。本文将介绍ESP-01S模块的功能和特点，并提供一个简单的WiFi控制示例。
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目录
ESP-01S模块管脚功能：
ESP-01S特点：
启动模式：
基础TA指令介绍：
ESP-01S硬件连接：
ESP-01S固件烧录和配置：
通过stm32开发板进行WiFi控制：
HAL库开发：
标准库开发：
基于Arduino主控制器：
总结：
ESP-01S模块管脚功能：
Pin脚编号Pin脚名称备注1GNDGND2IO2U1_TXD,I2C_SDA,I2S0_BCK3IO0GPIO0,HSPI_MISO,I2SI_DATA4RXDGPIO3,I2SO_DATA5TXDGPIO16EN芯片使能端，高电平有效7RST复位引脚，低电平有效8VCC模块供电引脚，电压范围3.0~3.6
注意：不可以使用USB转TTL的3.3v或5v进行供电，建议使用2节干电池或经过LDO转换后的3.3v
ESP-01S特点：
小巧的尺寸：ESP-01S模块具有紧凑的设计，适用于空间有限的应用。WiFi功能：它支持802.11b/g/n标准，允许设备连接到无线网络。高度集成：ESP-01S集成了WiFi功能和处理器，减少了外部组件的需求。AT指令支持：通过串口通信，可以使用AT指令进行配置和控制。低功耗：ESP-01S模块具有低功耗特性，适用于长时间运行的应用。容易使用：ESP-01S模块易于配置和应用，有许多开发资源和示例代码可用。
启动模式：
模式 CH-PD (EN) RSTGPIO5GPIO0GPIO2TXD0下载方式高高低低高高运行模式高高低高高高测试模式高高---低
基础TA指令介绍：
指令说明示例AT测试AT是否OK AT OK AT+GMR返回固件版本信息 AT+GMR AT Version:1.2.0.0(Jul 1 2016 20:04:45) SDK version:1.5.4.1(39cb9a32) Ai-Tinker Technology Co.Ltd. Dec 2 2016 14:21:16 OK AT+RST软重启模组 AT+RST OK AT+RESTORE重启模组为出厂设置 AT+RESTORE OK
ESP-01S硬件连接：
要使用ESP-01S模块，你需要将其与主控制器（如Arduino、STM32等）进行连接。下面是一个示例的硬件连接图，以ESP-01S与STM32开发板连接为例：
ESP-01S STM32
TX <----> RX
RX <----> TX
GND <----> GND
VCC <----> 3.3V
通过将ESP-01S的TX引脚连接到STM32的RX引脚，并将ESP-01S的RX引脚连接到STM32的TX引脚，你可以通过串口实现两者之间的通信。
ESP-01S固件烧录和配置：
在使用ESP-01S模块之前，你需要将合适的固件烧录到模块中，并进行相应的配置。以下是一个简单的步骤：
下载并安装ESP8266固件烧录工具，如ESP8266 Flasher，可以在Espressif Systems的官方网站上找到。下载适用于ESP-01S的固件，通常是基于ESP8266的AT固件。使用烧录工具将固件烧录到ESP-01S模块中。确保选择正确的串口和固件文件。配置串口通信参数，如波特率等。通常，ESP-01S默认波特率为115200。
完成以上步骤后，你的ESP-01S模块就准备好进行WiFi控制了。
通过stm32开发板进行WiFi控制：
要使用STM32开发板与ESP-01S模块进行WiFi控制，你可以通过串口通信将STM32与ESP-01S连接起来，并利用STM32的UART功能与ESP-01S进行通信。
下面的例子是使用stm32上的uart通信协议进行控制的：
HAL库开发：
#include "stm32f4xx_hal.h"
#define ESP_UART_PORT USART2
#define ESP_UART_BAUDRATE 115200
UART_HandleTypeDef huart2;
void SystemClock_Config(void);
void uart_init(void) {
huart2.Instance = ESP_UART_PORT;
huart2.Init.BaudRate = ESP_UART_BAUDRATE;
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK) {
// 初始化错误处理
while (1);
}
}
void uart_send_byte(uint8_t data) {
HAL_UART_Transmit(&huart2, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
}
uint8_t uart_receive_byte(void) {
uint8_t data;
HAL_UART_Receive(&huart2, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
return data;
}
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
uart_init();
while (1) {
// 与ESP-01S进行通信
uart_send_byte('H'); // 发送数据到ESP-01S
uint8_t received_data = uart_receive_byte(); // 接收ESP-01S发来的数据
}
}
void SystemClock_Config(void) {
// 配置系统时钟
// ...
}
标准库开发：
#include "stm32f4xx.h"
#include
#define ESP_UART_PORT USART2
#define ESP_UART_BAUDRATE 115200
void uart_init(void) {
USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
// 使能USART2时钟和GPIO时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
// 配置USART2的TX引脚（PA2）为输出、推挽模式
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
// 将PA2引脚复用为USART2的TX功能
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_USART2);
// 初始化USART2的参数
USART_InitStruct.USART_BaudRate = ESP_UART_BAUDRATE;
USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
USART_Init(ESP_UART_PORT, &USART_InitStruct);
// 使能USART2
USART_Cmd(ESP_UART_PORT, ENABLE);
}
void uart_send_byte(uint8_t data) {
while (!(ESP_UART_PORT->SR & USART_FLAG_TXE)); // 等待发送完成
ESP_UART_PORT->DR = (data & 0xFF);
}
uint8_t uart_receive_byte(void) {
while (!(ESP_UART_PORT->SR & USART_FLAG_RXNE)); // 等待接收完成
return (ESP_UART_PORT->DR & 0xFF);
}
int main(void) {
uart_init();
while (1) {
// 与ESP-01S进行通信
uart_send_byte('H'); // 发送数据到ESP-01S
uint8_t received_data = uart_receive_byte(); // 接收ESP-01S发来的数据
}
}
通过ESP-01S模块使用AT指令进行WiFi连接和控制。你可以在STM32的代码中使用uart_send_byte()函数发送AT指令到ESP-01S，并使用uart_receive_byte()函数接收ESP-01S的响应。根据ESP-01S的文档，你可以发送AT+CWMODE、AT+CWJAP等指令来配置WiFi连接和进行其他控制操作。
基于Arduino主控制器：
#include
SoftwareSerial espSerial(2, 3); // 设置ESP-01S的RX和TX引脚
void setup() {
Serial.begin(9600); // 打开串口监视器
espSerial.begin(115200); // 设置ESP-01S的波特率
delay(1000); // 等待ESP-01S模块初始化
WiFiConnect(); // 连接到WiFi网络
}
void loop() {
if (espSerial.available()) {
char data = espSerial.read(); // 读取ESP-01S发来的数据
Serial.write(data); // 将数据发送到串口监视器
if (data == '1') {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 打开LED灯
} else if (data == '0') {
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 关闭LED灯
}
}
}
void WiFiConnect() {
espSerial.println("AT+CWJAP=\"your-ssid\",\"your-password\""); // 输入你的WiFi名称和密码
delay(5000); // 等待5秒钟，等待ESP-01S连接到WiFi网络
espSerial.println("AT+CIPMUX=0"); // 设置单连接模式
delay(1000); // 等待1秒钟
espSerial.println("AT+CIPMODE=1"); // 设置透传模式
delay(1000); //等待1秒钟
espSerial.println(“AT+CIPSTART=“TCP”,“your-server-ip”,your-port”); // 输入你的服务器IP地址和端口号
delay(2000); // 等待2秒钟，建立TCP连接
espSerial.println(“AT+CIPSEND”); // 进入发送模式
delay(1000); // 等待1秒钟
espSerial.println(“GET /api/control?command=1 HTTP/1.1\r\nHost: your-server-ip\r\nConnection: close”); // 发送请求到服务器
delay(1000); // 等待1秒钟
espSerial.println(“+++”); // 退出透传模式
delay(1000); // 等待1秒钟
espSerial.println(“AT+CIPCLOSE”); // 关闭TCP连接
delay(1000); // 等待1秒钟
espSerial.println(“AT+RST”); // 重启ESP-01S
}
在上述代码中，首先我们需要通过软串口（SoftwareSerial）库将Arduino的两个数字引脚与ESP-01S的RX和TX引脚相连。然后，在setup()函数中，我们初始化了串口，并使用WiFiConnect()函数连接到WiFi网络。 在loop()函数中，我们检测ESP-01S是否有数据可读取，如果有，我们将数据发送到串口监视器，并根据数据的值控制LED灯的开关。 WiFiConnect()函数中，我们发送了一系列的AT指令来配置ESP-01S模块。请确保根据你的实际情况修改相应的参数，例如WiFi的名称和密码，服务器的IP地址和端口号。
总结：
本文介绍了ESP-01S模块的串口、功能、特点以及如何进行WiFi控制。我们通过与stm32和Arduino进行串口通信，并使用AT指令实现了简单的WiFi连接和控制示例。 ESP-01S模块具有广泛的应用领域，特别适用于物联网和嵌入式系统。你可以根据自己的项目需求，进一步探索ESP-01S的功能和特性，并结合其他传感器或执行器进行更复杂的应用开发。
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