一、案例介绍
下面是一个基于 CC2530 和 ESP8266 的项目示例,它演示了如何使用 CC2530 与 ESP8266 通信以及使用 AT 指令控制其 WiFi 模块设置和数据传输。
项目概述: 通过 CC2530 控制 ESP8266 将其配置成 AP+TCP 服务器模式,并通过手机 APP 连接到 TCP 服务器并完成数据传输。ESP8266 将作为一个热点(AP)来工作,其 WiFi 模块被配置为建立一个 TCP 服务器并监听端口号。CC2530 将使用其串口与 ESP8266 进行通信,并通过 AT 指令控制 ESP8266 的 WiFi 模块设置和数据传输。
硬件组件:
CC2530 芯片
ESP8266 WiFi 模块
USB 转 TTL 串口转接板
Android 手机
软件组件:
IAR Embedded Workbench for 8051
ESP8266 AT 指令集
Android Studio
实现步骤:
硬件连接: 将 ESP8266 模块与 USB 转 TTL 串口转接板相连,然后将串口转接板连接到 PC 上的 USB 接口。 在开发板上焊接 CC2530,然后将其连接到 ESP8266 模块的 TXD 和 RXD 引脚上(即 CC2530 的 P0.2 与 P0.3 引脚,分别连接到 ESP8266 的 RXD 和 TXD 引脚)。
配置 ESP8266 模块: 使用串口工具连接到 ESP8266 模块,然后根据 AT 指令集将其配置为 AP+TCP 服务器模式。例如,可以使用以下 AT 指令来配置 ESP8266 的 WiFi 模块:
AT+CWMODE=3
AT+CWSAP="MyWiFi","12345678",1,0
AT+CIPMUX=1
AT+CIPSERVER=1,8080
复制代码
其中,“MyWiFi”和“12345678”分别是热点的名称和密码,“1”表示加密方式为 WPA2-PSK,“0”表示不隐藏 SSID,而“8080”则是 TCP 服务器监听的端口号。
编写 CC2530 程序: 在 IAR Embedded Workbench for 8051 中创建一个新的工程,在其中添加串口驱动程序以及 ESP8266 通信所需的 AT 指令函数。然后,编写主程序代码来实现以下功能:
初始化串口
向 ESP8266 发送 AT 指令以配置其 WiFi 模块
等待 ESP8266 向 CC2530 发送 TCP 连接请求
接受从 ESP8266 传回的数据并将其显示在串口工具中
以下是示例代码的一部分,用于初始化串口并向 ESP8266 发送 AT 指令:
#include "uart.h"
#include <string.h>
// AT指令函数
void at_command(char* cmd)
{
uart_puts(cmd);
uart_puts("\r\n");
delay_ms(1000);
}
int main()
{
// 初始化串口
uart_init();
// 发送AT指令以配置ESP8266的WiFi模块
at_command("AT+CWMODE=3");
at_command("AT+CWSAP=\"MyWiFi\",\"12345678\",1,0");
at_command("AT+CIPMUX=1");
at_command("AT+CIPSERVER=1,8080");
while (1)
{
// 接受从ESP8266传回的数据并将其显示在串口工具中
if (uart_available())
{
char c = uart_read();
uart_putc(c);
}
}
return 0;
}
复制代码
二、CC2530 与 ESP8266 科普
CC2530 是德州仪器(Texas Instruments,简称 TI)公司推出的一款基于 ZigBee 协议的 SoC 单芯片解决方案,它集成了一个 8051 内核、硬件 AES 加密加速器、具备丰富外设的低功耗射频芯片和物理层。CC2530 支持 IEEE 802.15.4 标准和 ZigBee 协议,并且具有低功耗、高可靠性和长距离等特点,广泛应用于物联网、智能家居、智能医疗、无线传感网和工业自动化等领域。
ESP8266 是一款由中国企业乐鑫(Espressif Systems)研发的超低功耗 Wi-Fi 芯片,被广泛应用于物联网相关设备的开发中。该芯片采用 Tensilica L106 32 位处理器,内置 TCP/IP 协议,可以实现 Wi-Fi 通信,同时也支持传统的 UART 协议、SPI 协议等串行通信方式。ESP8266 芯片集成了射频电路、天线、Flash 存储器和电源管理等,体积小巧、功耗低,具有高度集成性和低成本的特点。
ESP8266 芯片的主要特点如下:
1. 支持802.11 b/g/n Wi-Fi协议,通信距离远,数据传输速度快;
2. 内置32位低功耗Tensilica L106 CPU,主频可达80MHz;
3. 支持UART、SPI、I2C等多种串行通信协议;
4. 集成了高速缓存和SRAM,具有强大的处理性能和存储能力;
5. 支持蓝牙4.2、BLE等无线通信协议(部分型号支持);
6. 能够与各种MCU和传感器等外设进行协同工作,大大降低了开发成本和门槛。
复制代码
ESP8266 芯片具有成本低、功耗低、尺寸小和易于开发等优点,在物联网、智能家居、智能手环、智能家电等领域广泛应用。同时,ESP8266 芯片也被视为低功耗 Wi-Fi IoT 领域中的杀手锏,为物联网设备的互联提供了更为简便、稳定、高效的解决方案。
三、功能代码实现介绍
在 CC2530 上实现控制 ESP8266 配置成 AP+TCP 服务器模式,与手机 APP 之间完成数据传输,需要使用 CC2530 的串口与 ESP8266 通信,以及使用 ESP8266 AT 指令控制 ESP8266 的 WiFi 模块设置和数据的发送,代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#define ESP_ON P1_0 // ESP8266电源控制引脚
#define ESP_RST P1_1 // ESP8266复位引脚
#define UART_TX P0_2 // CC2530串口发送引脚
#define UART_RX P0_3 // CC2530串口接收引脚
// ESP8266 AT指令常用指令
const char* AT_RST = "AT+RST";
const char* AT_CWMODE = "AT+CWMODE=3"; // 设置ESP8266为AP+STA模式
const char* AT_CWSAP = "AT+CWSAP="ssid","pass",1,3"; // 设置ESP8266 AP模式下的WiFi名称和密码
const char* AT_CIPMUX = "AT+CIPMUX=1"; // 设置ESP8266多路连接模式
const char* AT_CIPSERVER = "AT+CIPSERVER=1,8888"; // 设置ESP8266 TCP服务器端口
const char* AT_CIPSEND = "AT+CIPSEND=0,50"; // 设定ESP8266发送数据的长度,50字节
// ESP8266 AT指令回应标志
const char* RESPONSE_OK = "OK"; // AT指令执行成功
const char* RESPONSE_ERROR = "ERROR"; // AT指令执行失败
const char* RESPONSE_READY = "ready"; // ESP8266已经准备就绪
const char* RESPONSE_CONNECT = "CONNECT"; // ESP8266连接成功
const char* RESPONSE_CLOSED = "CLOSED"; // ESP8266连接关闭
// ESP8266的WIFI名称和密码
const char* SSID = "esp8266";
const char* PASSWORD = "wifipassword";
// 存储ESP8266返回的数据
char response[100];
// 延时函数
void delay(int ms) {
while (--ms > 0) __delay_cycles(48000);
}
// 向ESP8266发送AT指令,并获取ESP8266的回应
void sendATCommand(const char* cmd, uint8_t wait) {
uint8_t i = 0;
memset(response, 0, sizeof(response));
printf("AT command: %s\n", cmd);
printf("AT response:\n");
while (cmd[i]) {
while (!(UCA0IFG & UCTXIFG));
UCA0TXBUF = cmd[i++];
}
while (wait && !(UCA0IFG & UCRXIFG));
while (UCA0IFG & UCRXIFG) {
if (response[0] == '\0' && UCA0RXBUF != '\r' && UCA0RXBUF != '\n') {
response[0] = UCA0RXBUF;
response[1] = '\0';
continue;
}
if (strlen(response) < sizeof(response) - 1) {
int len = strlen(response);
response[len] = UCA0RXBUF;
response[len + 1] = '\0';
}
}
printf("%s", response);
}
void main(void) {
uint8_t retry = 5;
_BIS_SR(GIE);
// 配置IO口
P1DIR |= BIT0 + BIT1;
P1OUT &= ~(BIT0 + BIT1);
P1OUT |= ESP_ON; // 打开ESP8266电源
P1OUT &= ~ESP_RST; // 复位ESP8266
delay(500);
P1OUT |= ESP_RST;
delay(1000);
// 配置串口
P0SEL |= BIT2 + BIT3;
UCA0CTL1 = UCSSEL_2;
UCA0BR0 = 130;
UCA0BR1 = 6;
UCA0MCTL = UCBRS_4;
// 逐步执行AT指令,确保每一步配置都执行成功
while (retry-- > 0) {
sendATCommand(AT_RST, 1);
sendATCommand(AT_CWMODE, 1);
sendATCommand(AT_CWSAP, 1);
sendATCommand(AT_CIPMUX, 1);
sendATCommand(AT_CIPSERVER, 1);
if (strstr(response, RESPONSE_OK) != NULL) break;
}
if (retry == 0) return; // 配置失败,退出程序
// 等待ESP8266准备就绪
while (1) {
sendATCommand("", 1);
if (strstr(response, RESPONSE_READY) != NULL) break;
delay(500);
}
// 等待手机APP连接
while (1) {
sendATCommand("", 1);
if (strstr(response, RESPONSE_CONNECT) != NULL) {
printf("Client connected.\n");
// 发送数据
sendATCommand(AT_CIPSEND, 0);
while (!(UCA0IFG & UCTXIFG));
UCA0TXBUF = 'H'; UCA0TXBUF = 'e';
UCA0TXBUF = 'l'; UCA0TXBUF = 'l';
UCA0TXBUF = 'o'; UCA0TXBUF = ',';
UCA0TXBUF = 'W'; UCA0TXBUF = 'o';
UCA0TXBUF = 'r'; UCA0TXBUF = 'l';
UCA0TXBUF = 'd'; UCA0TXBUF = '!';
delay(100); // 延时确保数据发送完成
// 关闭连接
sendATCommand("AT+CIPCLOSE=0", 1);
printf("Client disconnected.\n");
}
delay(10);
}
}
复制代码
这是 CC2530 的代码,其中 ESP8266 的控制使用了 AT 指令。也就是说,ESP8266 作为网络模块,只是负责在指定的端口上监听客户端的连接和传输数据,真正控制数据传输的是 CC2530,CC2530 还要负责 ESP8266 的 WiFi 模块设置和 TCP 服务器的建立。这里只是给出了用 CC2530 控制 ESP8266 的代码,手机 APP 的代码需要自行开发。
评论