1、esp8266系列模块
ESP8266 系列模组是深圳市安信可科技有限公司开发的一系列基于乐鑫ESP8266EX的低功耗UART-WiFi芯片模组，可以方便地进行二次开发，接入云端服务，实现手机3/4G全球随时随地的控制，加速产品原型设计。
模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的 TCP/IP 协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。
**特点:**
- 802.11 b/g/n
- 内置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，主频支持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS
- 内置10 bit高精度ADC
- 内置TCP/IP协议栈
- 内置TR 开关、balun、LNA、功率放大器和匹配网络
- 内置PLL、稳压器和电源管理组件，802.11b 模式下+18 dBm的输出功率
- A-MPDU 、 A-MSDU 的聚合和 0.4 s的保护间隔
- Wi-Fi @ 2.4 GHz，支持 WPA/WPA2 安全模式
- 支持AT本地升级及云端OTA升级
- 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
- 支持 Smart Config 功能（包括 Android 和 IOS 设备）
- HSPI 、UART、I2C、I2S、IR Remote Control、PWM、GPIO
- 深度睡眠保持电流为 20 uA，关断电流小于 5 uA
- 2 ms 之内唤醒、连接并传递数据包
- 待机状态消耗功率小于1.0 mW (DTIM3)
- 工作温度范围：详情请见具体型号规格书
2、固件下载错误进行擦除
ESPtool.py是一个python开发的针对ESP8266的小工具，可以实现底层的操作，弥补ESP8266官方工具的不足。flash的小工具，可以弥补ESP8266官方工具的不足。它也是一个开源项目，项目在github上进行托管：https://github.com/themadinventor/esptool
虽然可以直接从github上下载使用，但是更好的方法是通过网络的方式进行安装，这样不会缺少依赖模块，减少运行中的故障。下面就介绍它的安装方法。
因为esptool.py需要使用python2，所以我们先需要安装python2，并将python加入系统路径（path）。
安装python的包管理器pip，通常是使用get-pip.py进行安装。在 https://pip.pypa.io/en/latest/installing/ 可以找到安装的说明和需要下载的文件，按照说明可以很容易安装pip。（如果同时安装了python2和python3，pip可能默认是pip3，需要用pip2来代替下面的pip，在Linux上需要用sudo权限安装）。
用pip安装esptool
pip install esptool因为esptool需要使用串口，所以还需要安装pyserial。
pip install pyserial
- 安装后，在Linux下，通常就可以直接运行esptool.py，在Windwos下，esptool一般安装在python2\Scripts\目录下，需要输入完整目录才能运行，如：
c:\Python27\Scripts\esptool.py
如果不清楚esptool.py的用法，可以输入-h查看帮助，如
esptool.py -h
甚至可以查看某个用法的帮助：
esptool.py read_flash -h
- 擦除flash。
首先要确认一下8266所连接的串口号，要以串口号作为指令的参数，如我的设备是在COM4，我运行的指令就是esptool.py –port COM4 erase_flash
此处需要注意，执行擦除的指令前，需要像烧录固件一样，让8266进入升级模式，即按住板上的flash键不放，按下rst键，等待两秒，松开rst键，再松开flash键。否则会出现如下的错误提示：这样flash的擦除工作就完成了，重新再烧录固件之后即可解决固件运行异常的问题。
这样flash的擦除工作就完成了，重新再烧录固件之后即可解决固件运行异常的问题。3、环境准备（Arduino开发）
1、硬件准备
GPIO0决定板子处于什么模式（上电低电平为进入下载模式）
1、ESP-01系列
2、用的最多的12F
SMD-22封装，GPIO0-GPIO16共17个通用IO口，一个单通道ADC，GPIO6-GPIO11用于连接外部flash，不可用，支持SPI总线通信：GPIO12-GPIO15，支持I2C总线：GPIO4-GPIO5,串口通信：GPIO1-GPIO3。
12F一般D0-D8（除D3口即GPIO0下载用）；
D0：INPUT（输入）、OUTPUT（输出）、INPUT_PULLDOWN（输入，默认下拉，低电平）；
其余IO口：INPUT（输入）、OTPUT（输出）、INPUT_PULLUP（输入，默认上拉，高电平）；
注意：烧录模式GPIO0接地，正常模式GPIO悬空。
3、NodeMcu（ESP-12F开发板）
4、8266-12E
2、软件准备
1、Arduino安装+8266包安装
2、芯片检测程序
1 | /** |
4、相关外设使用
1、计时和延时
1 | /** |
2、IO口（Blink）
1 | /** |
3、中断
（除了DO/GPIO16，中断可以绑到任意GPIO脚）
相关函数：
attachInterrupt(pin,function,mode);在指定引脚设置为响应中断。pin:要设置的中断号，function:中断时执行的函数，不带任何参数，无返回,Interrupt type/mode:中断触发条件（CHANGE:改变沿；RISING：上升沿；FALLING：下降沿）detachInterrupt(pin);禁用指定GPIO引脚上的中断。pin:要禁用的中断的GPIO引脚，无返回值。digitalPinToInterrupt(pin);获取指定GPIO引脚的中断号。
1 | /** |
4、模拟输入（ADC）
esp8266只用一个10位ADC通道（和芯片供电电压复用：即可设置为测量系统电压或者外部电压）
1、测量外部电压
- 方法：
analogRead(A0); - 0-1.0V
- 测量精度：10位ADC：0~$2^{10}$
- 注意：开发板上做了电阻分压器，使其能够测量0 ~ 3.3V（220K与100K电阻分压）
1 | /** |
2、测量系统外部电压
方法： ESP.getVcc()
单位： mv
ADC引脚要悬空。读取前要更改ADC模式（在#include行后面）
ADC_TOUT(对外部电压），ADC_VCC（对系统电压），默认读取外部1
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13/**
* 功能描述：ESP8266 ADC 读取系统电压
* 在串口调试器查看效果
*/
ADC_MODE(ADC_VCC);//设置ADC模式为读取系统电压
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
Serial.print("ESP8266当前系统电压(mV): ");
Serial.println(ESP.getVcc());
delay(1000);
}
5、模拟输出（PWM）
analogWrite(pin,val)在指定引脚上启用PWM；pin:GPIO; val:一般0 ~ PWMRANGE,默认PWMRANGE=1023;无返回值；analogWrite(pin,0)相当于禁用指定引脚上的PWM；analogWriteRange(new_range)改变PWMRANGE数值；new_range:新的PWMRANGE数值；无返回值；（可以调节PWM精度）；analogWriteFreq(new_frequency)改变PWM频率；默认1KHzArduino For ESP8266的PWM频率范围为100Hz ~40KHz:
源码：
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10static uint16_t analogFreq = 1000;
extern void __analogWriteFreq(uint32_t freq) {
if (freq < 100) {
analogFreq = 100;
} else if (freq > 40000) {
analogFreq = 40000;
} else {
analogFreq = freq;
}
}
例程（呼吸灯）
1 | /** |
6、串口通信
与传统Arduino设备完全一样。除硬件FIFO（128字节用于TX和RX）之外，硬件串口还有额外的256字节的TX和RX缓存。发送和接受全部由中断驱动。当FIFO/缓存满时，Write函数会阻塞工程代码执行，等待空闲空间。当FIFO/缓存空时，read函数也会阻塞工程代码的执行，等待串口数据进来。
NodeMcu上有两组串口，Serial和Serial1（都是硬件串口）。
Serial使用UART0，默认GPIO1（TX）和GPIO3（RX）；Serial.begin执行之后，调用
Serial.swap()可以将Serial重新映射到GPIO15（TX）和GPIO13（RX）。可来回调用。一般默认1
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15/**
* 功能描述：ESP8266 Serial映射例程
*/
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("GPIO1(TX),GPIO3(RX)");
//调用映射方法
Serial.swap();
Serial.println("GPIO15(TX),GPIO13(RX)");
//重新映射回来
Serial.swap();
Serial.println("GPIO1(TX),GPIO3(RX)");
}
void loop() {
}Serial1使用UART1，默认对应GPIO2（TX）。Serial1不能接收数据（RX被flash芯片占用）,
Serial1.begin(baudrate)。1
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8void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("Hello Serial");
Serial1.begin(115200);
Serial1.println("Hello Serial1");
}
void loop() {
}
若不用Serial1且不映射串口，可将UART0的TX映射到GPIO2：在
Serial.begin()之后调用Serial.set_tx(2)或者直接调用Serial.begin(baud,config,mode,2);默认当调用Serial.begin后，将禁用WIFI库的诊断输出，再次启动：
Serial.setDebugOutput(true)若将调试输出映射到Serial1时：Serial1.setDebugOutput(true);Serial.setRxBufferSize(size_t size)定义接收缓冲区大小，默认256；Serial和Serial1对象都支持5，6，7，8个数据位，奇数（O），偶数（E）和无（N）奇偶校验，1或2个停止位：
Serial.begin(baudrate,SERIAL_8N1)获取当前波特率设置：
Serial.baudRate()或Serial1.baudRate()检测进入Serial的未知波特率的数据：
Serial.detectBaudrate(time_t timeoutMillis): 尝试在timeoutMillis ms的时间内检测波特率，检测成功返回波特率，失败返回0。detectBaudrate()方法在Serial.begin()之前调用。可使用Serial.begin(detectedBaudrate)
示例（WIFI连接）：
1 | /** |
7、ESP8266与EEPROM
1、写数据
1 | /* |
2、读数据
1 | /* |
3、清除数据
1 | /* |
4、结构体操作
1 | /* |
8、SPI通信
1、概述
串行外设接口（Serial Peripheral Interface），高速、全双工、同步通信总线（同一时刻只有一主一从进行通信），四线（MISO:主入从出；MOSI：主出从入；SCK：同步时钟信号；SS或CS：片选使能）。（Quad SPI=2Dual SPI=4标准SPI）。
2、ESP8266 SPI类库成员函数
SPI.h头文件中，该类库只提供主设备API
SPI.begin()初始化SPI通信；无参，无返回值；SPI.end()关闭SPI通信；无参，无返回值；SPI.setBitOrder(order)设置数据传输顺序；- 参数（order）：
- ~ LSBFIRST，低位在前；
- ~ MSBFIRST，高位在前；
- 无返回值；
- 参数（order）：
SPI.setClockDivider(divider)设置通信时钟（由系统时钟分频）- 参数（divider）:
- ~ SPI_CLOCK_DIV2, 2分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV4, 4分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV8, 8分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV16, 16分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV32, 32分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV64, 64分频；
- ~ SPI_CLOCK_DIV128, 128分频；
- 无返回值；
- 参数（divider）:
SPI.setDataMode(mode)设置数据模式- 参数（mode）:
- ~ SPI_MODE0; 即：CPOL=0,CPHA=0
- ~ SPI_MODE1; 即：CPOL=0,CPHA=1
- ~ SPI_MODE2; 即：CPOL=1,CPHA=0
- ~ SPI_MODE3; 即：CPOL=1,CPHA=1
- 无返回值
- 补充：四种模式，即SPI相位（CPHA）和极性（CPOL）分别为0或1;
- CPOL：即SPI空闲时，SCLK的电平（1高，0低）；
- CPHA：即SPI在SCLK的第几个边沿开始采样（0第一个，1第二个）；
- 参数（mode）:
SPI.transfer(val)传输1B的数据。全双工，发1B收1B数据SPI.transfer16(val)传输2B数据，从机返回2B作为返回值；SPI.transferBuf(buf,count)传输一个缓冲区数据，参数为发送的缓冲区buf（uint8_t*数据），count位缓冲区大小，无返回值（但从机传输来的数据会替换掉buf缓冲区的数据）SPI.pins(sck,miso,mosi,ss)切换SPI引脚映射，需在SPI.begin()前调用
3、SPI寄存器
所有SPI设置都是由Arduino SPI控制寄存器（SPCR）决定。该寄存器就是MCU内存的一个字节，可读写。寄存器提供服务：控制、数据、状态。
控制寄存器（SPCR）：
8位，（如单片机的中断允许控制寄存器IE、中断优先级控制寄存器IP、定时器/计数器控制寄存器）
数据寄存器（SPDR）：
（如串行口锁存器SBUF，仅hold住一个字节）
状态寄存器（SPSR）:
根据多种微控制器的条件改变其状态
10、Ticker —ESP8266定时库
1、概述
- 用于规定时间后调用函数；
- 一个方法的示例（为了说明三个参数时的意义，两个参数时好理解）
1 | /** |
- 不建议使用Ticker回调函数来阻塞IO操作（网络、串口、文件）；可以在Ticker回调函数中设置一个标记，在loop函数中检测这个标记；
- 对于arg，必须时char, short, int, float, void* , char* 之一；
2、示例
1 | /** |
1 | /** |
11、Arduino Core For ESP8266
12、ESP8266工作模式与ESP8266WIFI库
1、ESP8266工作模式
Station模式（STA）：
ESP8266模块连接WIFI网络（通过接入点（Access Point））
特点：
- 连接丢失，ESP8266会自动重连最近使用的接入点（会出问题，连不上）；
- 模块重启也会这样；
- ESP8266将最后使用的接入点认证信息（ssid , psw）保存到Flash（非易失性）存储器中；
- 若在Arduino IDE修改代码，但不更改WIFI工作模式或接入点认证信息，ESP8266使用保存在Flash上的数据重新连接。
AP模式（soft-AP）:
(Access Point) ESP8266作为接入点建立WIFI网络，供Station模式下的模块连接
特点：
- AP模式可用作STA模式的模块之间交换中转站（让模块处于同一WIFI网络下）；
- 可先在AP模式下发出WIFI信号，手机连接，高速该模块家里的WIFI认证信息，模块转为STA模式，连接目标WIFI。
AP兼STA模式：
以上两种模式的整合（应该是做软路由那个意思）
2、ESP8266WIFI库
概述：
相关知识：
名字里带Secure、SSL、TLS的，和安全校验有关（https）；
带Client，和tcp客户端（发送端）有关；
带Server，和tcp服务端（接收端）有关；
带8266，针对ESP8266的代码封装；
带Scan，和WIFI扫描有关；
带STA，和ESP8266 Station模式有关；
带AP，和ESP8266 AP模式（AP热点）有关；
ESP8266WiFiGeneric（8266模块通用库）包括：处理程序来管理WIFI事件，如连接、断开或获得ip，WIFI模式的变化，管理模块睡眠模式的功能，以ip地址解析hostName等；
ESP8266WiFiGType.h文件，主要用来定义各种配置选项，如WIFI工作模式（WiFiMode）,WiFi睡眠模式（WiFiSleep Type）,wifi物理模式（WiFiPhyMode）,wifi事件（WiFiEvent），wifi断开原因等；
ESP8266WiFi库不仅仅局限于ESP8266WIFi.h和ESP8266WiFi.cpp这两个文件，但他们是最核心的统一入口；
WiFiUdp库，在ESP8266WiFi功能基础上包装了UDP广播协议，适用于UDP通信，需另加头文件
引入
#include<ESP8266WiFi.h>一步到位
详解：
1、WIFI通用功能库（ESP8266WiFiGeneric）：
2、STA库（ESP8266WiFiSTA）：
配置连接：
注意：
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5WiFi.mode(WIFI_STA);//最好人为加上STA设置（虽然默认是STA模式）
WiFi.disconnect();//最好调用一下断连
/*如果之前处于AP模式，再调begin()可能会进入STA+softAp模式
*可检测当前模式（WiFi.getMode()）
*/- 切换到STA模式（
begin()）
源码：
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8/**
* 切换工作模式到STA模式，并自动连接到最近接入的wifi热点
* @param void
* @return void
* @note 调用这个方法就会切换到STA模式，并且连接到最近使用的接入点（会从flash中读取之前存储的配置信息）
* 如果没有配置信息，那么这个方法基本上没有什么用。
*/
wl_status_t begin()应用：
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WiFi.begin();
- 切换到STA模式（
begin(ssid,psw)）
应用：
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WiFi.begin(AP_SSID, AP_PSW);
- 切换到STA模式（
begin(ssid,psw,channel,bssid,connect)）
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14/**
* 切换工作模式到STA模式，并根据connect属性来判断是否连接wifi
* @param ssid wifi热点名字
* @param password wifi热点密码
* @param channel wifi热点的通道号，用特定通信通信，可选参数
* @param bssid wifi热点的mac地址，可选参数
* @param connect boolean参数，默认等于true，当设置为false，不会去连接wifi热点，会建立module保存上面参数
* @return wl_status_t wifi状态
* @note 调用这个方法就会切换到STA模式。
* 如果connect等于true，会连接到ssid的wifi热点。
* 如果connect等于false，不会连接到ssid的wifi热点，会建立module保存上面参数。
*/
wl_status_t begin(char* ssid, char *passphrase = NULL, int32_t channel =0, const uint8_t* bssid = NULL, bool connect = true- 配置IP信息（
config(local_ip,gateway,subnet,dns1,dns2)）
源码：
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11/**
* 禁止DHCP client，设置station 模式下的IP配置
* @param local_ip station固定的ip地址(连接快)
* @param gateway 网关
* @param subnet 子网掩码（前3个参数都设置为0.0.0.0，则重启DHCP）
* @param dns1，dns2 可选参数定义域名服务器（dns）的ip地址，这些域名服务器
* 维护一个域名目录（如www.google.co.uk），并将它们翻译成ip地址
* @return boolean值，如果配置成功，返回true；
* 如果配置没成功（模块没处于station或者station+soft AP模式），返回false；
*/
bool config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1 = (uint32_t)0x00000000, IPAddress dns2 = (uint32_t)0x00000000)- 切换到STA模式（
管理连接：
- 重新连接网络（
reconnect()）
源码：
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8/**
* 断开连接并且重新连接station到同一个AP
* @param void
* @return false or true
* 返回false，意味着ESP8266不处于STA模式或者说Station在此之前没有连接到一个可接入点。
* 返回true，意味着已经成功重新启动连接，但是用户仍应该去检测网络连接状态指导WL_CONNECTED。
*/
bool reconnect()应用：
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6WiFi.reconnect();
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
{
delay(500);
Serial.print(".");
}- 断开网络连接（
disconnect()）
源码：
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6/**
* 断开wifi连接，设置当前配置SSID和pwd为null
* @param wifioff 可选参数，设置为true，那么就会关闭Station模式
* @return false or true 返回wl_status_t状态
*/
bool disconnect(bool wifioff = false);- 是否连接网络（
isConnected()）
源码：
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5/**
* 判断STA模式下是否连接上AP
* @return 如果STA连接上AP，那么就返回true
*/
bool isConnected();- 设置是否自动连接到最近接入点（
setAutoConnect(bool autoReconnect)）
源码：
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6/**
* 当电源启动后，设置ESP8266在STA模式下是否自动连接flash中存储的AP
* @param autoConnect bool 默认是自动连接
* @return 返回保存状态 true or false
*/
bool setAutoConnect(bool autoConnect);- 判断是否自动设置自动连接（
getAutoConnect()）
源码：
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5/**
* 检测ESP8266 station模式下是否启动自动连接
* @return 返回自动连接状态 true or false
*/
bool getAutoConnect();- 设置是否自动重连到最近接入点（
setAutoReconnect(bool autoReconnect)）
源码：
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7/**
* 设置当断开连接的时候是否自动重连
* 网络断开后再设置无效
* @param autoConnect bool
* @return 返回保存状态 true or false
*/
bool setAutoReconnect(bool autoReconnect);- 判断网络连接状态（
waitForConnectResult()）
源码：
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10/**
* 等待直到ESP8266连接AP返回结果
* @return uint8_t 连接结果
* 1.WL_CONNECTED 成功连接
* 2.WL_NO_SSID_AVAIL 匹配SSID失败（账号错误）
* 3.WL_CONNECT_FAILED psw错误
* 4.WL_IDLE_STATUS 当wi-fi正在不同的状态中变化
* 5.WL_DISCONNECTED 这个模块没有配置STA模式
*/
uint8_t waitForConnectResult();- 重新连接网络（
station信息：
- 获取mac地址
macAddress(macAddr)macAddress()
源码：
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11/**
* 获取ESP station下的Mac地址
* @param mac uint8_t数组的指针，数组长度为Mac地址的长度，这里为6
* @return 返回uint8_t数组的指针
*/
uint8_t * macAddress(uint8_t* mac);
/**
* 获取ESP station下的Mac地址
* @return 返回String的Mac地址
*/
String macAddress();应用：
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15//实例代码1 这只是部分代码 不能直接使用
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
{
uint8_t macAddr[6];
WiFi.macAddress(macAddr);
Serial.printf("Connected, mac address: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", macAddr[0], macAddr[1], macAddr[2], macAddr[3], macAddr[4], macAddr[5]);
//Connected, mac address: 5C:CF:7F:08:11:17
}
//实例代码2 这只是部分代码 不能直接使用
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
{
Serial.printf("Connected, mac address: %s\n", WiFi.macAddress().c_str());
Connected, mac address: 5C:CF:7F:08:11:17
}- 获取ip地址（
localIP()）
源码：
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5/**
* 返回ESP8266 STA模式下的IP地址
* @return IP地址
*/
IPAddress localIP();应用：
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6if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
{
Serial.print("Connected, IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
//Connected, IP address: 192.168.1.10
}- 获取子网掩码（
subnetMask()）
源码：
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5/**
* 获取子网掩码的地址
* @return 返回子网掩码的IP地址
*/
IPAddress subnetMask();应用：
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3Serial.print("Subnet mask: ");
Serial.println(WiFi.subnetMask());
//Subnet mask: 255.255.255.0- 获取网关地址（
getwayIP()）
源码：
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5/**
* 获取网关IP地址
* @return 返回网关IP地址
*/
IPAddress gatewayIP();应用：
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3//实例代码 这只是部分代码 不能直接使用
Serial.printf("Gataway IP: %s\n", WiFi.gatewayIP().toString().c_str());
//Gataway IP: 192.168.1.9- 获取dns地址（
dnsIP()）
源码：
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6/**
* 获取DNS ip地址
* @param dns_no dns序列号
* @return 返回DNS服务的IP地址
*/
IPAddress dnsIP(uint8_t dns_no = 0);应用：
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6Serial.print("DNS #1, #2 IP: ");
WiFi.dnsIP().printTo(Serial);
Serial.print(", ");
WiFi.dnsIP(1).printTo(Serial);
Serial.println();
//DNS #1, #2 IP: 62.179.1.60, 62.179.1.61- 获取host名字（
hostname()）
源码：
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5/**
* 获取ESP8266 station DHCP的主机名
* @return 主机名
*/
String hostname();- 设置host名字（
hostname(hostname)）（3种）
源码：
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8/**
* 设置ESP8266 station DHCP的主机名
* @param aHostname 最大长度:32
* @return ok
*/
bool hostname(char* aHostname);
bool hostname(const char* aHostname);
bool hostname(String aHostname);应用：
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5Serial.printf("Default hostname: %s\n", WiFi.hostname().c_str());
WiFi.hostname("Station_Tester_02");
Serial.printf("New hostname: %s\n", WiFi.hostname().c_str());
//Default hostname: ESP_081117
//New hostname: Station_Tester_02- 获取当前wifi连接状态（
status()）
源码：
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5/**
* 返回wifi的连接状态
* @return 返回wl_status_t中定义的其中一值，wl_status_t在 wl_definitions.h中定义
*/
wl_status_t status();- 获取wifi网络名字（
SSID()）
源码：
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5/**
* 返回当前通信网络的SSID
* @return SSID
*/
String SSID() const;应用：
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3//实例代码 这只是部分代码 不能直接使用
Serial.printf("SSID: %s\n", WiFi.SSID().c_str());
//SSID: sensor-net- 获取wifi网络密码（
psk()）
源码：
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5/**
* 返回当前通信网络的密码
* @return psk
*/
String psk() const;- 获取wifi网络macaddress（
BSSID()）
源码：
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6/**
* 返回当前通信网络的mac地址
* @return bssid uint8_t *
*/
uint8_t * BSSID();
String BSSIDstr();应用：
1
2Serial.printf("BSSID: %s\n", WiFi.BSSIDstr().c_str());
//BSSID: 00:1A:70E:C1:68- 获取wifi网络的信号强度（
RSSI()）
源码：
1
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5/**
* Return the current network RSSI.返回当前通信网络的信号强度，单位是dBm
* @return RSSI value
*/
int32_t RSSI();应用：
1
2Serial.printf("RSSI: %d dBm\n", WiFi.RSSI());
//RSSI: -68 dBm- 获取mac地址
智能配置：
- 进入智能配置功能（
beginSmartConfig()） - 查询智能配置状态（
smartConfigDone()） - 停止智能配置功能（
stopSmartConfig()） WiFi.beginWPSConfig()
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14bool beginWPSConfig(void);
/**
* 启动 SmartConfig
*/
bool beginSmartConfig();
/**
* 停止 SmartConfig
*/
bool stopSmartConfig();
/**
* 查找SmartConfig状态来决定是否停止配置
* @return smartConfig Done
*/
bool smartConfigDone();- 进入智能配置功能（
3、AP库（ESP8266WIFIAP）
- 配置soft-AP:
- 启动开放式wifi网络（
softAP(ssid)） - 启动校验式wifi网络（
softAP(ssid,password,channel,hidden)） - 配置ap网络信息（
softAPConfig(local_ip,gateway,subnet)）
- 启动开放式wifi网络（
- 管理网络：
- 获取连接到AP上的station的数目（
softAPgetStationNum()） - 关闭AP模式（
softAPdisconnect(bool wifi off)）
- 获取连接到AP上的station的数目（
- 网络信息：
- 获取ap的IP地址（
softAPIP()） - 获取ap的mac地址（
softAPmacAddress()）
- 获取ap的IP地址（
4、WiFi扫描库（ESP8266WiFiScan）:
一般使用异步扫描（不影响代码运行）
扫描操作：
同步扫描周边有效wifi网络（
scanNetworks()）源码：
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9/**
* Start scan WiFi networks available
* @param async run in async mode(是否启动异步扫描)
* @param show_hidden show hidden networks(是否扫描隐藏网络)
* @param channel scan only this channel (0 for all channels)(是否扫描特定通道)
* @param ssid* scan for only this ssid (NULL for all ssid's)(是否扫描特定的SSID)
* @return Number of discovered networks
*/
int8_t scanNetworks(bool async = false, bool show_hidden = false, uint8 channel = 0, uint8* ssid = NULL);应用：
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9//实例代码 这只是部分代码 不能直接使用
//同步扫描
int n = WiFi.scanNetworks();//不需要填任何参数
Serial.println("scan done");
if (n == 0) {
Serial.println("no networks found");
} else {
Serial.println(" networks found");
}异步扫描周边有效wifi网络，包括隐藏网络（
scanNetworks(bool async,bool show_hiden)）应用：
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13//实例代码 这只是部分代码 不能直接使用
//异步扫描
WiFi.scanNetworks(true);
// print out Wi-Fi network scan result uppon completion
int n = WiFi.scanComplete();
if(n >= 0){
Serial.printf("%d network(s) found\n", n);
for (int i = 0; i < n; i++){
Serial.printf("%d: %s, Ch:%d (%ddBm) %s\n", i+1, WiFi.SSID(i).c_str(), WiFi.channel(i), WiFi.RSSI(i), WiFi.encryptionType(i) == ENC_TYPE_NONE ? "open" : "");
}
//打印一次结果之后把缓存中的数据清掉
WiFi.scanDelete();
}检测异步扫描的结果（
scanComplete()）源码：
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7/**
* called to get the scan state in Async mode(异步扫描的结果函数)
* @return scan result or status
* -1 if scan not find
* -2 if scan not triggered
*/
int8_t scanComplete();从内存中删除最近扫描结果（
scanDelete()）如果不删除，则会叠加上次扫描结果；
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4/**
* delete last scan result from RAM(从内存中删除最近的扫描结果)
*/
void scanDelete();异步扫描周边wifi网络，并回调结果（
scanNetworkAsync(onComplete,show_hidden)）源码：
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6/**
* Starts scanning WiFi networks available in async mode
* @param onComplete the event handler executed when the scan is done
* @param show_hidden show hidden networks
*/
void scanNetworksAsync(std::function<void(int)> onComplete, bool show_hidden = false);应用：
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29//实例代码
void prinScanResult(int networksFound)
{
Serial.printf("%d network(s) found\n", networksFound);
for (int i = 0; i < networksFound; i++)
{
Serial.printf("%d: %s, Ch:%d (%ddBm) %s\n", i + 1, WiFi.SSID(i).c_str(), WiFi.channel(i), WiFi.RSSI(i), WiFi.encryptionType(i) == ENC_TYPE_NONE ? "open" : "");
}
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.disconnect();
delay(100);
WiFi.scanNetworksAsync(prinScanResult);
}
void loop() {}
//应该会打印如下类似的显示
//5 network(s) found
//1: Tech_D005107, Ch:6 (-72dBm)
//2: HP-Print-A2-Photosmart 7520, Ch:6 (-79dBm)
//3: ESP_0B09E3, Ch:9 (-89dBm) open
//4: Hack-4-fun-net, Ch:9 (-91dBm)
//5: UPC Wi-Free, Ch:11 (-79dBm)
扫描结果：
获取wifi网络名字（
SSID(int networkltem)）1
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6/**
* Return the SSID discovered during the network scan.
* @param i specify from which network item want to get the information
* @return ssid string of the specified item on the networks scanned list
*/
String SSID(uint8_t networkItem);获取wifi网络信号强度（
RSS(int networkltem)）1
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6/**
* Return the RSSI of the networks discovered during the scanNetworks(信号强度)
* @param i specify from which network item want to get the information
* @return signed value of RSSI of the specified item on the networks scanned list
*/
int32_t RSSI(uint8_t networkItem);获取wifi网络加密方式（
encryption Type(int networkltem)）1
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13/**
* Return the encryption type of the networks discovered during the scanNetworks(加密方式)
* @param i specify from which network item want to get the information
* @return encryption type (enum wl_enc_type) of the specified item on the networks scanned list
* ............ Values map to 802.11 encryption suites.....................
* AUTH_OPEN ----> ENC_TYPE_WEP = 5,
* AUTH_WEP ----> ENC_TYPE_TKIP = 2,
* AUTH_WPA_PSK ----> ENC_TYPE_CCMP = 4,
* ........... except these two, 7 and 8 are reserved in 802.11-2007.......
* AUTH_WPA2_PSK ----> ENC_TYPE_NONE = 7,
* AUTH_WPA_WPA2_PSK ----> ENC_TYPE_AUTO = 8
*/
uint8_t encryptionType(uint8_t networkItem);获取wifi网络mac地址（
BSSID(int networkltem)）1
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13/**
* return MAC / BSSID of scanned wifi (物理地址)
* @param i specify from which network item want to get the information
* @return uint8_t * MAC / BSSID of scanned wifi
*/
uint8_t * BSSID(uint8_t networkItem);
/**
* return MAC / BSSID of scanned wifi (物理地址)
* @param i specify from which network item want to get the information
* @return uint8_t * MAC / BSSID of scanned wifi
*/
String BSSIDstr(uint8_t networkItem);获取整体网络信息，名字，信号强度等（
getNetworkInfo）入参前面多数加了&，意味着调完函数后外面获取到的详细洗信息；
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12/**
* loads all infos from a scanned wifi in to the ptr parameters
* @param networkItem uint8_t
* @param ssid const char**
* @param encryptionType uint8_t *
* @param RSSI int32_t *
* @param BSSID uint8_t **
* @param channel int32_t *
* @param isHidden bool *
* @return (true if ok)
*/
bool getNetworkInfo(uint8_t networkItem, String &ssid, uint8_t &encryptionType, int32_t &RSSI, uint8_t* &BSSID, int32_t &channel, bool &isHidden);获取wifi网络通道号
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4/**
* return channel of scanned wifi(通道号)
*/
int32_t channel(uint8_t networkItem);判断wifi网络是否是隐藏网络
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6/**
* return if the scanned wifi is Hidden (no SSID)(判断扫描到的wifi是否是隐藏wifi)
* @param networkItem specify from which network item want to get the information
* @return bool (true == hidden)
*/
bool isHidden(uint8_t networkItem);
5、TCP客户端（WiFiClient）:
TCP与HTTP关系：
TCP是底层通讯协议，定义的是数据传输和连接方式的规范；
HTTP是应用层协议，定义的是传输数据的内容规范；
HTTP协议中的数据是利用TCP协议传输的，所以支持HTTP就支持TCP。
- 连接操作：
- 启动tcp连接（
connect(host,port)） - 判断client是否还在连接（
connected()） - 停止tcp连接（
stop()）
- 启动tcp连接（
- 发送http请求操作：
print()println()write()
- 响应操作：
- 判断是否有响应数据（
available()） - 查找响应数据某个字符串（
find()） - 读取响应数据直到某个字符串，会清除掉（
readStringUntil） - 读取响应数据中的一个字符，不清除（
peek()） - 读取固定大小的响应数据，不清除（
peekBytes(buf,size)） - 读取响应数据中的一个字符，清掉（
read()） - 读取固定大小的响应数据，清掉（
read(buf,size)） - 清掉缓冲区（
flush()）
- 判断是否有响应数据（
- 普通设置：
setNoDelay()
6、TCP客户端（WiFiClientSecure https）:
7、TCP服务端（WiFiServer）:
- 管理server:
- 设置tcp server:
- 新增tcp server（
WiFiServer server(port)） - 启动tcp server（
begin()） - 关闭小包合并发送功能（
setNoDelay(true)）
- 新增tcp server（
- 停止server:
close()stop()（内部实现直接调用close()）
- server状态 :
server.status()
- 设置tcp server:
- 等待WiFiClient访问：
- 判断是否有新的client连接进来（
available()） - 判断是否有client连接（
has Client()）
- 判断是否有新的client连接进来（
- 读取WiFiClient的请求：参考WiFiClient里面的响应方法
8、TCP服务端（WiFiServerSecure https）
9、ESP8266WiFi库自带方法：
- 调用调试信息（
printDiag(serial)）
总结：
](https://imgtu.com/i/fedfFe)
3、示例
1、AP模式
1 | /** |
2、STA模式
1.
1 | /** |
2.
1 | /** |
3.
1 | /** |
3、扫描：
1.
1 | /** |
2.
1 | /** |
3.
1 | /** |
4、通用库处理事件：
- 官方示例：(AP模式)
1 | /* |
- station模式：
1 |
|
5、TCP客户端（client）
- 演视WiFiClient与TCP server之间通信功能（使用TCP调试助手（TCP/UDP Socket调试工具））在TCP调试助手上建立一个TCP server, IP地址是192.168.1.102，端口号是8234。
1 | /** |
通过TCP client包装Http请求协议去调用天气接口获取天气信息
（使用ArduinoJson库，尽量使用5.X版本）
1 | /** |
6、TCP服务端（server）
- 8266作为WiFiServer端，打开TCP调试助手，模拟TCP Client的请求；
1 | /** |
- 8266作为web server端，打开PC浏览器输入IP网址，请求web server
1 | /** |
- 8266作为WiFiServer端，演示简单的web server功能，web server 会根据请求来做不同的操作
1 | /* |
7、Smartconfig智能配网：
收集APP端发送包含WIFI用户名和密码的UDP广播包，智能终端的WIFI芯片接收到UDP包，解密配置连接。
手机软件esptouch:
1 |
|
13、HttpClient–ESP8266HTTPClient库
1、HTTP
1、概述
HTTP协议（Hyper Text Transfer Protocol）超文本传输协议，用于从WWW服务器传输文本到本地浏览器的传送协议。基于TCP/IP通信协议：浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。WEB服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息；
HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议，承载与TCP协议上，有时也承载与TLS或者SSL协议层之上，这时就是HTTPS；
HTTP由请求与响应构成，是一个标准的客户端服务器模型，默认端口号80，HTTPS是443；
浏览网页时HTTP主要应用（不只是这个功能，只是一种协议，只要通信双方都支持这个协议，HTTP就能用）
特点：HTTP0.9与1.0使用非持续连接；1.1使用持续连接。
无状态，无记忆能力
2、工作流程
一次HTTP操作称位一个事务，可分4步：
client与server建立连接；
连接后，client发送一个请求给server，请求方法格式：统一资源标示符（URL）、HTTP协议版本号、请求头、请求内容等；
server接收到请求后，给予响应，格式：状态行（包括协议版本、成功或者失败代码、服务器信息、实体信息等）
client接收到server返回信息，通过浏览器显示在用户显示屏上，然后client与server断开连接
3、HTTP请求
Get请求：
- 请求行（request line）：说明请求类型，要访问的资源及HTTP版本
- 请求头部（header）：说明服务器要使用的附加信息（第二行起位请求头部，HOST指出目的地；User-Agent是client与server脚本都能访问，是浏览器检测逻辑的重要基础）（该信息由浏览器定义，并在每个请求中自动发送）
- 空行（empty line）：请求头部后空行是必须的（即使第四部分请求数据为空，也必须有空行）
- 请求数据（request body）：主体，可添加任意其他数据（下面例子中请求数据为空）
请求例子（Gharles抓取的request）
1 | GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1 |
POST请求：
请求例子（Gharles抓取的request）
1 | POST / HTTP1.1 |
4、HTTP Response响应信息
- 状态行
- 消息报头
- 空行
- 响应正文
HTTP状态码
5、ESP8266HTTPClient库
6、示例
- 获取天气请求（心知天气）
setup中配置好url，串口参数和httpclient并设置client请求头。loop中每1秒请求一次get服务，把获取回来的天气信息通过json库转成具体对应的数值
1 | /** |
演视响应头获取信息
设置了获取四个请求头的信息，然后通过header方法获取它们的数值（接口限制，无法发挥作用）
1 | /** |
14、UDP服务
1、UDP
UDP（User Datagram Protocol）一种无连接、不可靠的协议（可能会丢包），
相对于TCP而言：
UDP面向无连接的，不需建立连接（TCP是面向连接的）
UDP尽力做到可靠，但不绝对可靠（TCP无差错、不丢失、不重复且按序到达）
UDP较好实时性，效率比TCP高
UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信（TCP点到点）
UDP对系统资源要求较少（TCP多）
2、库和示例
- 通过UDP收发数据
ESP8266作为UDP服务端，把电脑UDP客户端发过来的数据打印到串口调试器，并回复应答消息（使用Packet Sender软件发送UDP数据）
1 |
|
- 通过UDP控制LED
1 |
|
15、WebServer–ESP8266WebServer库
示例：
- 演示webserver基础功能，wifi模块连接上热点后，在PC浏览器上输入serverip+url访问
1 | /** |
- 演示webserver返回html功能
1 | /** |
- 演示webserver校验账号密码功能，Autherticate请求头
1 | /** |
- 演示webserver登录功能，html登录页面
1 | /** |
16、域名服务–ESP8266mDNS库
1、DNS
DNS（Domain Name System）域名系统（因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库），DNS协议运行在UDP协议上，端口号53，mDNS（Multicast DNS）组播dns，主要实现了在没有传统DNS服务器的情况下使用局域网内的主机实现本地发现和域名访问，端口号5353，遵从dns协议（基于UDP协议，即运用了UDP广播）。
2、库和示例
- 演示ESP8266 mDNS responder功能
电脑端输入http://esp8266.local/以域名方式访问webserver
1 | /** |
2.
1 | /* |
17、SPIFFS–ESP8266 SPIFFS文件系统
1、概述：
Arduino环境下的esp8266的flash存储分配：
- 代码区：程序存储区（包含当前代码区current Sketch、更新代码区OTA update）
- 文件系统：SPIFFS闪存文件系统（SPI Flash File System）可通过IDE配置，一般NodeMcu配置成3M```#include<FS.h>``
不支持目录 文件名32字符限制 建议保持短文件名
- EEPROM
- WIFI Config：设置WiFi模块配置时存储的数据
2、库和使用
- 文件操作
1 | /** |
- 查看spiffs文件系统列表
1 | /** |
- 往文件myDemo.txt中写入一句话并读取出来显示
1 | /** |
- 烧写文件，将要存入SOIFFS区域的文件，提前放在代码目录的”data”目录中，使用ESP8266FS工具烧写（集成在ArduinoIDE中，但要安装这个工具）（提示没有找到这个工具的话，一般都是版本问题，换个版本就好了）
1 | /** |
18、web配网
自定义AP配网
1 | /** |
19、NTP–时间服务
NTP（Network Time Protocol）网络时间协议，基于UDP，用于网络时间同步的协议，使网络中的计算机时钟同步到UTC,再配合各个时区的偏移调整就能实现精准同步对时功能。
NTP报文协议
实现:
- 拼接协议
- 使用现成NTP第三方库（NTPClient）
1 |
|
20、DNSServer–真正的域名服务
建立DNS服务，使用时模块必须处于AP模式下；真正意义上的精简版DNS服务器；DNSServer运行于UDP服务；这里DNS服务器唯一的作用是把域名转成对应映射地址（只支持一个）
1.
1 | /** |
- Portal认证
1 | /** |
21、无线更新–OTA固件更新
1、ArduinoOTA
- 连接WIFI；
- 配置ArduinoOTA对象的事件函数；
- 启动ArduinoOTA服务ArduinoOTA.begin();
- 在loop()函数将处理权交由ArduinoOTA.handle()。
为了区分正常工作模式以及更新模式，可以设置标志位来区分（标志位可通过其他手段修改，如按键、软件控制）
1 | void loop() { |
python2.7环境
旧代码：
1 | /** |
烧写成功后，重启IDE（IDE与8266建立无线连接）端口项出现网络端口
新代码：
1 | /** |
2、WebUpdateOTA
- 系统自带OTA之WEB更新（通过建立 webserver来上传新固件以达到更新目的）
V1.1代码：
1 | /* |
同一WIFI下，打开调试器中提示的网站
编译V1.1代码：
1 | /* |
选择bin文件，通过WEB网页上传
- 自定义OTA之WEB更新（个性化页面）
3.SerialUpdateOTA—OTA之服务器更新
放在服务器上，无感知更新
22、WebSocket Client–全双工通信
问题：HTTP：一个请求-响应应用层协议，客户端没有主动发请求，服务器不能主动给客户端发数据
方法：
- 轮询（浪费带宽资源）
- 应用层协议解决MQTT协议
- WebSocket协议：让客户端与服务器之间建立无限制的全双工通信，任何一方都可主动发消息给对方（HTML5定义的协议，更好的节省服务器资源和带宽，并实时进行通讯）
两阶段：
通过HTTP请求确认WebSocket握手协议阶段；
通过WebSocket交互数据阶段。
23、例程
1、局域网应用–炫酷RGB
相关技术点：
- ArduinoJson库
- TCP Server服务
- STA模式
- 一键配网
内容：
手机、ESP8266均连接在同一个路由器wifi，8266作为服务端，手机作为客户端，手机再通过wifi给8266发送数据，8266接收到数据再把数据发给Arduino（串口通信）,Arduino解析数据达到控制效果
实现：
8266端代码：
1 | /** |
Arduino端代码：（接收8266信息，JSON解析）
1 | /** |
2、OLED显示天气屏
相关技术点：
- ArduinoJson V5库
- TCP Client
- STA模式
- 一键配网
- U8G2 OLED库
内容：
向心知天气请求当地城市天气情况，并在OLED上显示天气图标、温度值以及城市名称
心知天气参考wiki
天气编码wiki
1 | /** |
3、WIFI小车
相关技术点：
WebSocket Client 全双工通信
WebSocket Server 全双工通信
内容：
- NodeMcu作为AP。手机控制端作为STA，连接AP
- NodeMcu作为WebSocketServer端，手机作为WebSocketClient端
- 两者建立WS通信，手机往NodeMcu发送控制命令
- NodeMcu控制电机
实现：
1 | /* |
