使用ESP8266和LPC2148遠(yuǎn)程控制設(shè)備的方式

ESP8266 Wi-Fi 收發(fā)器提供了一種將微控制器連接到網(wǎng)絡(luò)的方法。它被廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，因?yàn)樗阋?、小巧且易于使用?/p>

在本教程中，我們將ESP8266 Wi-Fi 模塊與 ARM7-LPC2148 微控制器連接，并創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來控制連接到 LPC2148 的 LED。工作流程將如下所示：

從 LPC2148 向 ESP8266 發(fā)送 AT 命令以將 ESP8266 配置為 AP 模式

將筆記本電腦或計(jì)算機(jī) Wi-Fi 連接到 ESP8266 接入點(diǎn)

使用 ESP8266 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的接入點(diǎn) IP 地址在 PC 中創(chuàng)建 HTML 網(wǎng)頁

根據(jù)從 ESP8266 接收到的值，為 LPC2148 創(chuàng)建一個程序來控制 LED

所需組件

硬件：

ARM7-LPC2148

ESP8266 Wi-Fi 模塊

FTDI（USB 轉(zhuǎn) UART TTL）

引領(lǐng)

3.3V穩(wěn)壓IC

面包板

軟件：

KEIL uVision

閃光魔法工具

油灰

ESP8266 Wi-Fi 模塊

ESP8266 是一款低成本、廣泛用于嵌入式項(xiàng)目的 Wi-Fi 模塊，需要 3.3V 的低功耗。它僅使用兩條線 TX 和 RX 在 ESP8266 和任何具有 UART 端口的微控制器之間進(jìn)行串行通信和數(shù)據(jù)傳輸。

ESP8266 Wi-Fi 模塊引腳圖

設(shè)置 ESP8266 電路板

ESP8266 需要恒定的 3.3V 電源，它對面包板不友好。所以在我們之前關(guān)于 ESP8266 的教程中，我們?yōu)?ESP8266 制作了一個電路板，帶有 3.3V 穩(wěn)壓器、一個 RESET 按鈕和用于切換模式（AT 命令或閃光模式）的跳線設(shè)置。它也可以在不使用 perf board 的情況下在面包板上設(shè)置。

在這里，我們焊接了面包板上的所有組件以制作我們自己的 ESP8266 Wi-Fi 板

連接LPC2148和ESP8266進(jìn)行串行通信

為了將ESP8266 與 LPC2148 連接，我們必須在這兩個設(shè)備之間建立 UART 串??行通信，以將 AT 命令從 LPC2148 發(fā)送到 ESP8266 以配置 ESP8266 Wi-Fi 模塊。

因此，為了在 LPC2148 中使用 UART 通信，我們需要在 LPC2148 中初始化 UART 端口。LPC2148 有兩個內(nèi)置的 UART 端口（UART0 和 UART1）。

LPC2148中的 UART 引腳

在 LPC2148 中初始化 UART0

我們知道 LPC2148 的引腳是通用引腳，所以我們需要使用 PINSEL0 寄存器來使用 UART0。在初始化 UART0 之前，讓我們了解 LPC2148 中用于使用 UART 功能的這些 UART 寄存器。

LPC2148 中的 UART 寄存器

下表顯示了編程中使用的一些重要寄存器。在我們未來的教程中，我們將簡要介紹 LPC2148 中用于 UART 的其他寄存器。

UART0 的 x-0 和 UART1 的 x-1：

電路圖和連接

LPC2148、ESP8266和FTDI之間的連接如下圖所示

ESP8266 通過 3.3V 穩(wěn)壓器供電，F(xiàn)TDI 和 LPC2148 通過 USB 供電。

為什么FTDI在這里？

在本教程中，我們將 FTDI（USB 轉(zhuǎn) UART TTL）的 RX 引腳連接到 ESP8266 TX 引腳，該引腳進(jìn)一步連接到 LPC2148 RX 引腳，以便我們可以使用任何終端軟件（如 putty、Arduino IDE）看到 ESP8266 模塊的響應(yīng)。 但為此，請根據(jù) ESP8266 Wi-Fi 模塊的波特率設(shè)置波特率。（我的波特率是 9600）。

在 LPC2148 中對 UART0 進(jìn)行編程以連接 ESP8266 的步驟

以下是將 ESP8266 與 LPC2148 連接的編程步驟，這將使其與物聯(lián)網(wǎng)兼容。

第 1 步：-首先我們需要初始化 PINSEL0 寄存器中的 UART0 TX 和 RX 引腳。

（P0.0 作為 TX，P0.1 作為 RX）

PINSEL0 = PINSEL0 | 0x00000005;

第 2 步：-接下來在 U0LCR（行控制寄存器）中，將 DLAB（除數(shù)鎖存器訪問位）設(shè)置為 1，因?yàn)樗鼏⒂盟鼈?，然后將停止位設(shè)置為 1，數(shù)據(jù)幀長度設(shè)置為 8 位。

U0LCR = 0x83；

第 3 步：-現(xiàn)在要注意的重要步驟是根據(jù) PCLK 值和所需的波特率設(shè)置 U0DLL 和 U0DLM 的值。通常對于 ESP8266，我們使用 9600 的波特率。所以讓我們看看如何為 UART0 設(shè)置 9600 的波特率。

波特率計(jì)算公式：

在哪里，

PLCK：外設(shè)時鐘頻率 （MHz）

U0DLM、U0DLL：波特率發(fā)生器分頻器寄存器

MULVAL、DIVADDVAL：這些寄存器是小數(shù)發(fā)生器值

對于 PCLK=15MHZ 的波特率 9600

MULVAL =1 & DIVADDVAL=0

256*U0DLM+U0DLL=97.65

所以 U0DLM=0，我們得到 U0DLL=97（不允許分?jǐn)?shù)）

所以我們使用以下代碼：

U0DLM = 0x00；

U0DLL = 0x61；（十六進(jìn)制值 97）

第 4 步：-最后，我們必須在 LCR 中將 DLA（除數(shù)鎖存訪問）禁用設(shè)置為 0。

所以我們有

U0LCR &= 0x0F;

第 5 步：- 對于 Transmitting a Character，將要發(fā)送的字節(jié)加載到 U0THR 中，并等待字節(jié)發(fā)送完畢，這由 THRE 變?yōu)?HIGH 表示。

無效 UART0_TxChar（char ch）

{

U0THR = ch;

而（（U0LSR & 0x40）== 0）；

}

第 6 步：- 對于傳輸字符串，使用以下函數(shù)。為了一一發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)，我們使用了上述步驟中的字符函數(shù)。

無效 UART0_SendString（char* str）

{

uint8_t i = 0;

而（ str［i］ ！= ‘\0’ ）

{

UART0_TxChar（str［i］）;

我++；

}

}

第 7 步：- 對于接收字符串，此處使用中斷服務(wù)程序函數(shù)，因?yàn)槊慨?dāng)我們發(fā)送 AT 命令或每當(dāng) ESP8266 向 LPC2148 發(fā)送數(shù)據(jù)時，ESP8266 Wi-Fi 模塊都會將數(shù)據(jù)發(fā)送回 LPC2148 的 RX 引腳，就像我們發(fā)送數(shù)據(jù)到 ESP8266 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

示例：當(dāng)我們從 LPC2148（“AT\r\n”）向 ESP8266 發(fā)送 AT 命令時，我們會從 Wi-Fi 模塊收到“OK”回復(fù)。

所以我們在這里使用中斷來檢查從 ESP8266 Wi-Fi 模塊接收到的值，因?yàn)?ISR 中斷服務(wù)程序具有最高優(yōu)先級。

因此，每當(dāng) ESP8266 向 LPC2148 的 RX 引腳發(fā)送數(shù)據(jù)時，都會設(shè)置中斷并執(zhí)行 ISR 功能。

第 8 步：-要為 UART0 啟用中斷，請使用以下代碼

VICintEnable是向量中斷使能寄存器，用于使能 UART0 的中斷。

VICIntEnable |= （1《《6）;

VICVecCnt10是為 UART0 分配插槽的向量中斷控制寄存器。

VICVectCntl0 = （1《《5） | 6；

接下來，VICVectaddr0是向量中斷地址寄存器，它具有中斷服務(wù)程序 ISR 地址。

VICVectAddr0 =（無符號）UART0_ISR；

然后我們必須為 RBR 接收緩沖寄存器分配中斷。所以在中斷使能寄存器（U0IER）中我們?yōu)?RBR 設(shè)置。這樣當(dāng)我們接收到數(shù)據(jù)時，就會調(diào)用中斷服務(wù)程序（ISR）。

U0IER=IER_RBR；

最后，當(dāng)我們從 ESP8266 Wi-Fi 模塊接收數(shù)據(jù)時，我們需要執(zhí)行某些任務(wù)的 ISR 功能。在這里，我們只是從 U0RBR 中的 ESP8266 讀取接收到的值，并將這些值存儲在 UART0_BUFFER 中。最后，在 ISR 結(jié)束時，應(yīng)該將VICVectAddr設(shè)置為零或虛擬值。

void UART0_ISR（） __irq

{

unsigned char IIRValue;

IIR 值 = U0IIR； IIR 值 》》=1; IIR值&=0x02; if（IIRValue == IIR_RDA） { UART_BUFFER［uart0_count］=U0RBR; uart0_count++； 如果（uart0_count == BUFFER_SIZE） { uart0_count=0; } } VICVectAddr = 0x0; }

第 9 步：-由于 ESP8266 Wi-Fi 模塊應(yīng)設(shè)置為 AP 模式，我們需要使用UART0_SendString（）函數(shù)從 LPC2148 發(fā)送相應(yīng)的 AT 命令。

從 LPC2148 發(fā)送到 ESP8266的AT 命令如下所述。發(fā)送每個 AT 命令后，ESP8266 響應(yīng)“OK”

1. 發(fā)送 AT 到 ESP8266

UART0_SendString（“AT\r\n”）;

延遲_毫秒（3000）；

2. 發(fā)送 AT+CWMODE=2（設(shè)置 ESP8266 為 AP 模式）。

UART0_SendString（“AT+CWMODE=2\r\n”）;

延遲_毫秒（3000）；

3.發(fā)送AT+CIFSR（獲取AP的IP）

UART0_SendString（“AT+CIFSR\r\n”）;

延遲_毫秒（3000）；

4. 發(fā)送 AT+CIPMUX=1（用于多連接）

UART0_SendString（“AT+CIPMUX=1\r\n”）;

延遲_毫秒（3000）；

5. 發(fā)送 AT+CIPSERVER=1，80（用于啟用 ESP8266 SERVER with OPEN PORT）

UART0_SendString（“AT+CIPSERVER=1，80\r\n”）;

延遲_毫秒（3000）；

將十六進(jìn)制文件編程和閃存到 LPC2148

要對 ARM7-LPC2148 進(jìn)行編程，我們需要 keil uVision 和 Flash Magic 工具。此處使用 USB 電纜通過微型 USB 端口對 ARM7 Stick 進(jìn)行編程。我們使用 Keil 編寫代碼并創(chuàng)建一個 hex 文件，然后使用 Flash Magic 將 HEX 文件閃存到 ARM7 棒。要了解有關(guān)安裝 keil uVision 和 Flash Magic 以及如何使用它們的更多信息，請點(diǎn)擊鏈接 Getting Started With ARM7 LPC2148 Microcontroller and Program it using Keil uVision。

完整的程序在教程的最后給出。

注意：將 HEX 文件上傳到 LPC2148 時，不得為 ESP8266 Wi-Fi 模塊和與 LPC2148 連接的 FTDI 模塊供電。

使用帶有 LPC2148 的 ESP8266 IoT Webserver 控制 LED

步驟 1：-將 HEX 文件上傳到 LPC2148 后，通過 USB 線將 FTDI 模塊連接到 PC，然后打開 putty 終端軟件。

選擇Serial，然后根據(jù)您的PC或LAPTOP我的選擇COM端口（COM3）。波特率為 9600。

步驟 2：-現(xiàn)在重置 ESP8266 Wi-Fi 模塊或關(guān)閉電源并重新上電，putty 終端將顯示 ESP8266 Wi-Fi 模塊的響應(yīng)，如下圖所示。\

第 3 步：-現(xiàn)在按下 LPC2148 上的 RESET 按鈕。之后 LPC2148 開始向 ESP8266 發(fā)送 AT 命令。我們可以在 putty 終端中看到它的響應(yīng)。

第 4 步：-如上圖所示，ESP8266 設(shè)置為 MODE 2，即 AP 模式，APIP 的地址為 192.168.4.1。請注意此地址，因?yàn)榇说刂穼⒈挥簿幋a在網(wǎng)頁 HTML 代碼中，以控制連接到 LPC2148 的 LED。

重要提示：當(dāng) ESP8266 處于 AP 模式時，您必須將 PC 連接到 ESP8266 AP。見下圖，我的 ESP8266 模塊顯示 AP 名稱為 ESP_06217B（它已打開且沒有密碼）。

最后將記事本文檔保存為 .html擴(kuò)展名

該網(wǎng)頁將在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中顯示如下。

這里的地址是 AP IP 地址 192.168.4.1，我們使用 LPC2148 中的以下邏輯發(fā)送值 @ 和 % 來打開和關(guān)閉 LED。

while（1）

{

if（uart0_count ！=0）

{

COMMAND［0］=UART0_BUFFER［uart0_count-1］;

if（COMMAND［0］ == LEDON） //根據(jù)從 ESP8266 接收到的值設(shè)置 LED 亮或滅的邏輯

{

IOSET1=（1《《20）; //設(shè)置輸出

高 delay_ms（100）;

}

else if（COMMAND［0］==LEDOFF）

{

IOCLR1=（1《《20）; //設(shè)置輸出低

delay_ms（100）;

}

}

}

這就是使用 ESP8266 和 ARM7 微控制器 LPC2148 遠(yuǎn)程控制設(shè)備的方式。

#include

#include



#define IER_RBR 0X01

#define IIR_RDA 0X02

#define BUFFER_SIZE 0X40



無符號字符 UART0_BUFFER[BUFFER_SIZE];

無符號整數(shù) uart0_count；

無符號字符命令[1]；



無符號字符 LEDON='@',LEDOFF='%';



void UART0_ISR() __irq //ISR中斷服務(wù)程序函數(shù)

{

無符號字符 IIR 值；



IIR 值 = U0IIR；



IIR 值 >>=1；

IIR值&=0x02;

如果（IIRValue == IIR_RDA）

{

UART0_BUFFER[uart0_count]=U0RBR；

uart0_count++；

如果（uart0_count == BUFFER_SIZE）

{

uart0_count=0；

}



}

VICVectAddr = 0x0；

}



void delay_ms(uint16_t j) // 以毫秒為單位的延遲函數(shù)

{

uint16_t x,i;

for(i=0;i
{

對于（x=0；x<6000；x++）；// 循環(huán)生成 1 毫秒延遲，Cclk = 60MHz

}

}



無效 UART0_initilize(無效)

{

VPBDIV = 0x00；

PINSEL0 = PINSEL0 | 0x00000005; // 使能 UART0 的 UART0 Rx0 和 Tx0 引腳

U0LCR = 0x83；// DLAB = 1，1 個停止位，8 位字符長度

U0DLM = 0x00；// 對于 9600 的波特率，Pclk = 15MHz

U0DLL = 0x61；// 我們從公式中得到這些 U0DLL 和 U0DLM 的值

U0LCR &= 0x0F; // DLAB = 0



VICIntEnable |= (1<<6); //開啟UART0中斷

VICVectCntl0 = (1<<5) | 6；//啟用UART IRQ插槽

VICVectAddr0 =（無符號）UART0_ISR；//UART ISR函數(shù)地址

U0IER=IER_RBR；//啟用RBR中斷

}



void UART0_TxChar(char ch) //在UART0上發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)

{

U0THR = 通道；

而（（U0LSR & 0x40）== 0）；//等到THRE位變?yōu)?表示傳輸完成

}



void UART0_SendString(char* str) //在UART0上發(fā)送字符串的函數(shù)

{

uint8_t 我 = 0;

而( str[i] != '\0' )

{

UART0_TxChar(str[i]);

我++；

}

}





無效 wifi_sendATcommands(無效)

{

延遲毫秒（5000）；

UART0_SendString("AT\r\n"); //發(fā)送AT到ESP8266

延遲_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CWMODE=2\r\n"); //發(fā)送 AT+CWMODE=2（設(shè)置 ESP8266 為 AP 模式）

延遲_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIFSR\r\n"); //發(fā)送AT+CIFSR（獲取AP的IP）

延遲_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIPMUX=1\r\n"); //發(fā)送 AT+CIPMUX=1 (用于多連接)

延遲_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIPSERVER=1,80\r\n"); //發(fā)送 AT+CIPSERVER=1,80 (用于啟用 ESP8266 SERVER with OPEN PORT)

延遲_毫秒（3000）；

}



詮釋主要（無效）

{



IODIR1=(1<<20); //將引腳P1.20設(shè)置為輸出引腳

UART0_initilize(); //函數(shù)調(diào)用初始化UART0

wifi_sendATcommands(); //向ESP8266發(fā)送AT指令的函數(shù)調(diào)用



而（1）

{ if(uart0_count !=0)

{

命令[0]=UART0_BUFFER[uart0_count-1]；

if(COMMAND[0] == LEDON) //根據(jù)從 ESP8266 接收到的值設(shè)置 LED 開或關(guān)的邏輯

{

IOSET1=(1<<20); //設(shè)置輸出高

延遲毫秒（100）；

}

否則如果（命令 [0]==LEDOFF）

{

IOCLR1=(1<<20); //設(shè)置輸出低

延遲毫秒（100）；

}

}

}

}
;i++)