基于WIFI模块（ESP8266）与非同一个局域网内服务器建立连接

前一篇文章讲述的是两个局域网间应该如何搭建连接的方法，这篇文章将讲述，这种方法的具体实施过程。

案例简述：

以WIFI模块（ESP8266）为开发对象，处在局域内网中的WIFI模块，连接到另外一个局域内网的TCP服务器，形成WIFI模块和服务器之间通信。本文先以电脑控制WIFI模块的连接，熟悉AT指令的使用，再通过编程手段，由单片机去控制WIFI模块，深入学习。

一.电脑端调试，控制WIFI模块的连接

说明：将WIFI模块通过串口与电脑连接，电脑通过串口调试软件给模块发送AT指令，控制WIFI模块与其他局域网内的服务器建立连接。

步骤：

1. 所需条件：

1）两台PC机，一个路由器，确保有台电脑可联网，并且路由器也联网，并分别连接在不同的局域网内，（支招：没有路由器的可以通过一台电脑开WIFI作为路由器，但确保是两个局域网内。没有两个局域网的，可以用手机开wifi热点给电脑提供网络，本实验不怎么费手机流量，勿担心）

2）联网的电脑（B电脑）安装花生壳软件（注意用的是穿透版），登入保持在线。

3）在有花生壳的电脑（B电脑）开启网络调试助手软件，另一台电脑（A电脑）开启串口调试软件。

4）有串口调试软件的电脑(A电脑)，通过USB转TTL线与WIFI模块相连接。

前期准备工作如下图:

花生壳软件：



网络调试助手：



串口调试助手：



wifi模块与电脑串口连接（只需要TX,RX,VCC,GND引脚）

2. WIFI 模块连接到路由器

通过串口调试助手给wifi模块发送AT指令，控制模块。

1)复位WIFI模块，指令：AT+RST(注意发送指令后必须加换行，下面同理)

指令说明：



指令实现：



1)选择模式，指令：AT+CWMODE=3

指令说明：



指令实现：



1)连接到路由器，指令：AT+ CWJAP =”ldy”,”99999999”(路由器名称和密码，只能是非中文名称)

指令说明：



指令实现：

3. 模块与其他局域网服务器建立TCP连接

1)在B电脑上开启花生壳和网络调试助手，其中花生壳被映射的地址应为电脑本机IP地址，端口任意。网络调试助手上的IP和端口应该设置为被花生壳所映射的IP和端口。IP被花生壳映射到外网域名和端口号，是将要被WIFI模块连接的外网地址。如图：



2)启动单连接，指令：AT+ CIPMUX =0

指令说明：



指令实现：



3)连接到TCP服务器，

AT+CIPSTART=”TCP”,”14z95r6389.iask.in”,35447（改指令可以通过域名和端口号去连接，也可以通过IP和端口号连接，由于被穿透后是域名，故采用域名形式连接）

指令描述：



指令实现：



4)发送消息 AT+CIPSEND=5（5指的要发送消息的长度）

指令说明：



指令描述：

WIF模块端发送：



服务器端接收：



5)接收服务器（接收到消息会有“+IPD”的数据头）

说明：



接收实现：（接收到服务器端发的”zzz”字符）

二.单片机实现控制WIFI模块与服务器连接

从上面电脑端实现了，对WIFI模块连接到路由器后，再与服务器建立连接的过程，都是通过AT指令实现的，目的是为了熟悉AT指令的使用和调试。接下来就可以比较容易的通过单片机来控制WIFI模块，将需要发送的AT指令写入程序中。

实验内容：单片机控制WIFI模块,给服务器端发送长度为7位的字符串”abcdefg”

1.硬件条件

基于STM32单片机，通过USART3与WiFi模块相连接。

2.程序核心代码

本人已经写好了发送AT指令的封装函数，可灵活实现每个指令的定时等待和多次重发功能。可大大提高模块使用的稳定性，现在附上主要代码供参考。

主函数如下：

int main(void)
{   //通过域名形式连接到服务器
char *string
="AT+CIPSTART=\"TCP\",\"14z95r6389.iask.in\",35447";
char *Seddstr = "abcdefg"; //被发送的字符串

ALL_init();//初始化各种外设

LED_ALL2_ON;
delay_ms(1000);
WIFI_AT_Command( "AT+RST","ready",5,2,ENABLE);
delay_ms(1000);

if(Send_wifiAT("AT+CWSAP?")==0)//判断是否连接上路由器
{
WIFI_AT_Command("AT+CWMODE=3","OK",3,2,DISABLE); //STATION兼AP模式
WIFI_AT_Command("AT+CWJAP=\"ldy\",\"99999999\"","CONNECTED",10,3,DISABLE); //连接的到路由器，需要等待较长时间

}

WIFI_AT_Command("AT+CIPMUX=0","OK",3,2,DISABLE);    //单连接

WIFI_AT_Command((char*)string,"OK",5,3,ENABLE);
//连接到服务器
SendDATA_wifi(Seddstr,strlen(Seddstr));
//发送数据
while(1)
{

}
}

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[/code]

发送AT指令封装函数如下：（自写的封装函数，可供网友移植）

/*
函数：WIFI_AT_Command
功能：（智能化发送指令）在规定时间内，可多次重发某个指令，多次发送失败可复位
参数：b：发送内容，a：等待接收内容，timeout_S：发单次内最多允许等待          的时间，ReSendcount：最多可以重复发几次（失败情况），EN_Reset：如果失败是否复位机器。

返回： 成功回1  失败回0
*/

char WIFI_AT_Command(char *b,char *a,u8 timeout_S , char ReSendcount,FunctionalState EN_Reset)
{
u16 count =0;
u8 i = 0;

WaitACKflag = 1;  //WaitACKflag用于防止重入函数  strstr

CLR_Buf3();
ACK_Command = a;

for(i =1 ; (i<= ReSendcount && WaitACKflag); i++) //若失败 ，重复发送ReSendcount次
{
CLR_Buf3();
USART_Puts(USART3 ,b);
USART_Puts(USART3 ,"\r\n");

while(WaitACKflag) //判断在中断里，等待变成0
{
count ++;
delay_ms(5);
if(count >200*timeout_S) //最多允许等待timeout_S S
{
count=0;
break;
}

}
}

ACK_Command="";
WaitACKflag =0;

if(count == 0 && i == ReSendcount) //重复发送ReSendcount次，还没接收到响应指令(都失败)
{
if(EN_Reset == ENABLE)//如果使能了复位模式
{
__set_FAULTMASK(1);      // 关闭所有中端
NVIC_SystemReset();     //软件直接复位（重来）

}
return 0;
}

return 1;
}

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[/code]

给服务器发送数据封装函数：

/**
函数：SendDATA_wifi
功能：给服务器发送数据
参数：a：发送的数据   length：发送的长度
返回：
**/
void SendDATA_wifi(char *a ,u16 length)
{
char Buf[30] = "";

sprintf(Buf,"AT+CIPSEND=%d",length);

WIFI_AT_Command(Buf,">",3,2,ENABLE);
WIFI_AT_Command(a,"SEND OK",4,2,ENABLE);

}

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[/code]

串口USART3接收中断函数：

/**
函数名  : USART3_IRQHandler
描述    : 串口3中断服务程序
输入    : 无
返回    : 无
说明    :
**/
void USART3_IRQHandler(void)
{
u8  ch=0;

if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
USART_ClearITPendingBit(USART3, USART_IT_RXNE);
ch = USART_ReceiveData(USART3);

Wifi_RXbuf[Wificount++] =(char)ch;

if(ch == '\n' || Wificount>=Uart3bufMAX)//防止超限
{
Wificount =0;
}

if(WaitACKflag ==1) //将判断strstr函数写在中断里，WaitACKflag用于防止重入函数
{
if(strstr(Wifi_RXbuf,ACK_Command)!=NULL)
{
WaitACKflag=0;
}

}
else
{
Judge_UART3_box();//对接收服务器接收消息的处理
}

}
}

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[/code]

接收服务器消息函数：

/**
函数：Judge_UART3_box
功能：接收服务器消息判断
参数：
返回：
**/
void Judge_UART3_box()
{
if(strstr(Wifi_RXbuf,"+IPD")!=NULL)
{
//用户自行定义

}
}

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3.实验现象

服务器端可以接收到WIFI模块的数据如图：(服务器端也可以给WIFI模块发数据来控制单片机执行，接收函数也封装好在上面的代码中，感兴趣的可以做些相关实验)