ESP8266配置UDP数据传输

1.ESP8266简介

      ESP8266是一款高性能的WIFI串口模块，内部集成MCU能实现单片机之间串口通信，是目前使用最广泛的一种WIFI模块之一。可以简单理解为一个WIFI转串口的设备，不用知道太多WIFI相关知识，只需要知道串口怎么使用就可以。

      ESP8266 支持 softAP 模式，station 模式，softAP + station 共存模式三种。利用 ESP8266 可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。（SoftAP：即无线接入点，是一个无线网络的中心节点。通常使用的无线路由器就是一个无线接入点。Station：即无线终端，是一个无线网络的终端端。）

ESP8266支持TCP和UDP传输协议。

2.UDP协议

  UDP协议采用无连接的方式，不管发送的数据包是否到达目的主机，数据包是否出错。收到数据包的主机也不会告诉发送方是否正确收到了数据，它的可靠性是由上层协议来保障的。

    UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768 [1] 是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

    UDP是无连接的服务。在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信不需先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。无连接服务的另一特征就是它不需要通信的两个实体同时是活跃的（即处于激活态）。当发送端的实体正在进行发送时，它才必须是活跃的。优点是灵活方便和比较迅速，但不能防止报文的丢失、重复或失序，特别适合于传送少量零星的报文。

    UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序，或者可以保障可靠性的应用程序，如DNS、TFTP、SNMP等。

3.ESP8266配置UDP模式

   ESP8266是通过串口通讯协议，利用AT指令集完成模式配置。通过以下命令即可完成UDP模式配置：

  "AT\r\n",//测试指令
  "AT+RST\r\n",
  "ATE0\r\n",
  "AT+CWMODE=1\r\n",//STA模式
  "AT+CWJAP=\"360WIFI_123\",\"12345678\"\r\n",//连接WIFI
  "AT+CIFSR\r\n",//查询IP
  "AT+CIPSTART=\"UDP\",\"172.20.7.2\",10500,8080,0\r\n",//建立UDP
  "AT+CIPMODE=1\r\n",//设置透传模式
  "AT+CIPSEND\r\n",//发送数据

3.1 STA+UDP模式配置函数设计

     封装UDP模式配置函数，传入WIFI名字、密码、远端IP地址、远端端口号，本地端口号，即可实现UDP模式配置。设置透传模式，即可实现数据收发。

/*******************************************************************************************************************
**形参: wifi_name --WIFI名
**      password  --密码
**      remote_ip  --远端IP地址(255.255.255.255为广播地址)
**      remote_prot  --远端端口号
**      localhost    ---本地端口号
**返回值:0 --成功，
**       其它值 --失败
**示例:ESP8266_UDP_STA_Mode("360WIFI_123","12345678","172.20.7.2",10500,8080);
*********************************************************************************************************************/
u8 ESP8266_UDP_STA_Mode(u8 *wifi_name,u8 *password,u8 *remote_ip,u16 remote_prot,u16 localprot)
{
   char buff[100];
   u8 i=0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        USARTx_SendStr(USART3,(u8 *)"+++"); //退出透传模式
        Delay_Ms(1000);
        printf("1.测试指令.......\r\n");
        if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"AT\r\n",(u8 *)"OK")==0)break;
    }
    if(i==5)return 1;
    printf("2.重启模块.......\r\n");
    USARTx_SendStr(USART3,(u8 *)"AT+RST\r\n");
    Delay_Ms(1000);
    Delay_Ms(1000); 
    printf("3.关回显.......\r\n");
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"ATE0\r\n",(u8 *)"OK"))return 2; 
    printf("4.设置为STA模式.......\r\n");
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"AT+CWMODE=1\r\n",(u8 *)"OK"))return 3;   
    printf("6.连接WIFI.......\r\n");
    snprintf(buff,sizeof(buff),"AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"\r\n",wifi_name,password);
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)buff,(u8 *)"OK"))return 5;   
    printf("7.查询IP.......\r\n");
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"AT+CIFSR\r\n",(u8 *)"OK"))return 6; 
    ESP8266_GetData((char *)usart3_rx_buff,esp8266_info.ipaddr,"STAIP");
    printf("8.建立UDP连接.....\r\n");
    snprintf(buff,sizeof(buff),"AT+CIPSTART=\"UDP\",\"%s\",%d,%d,0\r\n",remote_ip,remote_prot,localprot);
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)buff,(u8 *)"OK"))return 7; 
    printf("9.设置透传.......\r\n");
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"AT+CIPMODE=1\r\n",(u8 *)"OK"))return 8; 
    printf("10.发送数据.......\r\n");
    if(ESP8266_SendCmd((u8 *)"AT+CIPSEND\r\n",(u8 *)">"))return 9; 
    esp8266_info.port=localprot;
    return 0;
}

3.2 UDP模式调用测试

     本示例是以STM32f103作为主控MCU，ESP8266 WIFI模块与开发板串口3相连，通讯速率为115200,1个起始位+8位数据位+1位停止位，无校验位的数据帧格式。

int main()
{
    u8 key;
    u8 ret;
    LED_Init();//LED初始化
    USARTx_Init(USART1,115200,72);
    TIMx_Init(TIM2,72,20000);//定时器辅助串口1接收，计数一个周期时间为20ms
    USARTx_Init(USART3,115200,36);
    TIMx_Init(TIM4,72,20000);//定时器辅助串口3接收，计数一个周期时间为20ms
    KEY_Init();//按键初始化
    Beep_Init();//蜂鸣器初始化 
    printf("WIFI模式配置中。。。。\r\n");
    while(1)
    {
        ret=ESP8266_UDP_STA_Mode((u8 *)"wbyq_wifi",(u8 *)"12345678",(u8 *)"172.20.7.1",10500,8266);
        if(ret==0)break;
        printf("ret:%d\r\n",ret);
    }
    printf("IP:%s\r\n",esp8266_info.ipaddr);
    printf("port:%d\r\n",esp8266_info.port);
    while(1)//轮询
    {
        key=KEY_GetVal();
        if(key==2)
        {
            BEEP=1;
            Delay_Ms(50);
            BEEP=0;
             USARTx_SendStr(USART3,(u8 *)"UDP+STA模式数据传输测试\r\n"); 
        }
     
        if(usart3_rx_flag)
        {
            usart3_rx_buff[usart3_rx_cnt]='\0';//字符串结束符
            usart3_rx_cnt=0;
            usart3_rx_flag=0;
            printf("rx3:%s\r\n",usart3_rx_buff);
        }
    }
}

• 运行效果：

   通过网络调试助手软件，建立UDP通讯，实现UDP数据收发。