LV16-31-ESP8266模块-01-模块简介

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本文主要是STM32开发——ESP8266模块 模块简介 的一些基础知识相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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Windows windows11
Ubuntu Ubuntu16.04的64位版本
VMware® Workstation 16 Pro 16.2.3 build-19376536
SecureCRT Version 8.7.2 (x64 build 2214) - 正式版-2020年5月14日
开发板 正点原子 i.MX6ULL Linux阿尔法开发板
uboot NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)
linux内核 linux-4.15(NXP官方提供)
STM32开发板 正点原子战舰V3(STM32F103ZET6)
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官方网站https://www.arm.com/ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档
https://www.st.com/content/st_com/zh.htmlST官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关文档
https://www.stmcu.com.cn/意法半导体ST中文官方网站，在这里我们可以找到STM32的相关中文参考文档
http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.htmlFatFs文件系统官网
教程书籍《ARM Cortex-M3权威指南》ARM公司专家Joseph Yiu（姚文祥）的力作，中文翻译是NXP的宋岩
《ARM Cortex-M0权威指南》
《ARM Cortex-M3与Cortex-M4权威指南》
开发论坛http://47.111.11.73/forum.php开源电子网，正点原子的资料下载及问题讨论论坛
https://www.firebbs.cn/forum.php国内Kinetis开发板-野火/秉火（刘火良）主持的论坛，现也做STM32和i.MX RT
https://www.amobbs.com/index.php阿莫（莫进明）主持的论坛，号称国内最早最火的电子论坛，以交流Atmel AVR系列单片机起家，现已拓展到嵌入式全平台，其STM32系列帖子有70W+。
http://download.100ask.net/index.html韦东山嵌入式资料中心，有些STM32和linux的相关资料也可以来这里找。
博客参考http://www.openedv.com/开源网-原子哥个人博客
http://blog.chinaaet.com/jihceng0622博主是原Freescale现NXP的现场应用工程师
cortex-m-resources这其实并不算是一个博客，这是ARM公司专家Joseph Yiu收集整理的所有对开发者有用的官方Cortex-M资料链接（也包含极少数外部资源链接）
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ESP32 SD卡相关资料——最新版本 这个⼿册介绍了 ESP8266EX 的产品参数。
ESP8266 系列入门教程 一个入门手册(安信可官网)
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乐鑫官方技术文档 这里是乐鑫官方技术文档的入口，文档都可以来这里找(乐鑫官网)

这一节开始，我们来学习一下正点原子的ESP8266模块。

一、ESP8266？

1. ESP8266是什么？

ESP8266其实是由乐鑫公司推出的一款WIFI芯片，而国内的一些物联网公司基于乐鑫的ESP8266芯片开发出了许多WIFI模块，这些WIFI模块大多以ESP8266作为前缀命名，因此我们通常用ESP8266指ESP8266WIFI模块。

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平常使用较多的ESP8266WIFI模块是国内安信可公司开发的，安信可公司开发的ESP8266WIFI模块有数十款，分为ESP-01、ESP-07、ESP-12三个系列，每个系列又包含不同的后缀进行细分，安信可公司这数十款WIFI模块的主芯片基本上都是乐鑫公司的ESP8266，不同型号间的主要区别是模块的尺寸、IO口数量、Flash容量大小，有的Flash是8Mbit而有的是32Mbit。这些型号间的具体区别如下图所示。

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2. 有哪些特点？

  • 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

3. 相关资料

乐鑫官网：无线通信 SoC、软件、云和 AIoT 方案｜乐鑫科技 (espressif.com.cn)

安信可官网：欢迎 | 安信可科技 (ai-thinker.com)

二、ATK-MW8266模块

1. 模块简介

ATK-MW8266D 模块是正点原子推出的一款高性能 UART-WIFI（串口-无线）模块，ATK-MW8266D 模块板载了正点原子公司自主研发的 ATK-ESP-01 模块，该模块通过 FCC、CE 认证，可直接用于出口欧美地区的产品。但其实里面用的应该是ESP8266芯片，只是这里自己做成了对应的模块，方便开发。

ATK-MW8266D 模块采用串口（ LVTTL）与 MCU（或其他串口设备）通讯，且内置 TCP/IP协议栈，能够实验串口与 WIFI 之间的转换。 通过 ATK-MW8266D 模块，传统的串口设备只需要简单的串口配置，即可通过网络（ WIFI）传输自己的数据。

ATK-MW8266D 模块支持 LVTTL 串口，兼容 3.3Vh 和 5V 单片机系统，可以很方便得与其他产品进行连接。 同时，该模块支持还多种工作模式： WIFI STA、 WIFI AP、 WIFI STA+WIFI AP， 从而能够快速地构建串口-WIFI 的数据传输方案， 方便其他设备使用互联网传输数据。

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2. 特性参数

2.1 基本参数

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2.2 功能特性

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2.3 电气参数

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2.4 模块引脚说明

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模块示意图如上图，引脚说明如下：

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3. ATK-ESP-01 介绍

3.1 简介

ATK-ESP-01 Wi-Fi 模块是由广州市星翼电子科技有限公司开发，该模块核心处理器 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 80MHz 和 160MHz，支持 RTOS，集成 Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA。

ATK-ESP-01模块支持标准的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。ESP8266 是高性能无线 SOC。以低成本提供最大实用性能。

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上图是ESP8266的时钟，其实它有中文文档（ESP8266EX产品规格书，官网好像没找到，是正点原子提供的一份参考资料）的：

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ESP8266 是一个完整且自成体系的 Wi-Fi 网络解决方案，能够独立运行，也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运行。 ESP8266 在搭载应用并作为设备中唯一的应用处理器时，能够直接从外接闪存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提供系统性能，并减少内存需求。

另一种情况是， ESP8266 负责无线上网接入承担 Wi-Fi 适配器的任务时，可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易行，只需通过 SPI/SDIO接口或 I2C/UART 口即可。

ESP8266 强大的片上处理和存储能力，使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备，实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。

3.2 外观与引脚

ATK-ESP-01 模块是 ATK-MW8266D 模块的核心部件， ATK-ESP-01 模块一个高性能串口-WIFI 模块，通过 FCC、 CE 认证，可直接用于出口型产品中。模块内嵌 TCP/IP 协议栈，可以实现串口、 WIFI 之间的数据转换传输。 ATK-ESP-01 模块的尺寸图 ：

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ATK-ESP-01 模块的各个引脚的详细描述，如下表 ：

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ATK-ESP-01 模组启动模式说明 ：

模式 CH_PD（ EN） RST GPIO15 GPIO0 GPIO2 TXD0
下载模式 高 高 低 低 高 高
运行模式 高 高 低 高 高 高

注意：部分引脚已经内部上拉 ，可以看对应的原理图。

3.3 主要参数

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3.4 最小系统

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说明：

① 模块 IO 最大输出电流为 12 mA；

② 模块电源典型值为 3.3 V DC；

③ 模块低电平复位有效；

④ 模块固件在线升级需要在满足 3）的条件下， IO0 拉低，并复位模块； 固件升级完成后，GPIO0 释放，并复位模块；

⑤ 模块的 RXD 接 MCU 的 TXD，模块的 TXD 接 MCU 的 RXD；

4. 功能说明

ATK-MW8266D 模块支持三种工作模式，分别为： STA、 AP、 STA+AP。

  • STA 模式

在此模式下， ATK-MW8266D 模块可连接其他设备提供的无线网络， 例如通过 WIFI 连接至路由器， 从而可以访问互联网，进而实现手机或电脑通过互联网实现对设备的远程控制。

  • AP 模式

AP 模式为默认的模式，在此模式下， ATK-MW8266D 模块将作为热点供其他设备连接，从而让手机或电脑直接与模块进行通讯，实现局域网的无线控制。

  • STA+AP 模式

该模式为 STA 模式与 AP 模式共存的一种模式， ATK-MW8266D 模块既能连接至其他设备提供的无线网络，又能作为热点，供其他设备连接，以实现广域网与局域网的无缝切换，方便操作使用。

除了上述的三种工作模式外， ATK-MW8266D 模块在进行 UDP 连接或作为 TCP 客户端连接时，能够进入透传模式，进入透传模式后， ATK-MW8266D 将会原封不动地把从 TCP服务器或其他 UDP 终端接收到的消息，通过 UART 发送至与之连接的设备。 需要注意：ATK_ESP8266 模块仅在 TCP Client 和 UDP，支持透传模式。