ESP8266-01S 模块详解及 MQTT 固件烧写实战-EW帮帮网

前言

本期内容为STM32FreeRTOS 智能家居项目中的重要章节，通过本期内容的学习，你将掌握STM32基于ESP8266 WIFI模块的物联网应用，本期用到的云平台是阿里云。

这为后续，通过Android Studio设计的app进行硬件控制，打下基础。

1.ESP8266硬件介绍

ESP8266-01S 是一款基于 ESP8266 芯片的 Wi-Fi 模块，以下将从其特点、功能、应用等方面进行详细介绍：

1.1.特点

尺寸小巧：具有紧凑的设计，适用于空间有限的应用场景，方便集成到各种小型设备中1。
成本低廉：价格相对较低，能够有效降低物联网设备和嵌入式系统的开发成本，使其在众多低成本项目中得到广泛应用。
高度集成：集成了 Wi-Fi 功能和处理器，减少了外部组件的需求，降低了硬件设计的复杂性和成本，同时也提高了系统的稳定性1。
低功耗：具有低功耗特性，支持多种低功耗模式，如深度睡眠模式等，适用于电池供电的设备，可延长设备的续航时间14。
易于使用：有许多开发资源和示例代码可用，通过串口通信并使用 AT 指令即可进行配置和控制，方便开发者快速上手和进行应用开发1。

1.2.功能

Wi-Fi 功能：支持 802.11b/g/n 标准，工作在 2.4GHz 频段，可实现设备与无线网络的连接，提供稳定的无线数据传输13。
多种工作模式：支持 Station（客户端）、AP（接入点）以及 Station+AP 共存模式，用户可以根据实际需求灵活配置，实现设备之间的互联互通以及与外部网络的连接4。
TCP/IP 协议栈：内置完整的 TCP/IP 协议栈，支持多种网络协议，如 HTTP、TCP、UDP、DNS 等，方便设备与服务器或其他网络设备进行数据交互24。
串口通信：提供简单的 UART 串口接口，默认波特率为 115200bps，可方便地与其他微控制器或设备进行通信，实现数据的传输和指令的交互12。
GPIO 接口：具有通用输入输出引脚，可用于连接外部传感器、执行器等设备，实现对外部设备的控制和数据采集，扩展设备的功能。

1.3.硬件资源

处理器：核心处理器 ESP8266 集成了业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80MHz 和 160MHz，支持 RTOS，能够满足大多数物联网应用的处理需求24。
存储：配备 1MB 的 Flash 内存，可用于存储程序代码、配置信息和数据等，为应用程序的开发和运行提供了足够的空间3。
电源管理：拥有较为完善的电源管理系统，支持多种电源模式，能够根据设备的运行状态自动切换电源模式，降低功耗3。

1.4.应用领域

智能家居：可用于连接各类智能家电、传感器和控制器等设备，实现家电的远程控制、自动化场景联动以及环境监测等功能，如智能灯光控制、智能窗帘控制、智能门锁等5。
智能办公：应用于办公设备的联网控制，如智能打印机、智能投影仪等，实现设备的远程管理和操作，提高办公效率。
环境监测：连接温湿度传感器、空气质量传感器、水质传感器等，将采集到的环境数据通过 Wi-Fi 上传到云端或服务器，实现对环境参数的实时监测和预警5。
工业自动化：在工业控制领域，可用于连接工业设备、传感器和执行器等，实现设备的远程监控、数据采集和分析，提高工业生产的自动化程度和智能化水平5。
智能农业：用于农业生产中的环境监测、灌溉控制、病虫害监测等方面，帮助农民实现精准农业，提高农业生产效率和质量。
教育科研：作为教学和科研工具，帮助学生和研究人员学习和实践物联网技术、无线通信技术等，开发各种物联网应用项目5。

1.5.单片机或者TTL的接线方式

本项目所使用到的WIFI模块为ESP8266-01S，接线方式如下：注意TXD和RXD的接线方式，很多时候接了模块却没有反应，就是因为硬件连线没有接对。特别注意单片机的TXD、RXD与ESP8266的TXD、RXD需要反接。

STM32/USBTTL	esp8266
GND	GND
3.3V	3.3V
TXD	RXD
RXD	TXD

2.软件设计

2.1.烧录MQTT固件

ESP8266-01S的MQTT固件和烧写固件的软件在下方链接中，请自行下载：

链接：百度网盘请输入提取码

提取码：76kn

--来自百度网盘超级会员V5的分享

2.1.1.普通串口TTL模块

需要有一个串口TTL模块，硬件连接如下，因为我在烧录固件的时候，esp8266总是显示等待上电同步，无法正常烧写固件，通过查阅资料和尝试之后，通过将ESP8266的3V3和EN与串口TTL模块的3V3连接，GND和IO0引脚共同连接到GND上，不懂怎么做的小伙伴，可以看看我下面的图片去将杜邦线进行修改即可。