51单片机—串口

越加越强2024-08-11 15:27

一、 串口基本认知

串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方 式的扩展接口。串行接口（Serial Interface）是指数据一位一位地顺序传送。其特点是通信线路简 单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成 本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢

  • 是设备间接线通信的一种方式
  • 数据一位一位地顺序传送
  • 双向通信，全双工
    • 半双工：只能单向通讯
    • 全双工：可以双向通讯
  • 传送速度相对较慢
1.1 关于电器标准和协议

串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232-C、RS-422与RS-485 标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。

  • RS-232

也称标准串口，最常用的一种[串行通讯接口,比如我们的电脑主机的9针 串口 ，最高速率为20kb/s

RS-232是为点对点 （即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其传送距离最大为约15米。所以RS-232适合本地设备之间的通信

RS-422

由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点 。即一个主设备 （Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。

RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比

RS-485

是从RS-422基础上发展而来的，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。

1.2 关于串口的电平

经常听说的UART

异步串行是指UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通用异步接收/发送。

UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口

RS232电平

逻辑1为-3~-15V的电压, 逻辑0为3~15V的电压 （高低电平是意思）

  • 笔记本通过RS232电平和单片机通信

TTL电平

TTL是Transistor-Transistor Logic，即晶体管-晶体管逻辑的简称，它是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号应用广泛，是因为其数据表示采用二进制规定， +5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"。

数字电路中，由TTL电子元器件组成电路的电平是个电压范围，规定：

输出高电平>=2.4V，输出低电平<=0.4V；

输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V

  • 笔记本电脑通过TTL电平与单片机通信
    • TX发送线（端口）3.1
    • RX接收线 (端口）3.0

USB转TTL，使用ch340通信

1.3 串口通信
1.3.1 串口接线方式

RXD：数据输入引脚，数据接受；STC89系列对应P3.0口，上官一号有单独引出

TXD：数据发送引脚，数据发送；STC89系列对应P3.1口，上官一号有单独引出

接线方式

1.3.2 串口编程要素
  • 印象塑造

输入/输出数据缓冲器都叫做SBUF, 都用99H地址码，但是是两个独立的8位寄存器

代码体现为： 想要接收数据 char data = SBUF 想要发送数据 SBUF = data

回忆UART是异步串行接口，通信双方使用时钟不同，因为双方硬件配置不同，但是需要约定通信速度，叫做波特率 (刘翔和我跑步)

对于电脑来说，别人做好了软件，鼠标点点点就能配置好，而苦逼单片机的波特率配置需要我们写代码

点点点配置什么，我们代码也要配置对应参数

直接写代码先玩一下再学概念和数据时序

这部分内容位实操，直接看视频

通过视频弄清楚相关寄存器的配置以及串口的工作模式

字符 'a' 是如何从单片机上传到 PC 的

a的ASSII码是97，16进制就是0x61, 二进制是01010001，这个8位就是数据位串口工作模式1，一帧数据有10位，起始位（0），数据位，停止位（1）

那么a的一帧数据就是 0 1000 1010 1 起始位，a的低位到高位，停止位

  • 除了速度要求，还要有数据格式，双方 暗号 对上了再发数据，所以有起始位 ，和停止位的概念

一个字节有8位，比如字母'a'的ASSII码是十进制97，二进制是 0110 0001 ，一次从地位到高位发送，接收也是

1.4 编程实现
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
//每隔一秒给PC发送一个字符

sfr AUXR = 0x8E;
void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	//8421
	//0111 1111
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速
		//这行代码是为了设置波特率不倍速传输。PCON寄存器的第7位（SMOD位）为波特率倍速控制位，置0表示不倍速，即波特率按正常速度传输。
	
	//0101 0000    0101 B7B6
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	
	// 1100 1111 // 降低辐射
	AUXR &= 0xBF;		//定时器1时钟为Fosc/12,即12T
	AUXR &= 0xFE;		//串口1选择定时器1为波特率发生器
	
	TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
	 // 0010 000  定时器1 10
	TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
	
	TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
	TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
	
		/*	在8位自动重装模式（模式2）下，定时器1每次从TL1计数到0xFF（即256次计数），
		*		然后溢出，并自动从TH1中重新装载初值。这样，定时器1就会在0xFD到0xFF之间循环计数。
		*		设定TL1和TH1为0xFD，使定时器1从0xFD开始计数到0xFF，每次计数3个时钟周期（256 - 0xFD = 3）。
		*		这样可以实现特定的时间间隔，用于控制串口通信的波特率。
		*/
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1
}

void main()
{
	char data_msg = 'a';
	
	UartInit();
	while(1){
		Delay1000ms();
		
		SBUF = data_msg;
	
	}
}

  • 简化

    void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
    {
    AUXR = OX01;// 降低辐射
    //0101 0000 0101 B7B6
    SCON = 0x40; //8位数据,可变波特率

      TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
   // 0010 000  定时器1 10
  TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
  
  TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
  TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
  
  	/*	在8位自动重装模式（模式2）下，定时器1每次从TL1计数到0xFF（即256次计数），
  	*		然后溢出，并自动从TH1中重新装载初值。这样，定时器1就会在0xFD到0xFF之间循环计数。
  	*		设定TL1和TH1为0xFD，使定时器1从0xFD开始计数到0xFF，每次计数3个时钟周期（256 - 0xFD = 3）。
  	*		这样可以实现特定的时间间隔，用于控制串口通信的波特率。
  	*/
  ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
  TR1 = 1;		//启动定时器1

    }

  • 串口发送一个字符串

    #include "reg52.h"
    #include "intrins.h"
    //每隔一秒给PC发送一个字符

    sfr AUXR = 0x8E;
    void Delay1000ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j, k;

      _nop_();
  i = 8;
  j = 1;
  k = 243;
  do
  {
  	do
  	{
  		while (--k);
  	} while (--j);
  } while (--i);

    }

    void Delay10ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j;

      i = 18;
  j = 235;
  do
  {
  	while (--j);
  } while (--i);

    }

    void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
    {
    //8421
    //0111 1111
    PCON &= 0x7F; //波特率不倍速
    //这行代码是为了设置波特率不倍速传输。PCON寄存器的第7位（SMOD位）为波特率倍速控制位，置0表示不倍速，即波特率按正常速度传输。

      //0101 0000    0101 B7B6
  SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率  配置串口工作模式
  
  //1100 1111
  AUXR &= 0xBF;		//定时器1时钟为Fosc/12,即12T
  AUXR &= 0xFE;		//串口1选择定时器1为波特率发生器
  
  TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
   // 0010 000  定时器1 10模式
  TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
  
  TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
  TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
  
  	/*	在8位自动重装模式（模式2）下，定时器1每次从TL1计数到0xFF（即256次计数），
  	*		然后溢出，并自动从TH1中重新装载初值。这样，定时器1就会在0xFD到0xFF之间循环计数。
  	*		设定TL1和TH1为0xFD，使定时器1从0xFD开始计数到0xFF，每次计数3个时钟周期（256 - 0xFD = 3）。
  	*		这样可以实现特定的时间间隔，用于控制串口通信的波特率。
  	*/
  ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
  TR1 = 1;		//启动定时器1

    }

    void sendByte(char date_msg)
    {
    SBUF = date_msg;
    while(!TI);
    TI =0;
    }
    void sendString(char* str)
    {
    while(*str != '\0'){
    sendByte(*str);
    str++;
    }

    }
    void main()
    {
    //char data_msg = 'a';

      UartInit();
  while(1){
  	Delay1000ms();
  	
  	sendString("hellod World\r\n");
  
  }

    }

在代码中，SBUF = date_msg; 和 while(!TI); TI = 0; 这两行的作用是通过串口发送一个字节的数据，并等待发送完成。具体解释如下：

  1. SBUF = date_msg;
    • SBUF 是串口数据缓冲寄存器。将 date_msg 的值写入 SBUF 寄存器，表示将要通过串口发送这个字节数据。
  1. while(!TI);
    • TI 是串口发送中断标志位（Transmit Interrupt flag）。当发送缓冲区中的数据被移位寄存器取走并发送完成时，硬件自动将 TI 置1，表示发送完成。
    • while(!TI); 表示等待 TI 被置1，即等待当前字节的数据发送完成。如果 TI 为0，则等待（忙等待）。
  1. TI = 0;
    • 将 TI 置0，以便下次发送时能够再次检测到发送完成状态。

这段代码的延时作用在于确保在发送下一个字节之前，当前字节已经通过串口发送完毕，避免数据冲突和丢失。也就是说，while(!TI); 是一种同步机制，确保串口发送数据的顺序和完整性。

    • 串口中断

      #include "reg52.h"
      #include "intrins.h"
      //每隔一秒给PC发送一个字符

      sfr AUXR = 0x8E;
      sbit D5 = P3^7;

      char cmd;
      void Delay1000ms() //@11.0592MHz
      {
      unsigned char i, j, k;

      _nop_();
i = 8;
j = 1;
k = 243;
do
{
	do
	{
		while (--k);
	} while (--j);
} while (--i);

      }
      void Delay10ms() //@11.0592MHz
      {
      unsigned char i, j;

      i = 18;
j = 235;
do
{
	while (--j);
} while (--i);

      }
      void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
      {
      //8421
      //0111 1111
      PCON &= 0x7F; //波特率不倍速
      //这行代码是为了设置波特率不倍速传输。PCON寄存器的第7位（SMOD位）为波特率倍速控制位，置0表示不倍速，即波特率按正常速度传输。

      //0101 0000    0101 B7B6
SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率  配置串口工作模式  REN使能接收

//1100 1111
AUXR &= 0xBF;		//定时器1时钟为Fosc/12,即12T
AUXR &= 0xFE;		//串口1选择定时器1为波特率发生器

TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
 // 0010 000  定时器1 10模式
TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式

TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值

	/*	在8位自动重装模式（模式2）下，定时器1每次从TL1计数到0xFF（即256次计数），
	*		然后溢出，并自动从TH1中重新装载初值。这样，定时器1就会在0xFD到0xFF之间循环计数。
	*		设定TL1和TH1为0xFD，使定时器1从0xFD开始计数到0xFF，每次计数3个时钟周期（256 - 0xFD = 3）。
	*		这样可以实现特定的时间间隔，用于控制串口通信的波特率。
	*/
ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
TR1 = 1;		//启动定时器1

ES = 1;     // 开启串口中断
EA = 1;     // 开启总中断

      }
      void sendByte(char date_msg)
      {
      SBUF = date_msg;
      while(!TI); // 发送 TI 接收RI
      TI =0;
      }
      void sendString(char* str)
      {
      while(*str != '\0'){
      sendByte(*str);
      str++;
      }

      }
      void main()
      {
      //char data_msg = 'a';
      D5 = 1; //默认高电压

      UartInit();
while(1){
	Delay1000ms();
		//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
	sendString("hellod World\r\n");
	}

      }
      void Uart_Handler() interrupt 4
      {
      if(RI)
      { //中断处理函数中，对于接收中断的响应
      RI = 0; //清除接收中断标志位
      cmd = SBUF;
      if(cmd == 'O'){
      D5 = 0; //点亮 D5
      }
      if(cmd == 'C'){
      D5 = 1; //熄灭 D5
      }
      }
      if(TI);
      }

  • 字符串作比较

    #include "reg52.h"
    #include "intrins.h"
    #include <string.h>
    //每隔一秒给PC发送一个字符

    #define SIZE 12
    sfr AUXR = 0x8E;
    sbit D5 = P3^7;

    char cmd[SIZE];
    void Delay1000ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j, k;

      _nop_();
  i = 8;
  j = 1;
  k = 243;
  do
  {
  	do
  	{
  		while (--k);
  	} while (--j);
  } while (--i);

    }

    void Delay10ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j;

      i = 18;
  j = 235;
  do
  {
  	while (--j);
  } while (--i);

    }

    void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
    {
    //8421
    //0111 1111
    PCON &= 0x7F; //波特率不倍速
    //这行代码是为了设置波特率不倍速传输。PCON寄存器的第7位（SMOD位）为波特率倍速控制位，置0表示不倍速，即波特率按正常速度传输。

      //0101 0000    0101 B7B6
  SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率  配置串口工作模式  REN使能接收
  
  //1100 1111
  AUXR &= 0xBF;		//定时器1时钟为Fosc/12,即12T
  AUXR &= 0xFE;		//串口1选择定时器1为波特率发生器
  
  TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
   // 0010 000  定时器1 10模式
  TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
  
  TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
  TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
  
  	/*	在8位自动重装模式（模式2）下，定时器1每次从TL1计数到0xFF（即256次计数），
  	*		然后溢出，并自动从TH1中重新装载初值。这样，定时器1就会在0xFD到0xFF之间循环计数。
  	*		设定TL1和TH1为0xFD，使定时器1从0xFD开始计数到0xFF，每次计数3个时钟周期（256 - 0xFD = 3）。
  	*		这样可以实现特定的时间间隔，用于控制串口通信的波特率。
  	*/
  ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
  TR1 = 1;		//启动定时器1
  
  ES = 1;     // 开启串口中断
  EA = 1;     // 开启总中断

    }

    void sendByte(char date_msg)
    {
    SBUF = date_msg;
    while(!TI); // 发送 TI 接收RI
    TI =0;
    }
    void sendString(char* str)
    {
    while(*str != '\0'){
    sendByte(*str);
    str++;
    }

    }
    void main()
    {
    //char data_msg = 'a';

      D5 = 1;  //默认高电压
  
  
  UartInit();
  while(1){
  	Delay1000ms();
  	
  	//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
  	sendString("hellod World\r\n");
  	
  }

    }

    void Uart_Handler() interrupt 4
    {
    static int i = 0; //静态的局部变量，只被函数初始化调用一次
    if(RI)
    { //中断处理函数中，对于接收中断的响应

      		RI = 0;  //清除接收中断标志位
  		cmd[i] = SBUF;
  		i++;
  		if(i == SIZE){
  		 i = 0
           }
  		if(strstr(cmd,"op")){ // strcmp 比较
              D5 = 0;  //点亮 D5
  				i = 0;
  				memset(cmd,'\0',SIZE);
  		}
  		if(strstr(cmd,"cl")){
  				D5 = 1;   //熄灭 D5
  				i = 0;
  				memset(cmd,'\0',SIZE);
  		}
  }
  if(TI);
  
  }

  • 串口的协议

  • 波特率：10位 1位起始位，8位数据位，1位停止位

字符'a'，阿斯克码表：97 十六进制为:61 二进制：0110 0001 （起+数据位+停止位 ）

二、 蓝牙模块

蓝牙模块，又叫做蓝牙串口模块

串口透传技术

透传即透明传送，是指在数据的传输过程中，通过无线的方式这组数据不发生任何形式的改变，仿佛传输过程是透明的一样，同时保证传输的质量，原封不动地到了最终接收者手里。

以太网，蓝牙，Zigbee, GPRS 等模块玩法一样，对嵌入式程序员来说，不需要关心通讯模块内部数据及协议栈工作原理，只要通过串口编程获得数据即可

2.1 Wifi模块-ESP-01s

蓝牙，ESP-01s，Zigbee, NB-Iot等通信模块都是基于AT指令的设计

2.1.1 AT指令

简介

AT指令集是从终端设备（Terminal Equipment，TE)或数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter，TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。

其对所传输的数据包大小有定义：即对于AT指令的发送，除AT两个字符外，最多可以接收1056个字符的长度（包括最后的空字符）。

每个AT命令行中只能包含一条AT指令；对于由终端设备主动向PC端报告的URC指示或者response 响应，也要求一行最多有一个，不允许上报的一行中有多条指示或者响应。AT指令以回车作为结尾，响应或上报以回车换行为结尾。

2.1.2 初始配置和验证

ESP-01s出厂波特率正常是115200, 注意：AT指令，控制类都要加回车，数据传输时不加回车

  • 上电后，通过串口输出一串系统开机信息，购买的部分模块可能电压不稳，导致乱码，以 ready 为准

  • 上电后发送AT指令测试通信及模块功能是否正常

    AT

    OK

  • 通过一下命令配置成9600波特率

    AT+UART=9600,8,1,0,0

2.1.3 入网设置

  • 设置工作模式

    AT+CWMODE=3 //1. 是station（设备）模式 2.是AP（路由）模式 3.是双模

    OK

  • 以设备模式接入家中路由器配置

    AT+CWJAP="301","IG301666"//指令
    WIFI CONNECTED //结果
    WIFI GOT IP //结果

  • 查询IP地址

    AT+CIFSR //指令
    +CIFSR:APIP,"192.168.4.1"
    +CIFSR:APMAC,"4e:75:25:0d:ae:2f"
    +CIFSR:STAIP,"192.168.0.148"
    +CIFSR:STAMAC,"4c:75:25:0d:ae:2f"

    Ok

2.1.4 连接到 TCP server
  1. 开关网络助手，设立TCP服务器
1. 连接服务器
AT+CIPSTART="TCP","192.168.3.13",8880 //指令，注意双引号逗号都要半角(英文)输入
CONNECT //结果：成功
OK /
2. 发送数据
AT+CIPSEND=4 // 设置即将发送数据的长度 （这里是4个字节）
>CLCA // 看到大于号后，输入消息，CLCA，不要带回车
Response :SEND OK //结果：成功
//注意，这种情况下，每次发送前都要先发送AT+CIPSEND=长度 的指令，再发数据！
2.1.5 透传

上一节每次发送数据都要进行字符长度设定，如果设置成透传，就有点像蓝牙模块的玩法

AT+CIPMODE=1 //开启透传模式
Response :OK
AT+CIPSEND //带回车
Response: > //这个时候随意发送接收数据咯

退出透传模式

//在透传发送数据过程中，若识别到单独的⼀包数据 "+++"，则退出透传发送
2.1.6 单片机帮你做这一切

  • AT指令

    #include "reg52.h"
    #include "intrins.h"
    #include <string.h>

    #define SIZE 12
    sfr AUXR = 0x8E;
    sbit D5 = P3^7;
    char cmd[SIZE];

    // code 指定字符存储位置，以防存储空间过大
    code char LJWL[] = "AT+CWJAP="123","123456789"\r\n";

    code char LJFWQ[] = "AT+CIPSTART="TCP","192.168.164.25",8888\r\n";

    char TCMS[] = "AT+CIPMODE=1\r\n";
    char SJCS[] = "AT+CIPSEND\r\n";

    void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
    {
    AUXR = 0x01;
    SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
    TMOD &= 0x0F;
    TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装

      TH1 = 0xFD;
  TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
  TR1 = 1;//启动定时器
  
  EA = 1;//开启总中断
  ES = 1;//开启串口中断

    }

    void Delay1000ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j, k;

      _nop_();
  i = 8;
  j = 1;
  k = 243;
  do
  {
  	do
  	{
  		while (--k);
  	} while (--j);
  } while (--i);

    }

    void sendByte(char data_msg)
    {
    SBUF = data_msg;
    while(!TI);
    TI = 0;
    }

    void sendString(char* str)
    {
    while( *str != '\0'){
    sendByte(*str);
    str++;
    }
    }

    void main()
    {

      D5 = 1;
  //配置C51串口的通信方式
  UartInit();
  
  while(1){
  	//Delay1000ms();
  	//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
  	//sendString("lxl shuai\r\n");
  
  	sendString(LJWL);
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  
  	sendString(LJFWQ);
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	sendString(TCMS);
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	sendString(SJCS);
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	Delay1000ms();
  	
  }

    }

    void Uart_Handler() interrupt 4
    {
    static int i = 0;//静态变量，被初始化一次
    if(RI)//中断处理函数中，对于接收中断的响应
    {
    RI = 0;//清除接收中断标志位
    cmd[i] = SBUF;
    i++;
    if(i == SIZE){
    i = 0;
    }
    if(strstr(cmd,"en")){
    D5 = 0;//点亮D5
    i = 0;
    memset(cmd,'\0',SIZE);
    }
    if(strstr(cmd,"se")){
    D5 = 1;//熄灭D5
    i = 0;
    memset(cmd,'\0',SIZE);
    }
    }

      if(TI);

    }

  • 通过TCP通信点灯

    #include "reg52.h"
    #include "intrins.h"
    #include <string.h>

    #define SIZE 12
    sfr AUXR = 0x8E;
    sbit D5 = P3^7;
    char cmd[SIZE];

    code char LJWL[] = "AT+CWJAP="123","123456789"\r\n";
    code char LJFWQ[] = "AT+CIPSTART="TCP","192.168.164.25",8888\r\n";

    char TCMS[] = "AT+CIPMODE=1\r\n";
    char SJCS[] = "AT+CIPSEND\r\n";

    void UartInit(void) //9600bps@11.0592MHz
    {
    AUXR = 0x01;
    SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
    TMOD &= 0x0F;
    TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装

      TH1 = 0xFD;
  TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
  TR1 = 1;//启动定时器
  
  EA = 1;//开启总中断
  ES = 1;//开启串口中断

    }

    void Delay1000ms() //@11.0592MHz
    {
    unsigned char i, j, k;

      _nop_();
  i = 8;
  j = 1;
  k = 243;
  do
  {
  	do
  	{
  		while (--k);
  	} while (--j);
  } while (--i);

    }

    void sendByte(char data_msg)
    {
    SBUF = data_msg;
    while(!TI);
    TI = 0;
    }

    void sendString(char* str)
    {
    while( *str != '\0'){
    sendByte(*str);
    str++;
    }
    }

    void main()
    {
    int mark = 0;
    D5 = 1;
    //配置C51串口的通信方式
    UartInit();

      while(1){
  	//Delay1000ms();
  	//往发送缓冲区写入数据，就完成数据的发送
  	//sendString("chenlichen shuai\r\n");
  	if(mark == 0){
  		sendString(LJWL);
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  	
  		sendString(LJFWQ);
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		sendString(TCMS);
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		sendString(SJCS);
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		Delay1000ms();
  		mark = 1;
  	}else{
  		sendString("lxl shuai\r\n");
  		Delay1000ms();
  	}
  }

    }

    void Uart_Handler() interrupt 4
    {
    static int i = 0;//静态变量，被初始化一次
    if(RI)//中断处理函数中，对于接收中断的响应
    {
    RI = 0;//清除接收中断标志位
    cmd[0] = SBUF;

      		if(cmd[0] == '1'){
  			D5 = 0;//点亮D5
  		}
  		if(cmd[0] == '0'){
  			D5 = 1;//熄灭D5
  		}
  }
  	
  if(TI);

    }

注意：有时间发送AT指令，会出现错误。连接不上服务器。IP会连不上。

优化连接过程

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include <string.h>


#define SIZE 12
sfr AUXR = 0x8E;
sbit D5 = P3^7;
sbit D6 = P3^6;

char buffer[SIZE];
code char LJWL[]  = "AT+CWJAP=\"123\",\"123456789\"\r\n"; //入网指令
code char LJFWQ[] = "AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.164.25\",8888\r\n"; //连接服务器指令
char TCMS[]  = "AT+CIPMODE=1\r\n";  //透传指令
char SJCS[]  = "AT+CIPSEND\r\n";	//数据传输开始指令
char RESET[] = "AT+RST\r\n";		//重启模块指令
char AT_OK_Flag = 0;				//OK返回值的标志位
char AT_Connect_Net_Flag = 0;		//WIFI GOT IP返回值的标志位
 
void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;
	SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
	TMOD &= 0x0F;
	TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装
	
	TH1 = 0xFD;
	TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
	TR1 = 1;//启动定时器
	
	EA = 1;//开启总中断
	ES = 1;//开启串口中断
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void sendByte(char data_msg)
{
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);
	TI = 0;
}

void sendString(char* str)
{
	while( *str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void main()
{
	int mark = 0;
	D5 = D6 = 1;//灭状态灯
	//配置C51串口的通信方式
	UartInit();
	Delay1000ms();//给espwifi模块上电时间
	
	//发送联网AT指令并等待成功
	sendString(LJWL);   // 连接wifi
	//while(!AT_Connect_Net_Flag);
	while(!AT_OK_Flag);
	AT_OK_Flag = 0;
	
	//发送连服务器指令并等待成功
	sendString(LJFWQ);  // 连接服务器
	while(!AT_OK_Flag);
	AT_OK_Flag = 0;
	
	//发送透传模式指令并等待成功
	sendString(TCMS);          //透传指令
	while(!AT_OK_Flag);
	AT_OK_Flag = 0;
	
	//发送数据传输指令并等待成功
	sendString(SJCS);         //发送数据传输
	while(!AT_OK_Flag);
	
	if(AT_Connect_Net_Flag){
			D5 = 0;//点亮D5,代表入网成功
	}
	if(AT_OK_Flag){
		D6 = 0;//点亮D6,代表连接服务器并打开透传模式成功
	}
	
	while(1){
		Delay1000ms();
		//"心跳包"
		sendString("lxl shuai\r\n");
	}
}

void Uart_Handler() interrupt 4
{
	static int i = 0;//静态变量，被初始化一次
	char tmp;

	if(RI)//中断处理函数中，对于接收中断的响应
	{
			RI = 0;//清除接收中断标志位
			tmp = SBUF;
			if(tmp == 'W' || tmp == 'O' || tmp == 'L' || tmp == 'F'){
				i = 0;
			}
			buffer[i++] = tmp;
			//入网成功的判断依据WIFI GOT IP
			if(buffer[0] == 'W' && buffer[5] == 'G'){
				AT_Connect_Net_Flag	= 1;
				memset(buffer, '\0', SIZE);
			}
			//连接服务器等OK返回值指令的判断
			if(buffer[0] == 'O' && buffer[1] == 'K'){
				AT_OK_Flag	= 1;
				memset(buffer, '\0', SIZE);
			}
			
			//联网失败出现FAIL字样捕获  重启模块
			if(buffer[0] == 'F' && buffer[1] == 'A'){
				for(i=0;i<5;i++){
					D5 = 0;
					Delay1000ms();
					D5 = 1;
					Delay1000ms();
				}
				sendString(RESET);
				memset(buffer, '\0', SIZE);
			}
			//灯控指令
			if(buffer[0] == 'L' && buffer[2] == '1'){
				D5 = 0;//点亮D5
				memset(buffer, '\0', SIZE);
			}
			if(buffer[0] == 'L' && buffer[2] == '0'){
				D5 = 1;//熄灭D5
				memset(buffer, '\0', SIZE);
			}
			if(i == 12) i = 0;
	}
		
}

3.5. 7 ESP-01s 当服务器

USB转TTL插入电脑，TX--RX RX-TX VCC-3.3V GDN-GND

查询IP地址：AT+CIFSR\

//1 配置成双模
AT+CWMODE=2
Response :OK
//2 使能多链接
AT+CIPMUX=1
Response :OK
//3 建立TCPServer
AT+CIPSERVER=1 // default port = 333
Response :OK
//4 发送数据
AT+CIPSEND=0,4 // 发送4个字节在连接0通道上
>abcd //输入数据，不带回车
Response :SEND OK
//• 接收数据
+IPD, 0, n: xxxxxxxxxx //+IPD是固定字符串 0是通道，n是数据长度，xxx是数据
//断开连接
AT+CIPCLOSE=0
Response :0, CLOSED OK
//ESP-01s工作在路由模式，课程查询路由器IP地址192.168.4.1，使用的服务器默认端口号333
//ESP-01s收到收到数据op/cl给上官一号，实现D6led的亮/灭

#include "reg52.h"       // 包含reg52.h头文件，定义51系列单片机的特殊功能寄存器
#include "intrins.h"     // 包含intrins.h头文件，定义_nop_()等内联汇编函数
#include <string.h>      // 包含string.h头文件，用于字符串操作

#define SIZE 12          // 定义缓冲区大小为12
sfr AUXR = 0x8E;         // 定义特殊功能寄存器AUXR的地址
sbit D5 = P3^7;          // 定义D5为P3端口的第7位
sbit D6 = P3^6;          // 定义D6为P3端口的第6位

char buffer[SIZE];       // 定义一个字符数组buffer，大小为SIZE

// 一些AT命令字符串
char LYMO[] = "AT+CWMODE=2\r\n";       // 设置工作在路由模式
char DLJ[] = "AT+CIPMUX=1\r\n";        // 使能多链接
char JLFW[] = "AT+CIPSERVER=1\r\n";    // 建立TCP服务器，默认端口333
char FSSJ[] = "AT+CIPSEND=0,5\r\n";    // 发送数据指令

// 标志位，用于记录不同的状态
char AT_OK_Flag = 0;                   // OK返回值的标志位
char AT_Connect_Net_Flag = 0;          // WIFI GOT IP返回值的标志位
char Client_Connect_Flag = 0;          // 客户端连接标志位

// 初始化串口，波特率9600bps@11.0592MHz
void UartInit(void) 
{
    AUXR = 0x01;                       // 设置定时器1的工作模式
    SCON = 0x50;                       // 设置串口工作方式1，REN使能接收
    TMOD &= 0xF0;                      // 清除定时器1的工作模式位
    TMOD |= 0x20;                      // 设置定时器1为8位自动重装模式
    TH1 = 0xFD;                        // 设置定时器1初值，波特率9600
    TL1 = 0xFD;                        
    TR1 = 1;                           // 启动定时器1
    EA = 1;                            // 开启总中断
    ES = 1;                            // 开启串口中断
}

// 延时1000毫秒
void Delay1000ms() //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j, k;
    _nop_();
    i = 8;
    j = 1;
    k = 243;
    do
    {
        do
        {
            while (--k);
        } while (--j);
    } while (--i);
}

// 发送一个字节数据
void sendByte(char data_msg)
{
    SBUF = data_msg;
    while(!TI);
    TI = 0;
}

// 发送字符串
void sendString(char* str)
{
    while( *str != '\0'){
        sendByte(*str);
        str++;
    }
}

// 主函数
void main()
{
    int mark = 0;
    D5 = D6 = 1;                        // 熄灭状态灯
    UartInit();                         // 配置串口通信方式
    Delay1000ms();                      // 给ESP8266模块上电时间
    sendString(LYMO);                   // 发送设置路由模式命令
    while(!AT_OK_Flag);                 // 等待OK返回
    AT_OK_Flag = 0;                     
    sendString(DLJ);                    // 发送使能多链接命令
    while(!AT_OK_Flag);                 // 等待OK返回
    AT_OK_Flag = 0;                     
    sendString(JLFW);                   // 发送建立TCP服务器命令
    while(!Client_Connect_Flag);        // 等待客户端连接
    AT_OK_Flag = 0;                     
    if(Client_Connect_Flag){
        D5 = 0;                         // 点亮D5，表示有客户端接入
        D6 = 0;                         
    }
    while(1){
        sendString(FSSJ);               // 发送发送数据指令
        Delay1000ms();
        Delay1000ms();
        sendString("Hello");            // 发送数据
        Delay1000ms();
        Delay1000ms();
    }
}

// 串口中断处理函数
void Uart_Handler() interrupt 4
{
    static int i = 0;                    // 静态变量i，只初始化一次
    char tmp;
    if(RI)                               // 接收中断处理
    {
        RI = 0;                          // 清除接收中断标志位
        tmp = SBUF;                      // 读取接收到的数据
        if(tmp == 'W' || tmp == 'O' || tmp == 'L' || tmp == '0' || tmp == ':'){
            i = 0;                       // 如果接收到特定字符，重置缓冲区索引
        }
        buffer[i++] = tmp;               // 将接收到的数据存入缓冲区
        if(buffer[0] == 'W' && buffer[5] == 'G'){
            AT_Connect_Net_Flag = 1;     // 判断是否收到"WIFI GOT IP"
            memset(buffer, '\0', SIZE);  // 清空缓冲区
        }
        if(buffer[0] == 'O' && buffer[1] == 'K'){
            AT_OK_Flag = 1;              // 判断是否收到"OK"
            memset(buffer, '\0', SIZE);  // 清空缓冲区
        }
        if(buffer[0] == '0' && buffer[2] == 'C'){
            Client_Connect_Flag = 1;     // 判断是否收到客户端连接
            memset(buffer, '\0', SIZE);  // 清空缓冲区
        }
        if(buffer[0] == ':' && buffer[1] == 'o' && buffer[2] == 'p'){
            D5 = 0;                      // 点亮D5
            memset(buffer, '\0', SIZE);  // 清空缓冲区
        }
        if(buffer[0] == ':' && buffer[1] == 'c' && buffer[2] == 'l'){
            D5 = 1;                      // 熄灭D5
            memset(buffer, '\0', SIZE);  // 清空缓冲区
        }
        if(i == 12) i = 0;               // 如果缓冲区满了，重置索引
    }
}

代码功能解释

  1. 头文件和宏定义：
    • 包含reg52.h和intrins.h头文件，定义了一些必要的寄存器和内联函数。
    • 使用#define SIZE 12定义缓冲区大小为12。
  1. 全局变量和AT命令字符串：
    • 定义了一些全局变量和AT命令字符串，用于配置ESP8266模块。
  1. 串口初始化函数 UartInit**：**
    • 配置51单片机的串口，设置波特率为9600bps，并启用串口中断。
  1. 延时函数 Delay1000ms**：**
    • 实现了一个大约1000毫秒的延时函数。
  1. 发送数据函数 sendByte****和 sendString**：**
    • sendByte：发送一个字节的数据。
    • sendString：发送一个字符串。
  1. 主函数 main**：**
    • 初始化串口，并配置ESP8266模块为路由模式、多链接模式和建立TCP服务器。
    • 在有客户端连接后，点亮指示灯并不断发送数据。
  1. 串口中断处理函数 Uart_Handler**：**
    • 处理接收到的数据，根据不同的返回值设置相应的标志位，并根据特定指令控制指示灯的状态。
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