基于ESP8266的LED灯无线远程控制设计

成都理工大学信息科学与技术学院 屈良潘 唐曼玲 刘 静 马魏平

基于ESP8266的LED灯无线远程控制设计

成都理工大学信息科学与技术学院 屈良潘 唐曼玲 刘 静 马魏平

WIFI技术越来越成熟，智能设备越来越多，使用WIFI技术来对这些智能设备进行远程控制更加符合实际需要。介绍了一种采用ESP8266芯片和STM32F103F103单片机通信，实现对led灯无线远程控制，解决了局域网内无线远程控制智能设备问题。本文详细介绍了无线远程控制基本原理、工作流程以及软件设计过程。

ESP8266；WIFI；STM32F103F103；无线远程控制

0 引言

随着科技的发展，智能手机越来越普及，人们随时随地都可以通过WIFI热点上网。与此同时各种设备都朝着智能化发展，通过WIFI技术我们可以实现对智能设备进行无线远程控制，极大方便了人类的生产生活。本文介绍了如何通过ESP8266芯片和STM32F103F103单片机对LED灯进行无线远程控制。

1 实现原理

1.1 总体流程

串口WIFI采用uart接口，支持串口透明数据传输，内置TCP/IP协议栈和IEEE802.11协议栈。通过串口WIFI模块，可以使智能设备联网，实现无线远程控制。

第一步ESP8266发射出一个wifi热点，第二步智能手机连入ESP8266热点，通过网络调试助手APP与ESP8266热点建立连接，第三步通过APP把指令发送给ESP8266芯片，ESP8266芯片通过串口与STM32F103单片机通信，STM32F103串口接收到指令后，执行相应的指令操作，最终实现对LED灯的控制。控制流程图如图1所示。

图1 控制流程图

图2 工作流程图

图3 硬件连接图

1.2 微处理器模块

本文微处理器模块采用STM32F103F103单片机。该处理器提供2个IIC接口，5个usart接口，3个SPI接口等13个通信接口，I/O接口丰富，成本低，功耗低，处理能力较高。STM32F103F103的作用主要是通过串口与ESP8266通信，对ESP8266进行初始化配置，并对接收到的指令数据进行处理。微处理器具体工作流程图如图2所示。

1.3 WIFI模块

ESP8266系列芯片拥有超高的集成度、超低的功耗，成本低、体积小，非常适用于无线控制领域。ESP8266支持三种模式，分别是softAP模式，station模式，softAP+station模式。softAP模式即无线接入点模式，ESP8266工作在softAP模式可以发射出一个WIFI热点，手机、电脑等智能终端设备都可以连入ESP8266热点组建成一个局域网，本文采用的是softAP模式。ESP8266可以通过AT指令对其进行配置，本文是通过STM32F103单片机发送AT指令对ESP8266进行初始化配置。ESP8266芯片的Rx管脚与STM32F103的PA9相连，Tx与STM32F103的PA10相连。

1.4 智能手机APP

智能手机APP为网络调试助手安卓版。网络调试助手集成了tcp/udp客户端服务器，服务器端支持透明传输方式、自动反馈方式和手动发送方式。本文采用tcp客户端模式，通过配置ip地址和端口号就可以实现APP与ESP8266通信。

2 软件设计

第一步对STM32F103单片机串口进行初始化，第二步STM32F103单片机通过串口通信对ESP8266芯片进行初始化配置，使ESP8266工作在softAP模式，配置ESP8266WIFI热点SSID、密码等，第三步等待控制指令，接收到指令后执行相应的操作程序流程图如图4。关键函数如下：

USART1_Config()；//对串口1进行初始化，初始化串口波特率为115200，因为ESP8266默认波特率为115200。

NVIC_Conf i guration()；//中断配置

Esp_conf i g()；//ESP8266初始化配置，配置指令为：AT+RST ，

AT+CWMODE=2 ，AT+CIPMUX=1 ，AT+CIPSERVER=1,8899 r ，AT+CWSAP=”test”,”123456123456”,1,3 ,每条指令之间必须有一定的延迟。

USART1_IRQHandler()；//中断处理函数，如果串口接收到数据，执行相应的操作，直达收到下一个数据指令。

图4 程序流程图

3 实验结果与总结

通过手机APP网络调试助手连接ESP8266热点，成功实现对LED灯无线远程控制，达到了预期效果。本文ESP8266工作在softAP模式，只能在局域网内使用。ESP8266可工作在station模式，通过路由器接入internet，使用者可以通过手机或电脑终端通过云端进行控制。

本文采用的网络调试助手APP能够与STM32F103单片机通信，APP可以另行开发。ESP8266系列芯片成本低，体积小，开发简单，在无线控制领域有着良好的应用前景。

[1]曹振民,陈年生,马强,武凌,武婧.基于ESP8266的无线控制电路设计[J].工业控制计算机,2017(01):68-69.

[2]王艳萍,迟宗涛.基于手机APP的远程家电控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2017(01):73-75.

[3]李晓阳.WiFi技术及其应用与发展[J].信息技术,2012(02):196-198.

[4]陈致远,朱叶承,周卓泉,祝磊.一种基于STM32的智能家居控制系统[J].电子技术应用,2012(09):138-140.

Design of Wireless Remote Control Based on ESP8266

WIFI technology is more and more mature, more and more intelligent devices, the use of WIFI technology to these intelligent devices for remote control more in line with actual needs. Introduced a use of ESP8266 chip and STM32F103F103 microcontroller communication, to achieve led wireless remote control, to solve the LAN wireless remote control intelligent equipment problems. This paper describes in detail the basic principles of wireless remote control, workf l ow and software design process.

ESP8266；WIFI；STM32F103F103；wireless remote control