使用ESP8266和LPC2148远程控制设备的方式

ESP8266 Wi-Fi 收发器提供了一种将微控制器连接到网络的方法。它被广泛用于物联网项目，因为它便宜、小巧且易于使用。

在本教程中，我们将ESP8266 Wi-Fi 模块与 ARM7-LPC2148 微控制器连接，并创建一个网络服务器来控制连接到 LPC2148 的 LED。工作流程将如下所示：

从 LPC2148 向 ESP8266 发送 AT 命令以将 ESP8266 配置为 AP 模式

将笔记本电脑或计算机 Wi-Fi 连接到 ESP8266 接入点

使用 ESP8266 网络服务器的接入点 IP 地址在 PC 中创建 HTML 网页

根据从 ESP8266 接收到的值，为 LPC2148 创建一个程序来控制 LED

所需组件

硬件：

ARM7-LPC2148

ESP8266 Wi-Fi 模块

FTDI（USB 转 UART TTL）

引领

3.3V稳压IC

面包板

软件：

KEIL uVision

闪光魔法工具

油灰

ESP8266 Wi-Fi 模块

ESP8266 是一款低成本、广泛用于嵌入式项目的 Wi-Fi 模块，需要 3.3V 的低功耗。它仅使用两条线 TX 和 RX 在 ESP8266 和任何具有 UART 端口的微控制器之间进行串行通信和数据传输。

ESP8266 Wi-Fi 模块引脚图

设置 ESP8266 电路板

ESP8266 需要恒定的 3.3V 电源，它对面包板不友好。所以在我们之前关于 ESP8266 的教程中，我们为 ESP8266 制作了一个电路板，带有 3.3V 稳压器、一个 RESET 按钮和用于切换模式（AT 命令或闪光模式）的跳线设置。它也可以在不使用 perf board 的情况下在面包板上设置。

在这里，我们焊接了面包板上的所有组件以制作我们自己的 ESP8266 Wi-Fi 板

连接LPC2148和ESP8266进行串行通信

为了将ESP8266 与 LPC2148 连接，我们必须在这两个设备之间建立 UART 串​​行通信，以将 AT 命令从 LPC2148 发送到 ESP8266 以配置 ESP8266 Wi-Fi 模块。

因此，为了在 LPC2148 中使用 UART 通信，我们需要在 LPC2148 中初始化 UART 端口。LPC2148 有两个内置的 UART 端口（UART0 和 UART1）。

LPC2148中的 UART 引脚

在 LPC2148 中初始化 UART0

我们知道 LPC2148 的引脚是通用引脚，所以我们需要使用 PINSEL0 寄存器来使用 UART0。在初始化 UART0 之前，让我们了解 LPC2148 中用于使用 UART 功能的这些 UART 寄存器。

LPC2148 中的 UART 寄存器

下表显示了编程中使用的一些重要寄存器。在我们未来的教程中，我们将简要介绍 LPC2148 中用于 UART 的其他寄存器。

UART0 的 x-0 和 UART1 的 x-1：

电路图和连接

LPC2148、ESP8266和FTDI之间的连接如下图所示

ESP8266 通过 3.3V 稳压器供电，FTDI 和 LPC2148 通过 USB 供电。

为什么FTDI在这里？

在本教程中，我们将 FTDI（USB 转 UART TTL）的 RX 引脚连接到 ESP8266 TX 引脚，该引脚进一步连接到 LPC2148 RX 引脚，以便我们可以使用任何终端软件（如 putty、Arduino IDE）看到 ESP8266 模块的响应。 但为此，请根据 ESP8266 Wi-Fi 模块的波特率设置波特率。（我的波特率是 9600）。

在 LPC2148 中对 UART0 进行编程以连接 ESP8266 的步骤

以下是将 ESP8266 与 LPC2148 连接的编程步骤，这将使其与物联网兼容。

第 1 步：-首先我们需要初始化 PINSEL0 寄存器中的 UART0 TX 和 RX 引脚。

（P0.0 作为 TX，P0.1 作为 RX）

PINSEL0 = PINSEL0 | 0x00000005;

第 2 步：-接下来在 U0LCR（行控制寄存器）中，将 DLAB（除数锁存器访问位）设置为 1，因为它启用它们，然后将停止位设置为 1，数据帧长度设置为 8 位。

U0LCR = 0x83；

第 3 步：-现在要注意的重要步骤是根据 PCLK 值和所需的波特率设置 U0DLL 和 U0DLM 的值。通常对于 ESP8266，我们使用 9600 的波特率。所以让我们看看如何为 UART0 设置 9600 的波特率。

波特率计算公式：

在哪里，

PLCK：外设时钟频率 （MHz）

U0DLM、U0DLL：波特率发生器分频器寄存器

MULVAL、DIVADDVAL：这些寄存器是小数发生器值

对于 PCLK=15MHZ 的波特率 9600

MULVAL =1 & DIVADDVAL=0

256*U0DLM+U0DLL=97.65

所以 U0DLM=0，我们得到 U0DLL=97（不允许分数）

所以我们使用以下代码：

U0DLM = 0x00；

U0DLL = 0x61；（十六进制值 97）

第 4 步：-最后，我们必须在 LCR 中将 DLA（除数锁存访问）禁用设置为 0。

所以我们有

U0LCR &= 0x0F;

第 5 步：- 对于 Transmitting a Character，将要发送的字节加载到 U0THR 中，并等待字节发送完毕，这由 THRE 变为 HIGH 表示。

无效 UART0_TxChar（char ch）

{

U0THR = ch;

而（（U0LSR & 0x40）== 0）；

}

第 6 步：- 对于传输字符串，使用以下函数。为了一一发送字符串数据，我们使用了上述步骤中的字符函数。

无效 UART0_SendString（char* str）

{

uint8_t i = 0;

而（ str［i］ ！= ‘\0’ ）

{

UART0_TxChar（str［i］）;

我++；

}

}

第 7 步：- 对于接收字符串，此处使用中断服务程序函数，因为每当我们发送 AT 命令或每当 ESP8266 向 LPC2148 发送数据时，ESP8266 Wi-Fi 模块都会将数据发送回 LPC2148 的 RX 引脚，就像我们发送数据到 ESP8266 的网络服务器。

示例：当我们从 LPC2148（“AT\r\n”）向 ESP8266 发送 AT 命令时，我们会从 Wi-Fi 模块收到“OK”回复。

所以我们在这里使用中断来检查从 ESP8266 Wi-Fi 模块接收到的值，因为 ISR 中断服务程序具有最高优先级。

因此，每当 ESP8266 向 LPC2148 的 RX 引脚发送数据时，都会设置中断并执行 ISR 功能。

第 8 步：-要为 UART0 启用中断，请使用以下代码

VICintEnable是向量中断使能寄存器，用于使能 UART0 的中断。

VICIntEnable |= （1《《6）;

VICVecCnt10是为 UART0 分配插槽的向量中断控制寄存器。

VICVectCntl0 = （1《《5） | 6；

接下来，VICVectaddr0是向量中断地址寄存器，它具有中断服务程序 ISR 地址。

VICVectAddr0 =（无符号）UART0_ISR；

然后我们必须为 RBR 接收缓冲寄存器分配中断。所以在中断使能寄存器（U0IER）中我们为 RBR 设置。这样当我们接收到数据时，就会调用中断服务程序（ISR）。

U0IER=IER_RBR；

最后，当我们从 ESP8266 Wi-Fi 模块接收数据时，我们需要执行某些任务的 ISR 功能。在这里，我们只是从 U0RBR 中的 ESP8266 读取接收到的值，并将这些值存储在 UART0_BUFFER 中。最后，在 ISR 结束时，应该将VICVectAddr设置为零或虚拟值。

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 模块应设置为 AP 模式，我们需要使用UART0_SendString（）函数从 LPC2148 发送相应的 AT 命令。

从 LPC2148 发送到 ESP8266的AT 命令如下所述。发送每个 AT 命令后，ESP8266 响应“OK”

1. 发送 AT 到 ESP8266

UART0_SendString（“AT\r\n”）;

延迟_毫秒（3000）；

2. 发送 AT+CWMODE=2（设置 ESP8266 为 AP 模式）。

UART0_SendString（“AT+CWMODE=2\r\n”）;

延迟_毫秒（3000）；

3.发送AT+CIFSR（获取AP的IP）

UART0_SendString（“AT+CIFSR\r\n”）;

延迟_毫秒（3000）；

4. 发送 AT+CIPMUX=1（用于多连接）

UART0_SendString（“AT+CIPMUX=1\r\n”）;

延迟_毫秒（3000）；

5. 发送 AT+CIPSERVER=1，80（用于启用 ESP8266 SERVER with OPEN PORT）

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

延迟_毫秒（3000）；

将十六进制文件编程和闪存到 LPC2148

要对 ARM7-LPC2148 进行编程，我们需要 keil uVision 和 Flash Magic 工具。此处使用 USB 电缆通过微型 USB 端口对 ARM7 Stick 进行编程。我们使用 Keil 编写代码并创建一个 hex 文件，然后使用 Flash Magic 将 HEX 文件闪存到 ARM7 棒。要了解有关安装 keil uVision 和 Flash Magic 以及如何使用它们的更多信息，请点击链接 Getting Started With ARM7 LPC2148 Microcontroller and Program it using Keil uVision。

完整的程序在教程的最后给出。

注意：将 HEX 文件上传到 LPC2148 时，不得为 ESP8266 Wi-Fi 模块和与 LPC2148 连接的 FTDI 模块供电。

使用带有 LPC2148 的 ESP8266 IoT Webserver 控制 LED

步骤 1：-将 HEX 文件上传到 LPC2148 后，通过 USB 线将 FTDI 模块连接到 PC，然后打开 putty 终端软件。

选择Serial，然后根据您的PC或LAPTOP我的选择COM端口（COM3）。波特率为 9600。

步骤 2：-现在重置 ESP8266 Wi-Fi 模块或关闭电源并重新上电，putty 终端将显示 ESP8266 Wi-Fi 模块的响应，如下图所示。\

第 3 步：-现在按下 LPC2148 上的 RESET 按钮。之后 LPC2148 开始向 ESP8266 发送 AT 命令。我们可以在 putty 终端中看到它的响应。

第 4 步：-如上图所示，ESP8266 设置为 MODE 2，即 AP 模式，APIP 的地址为 192.168.4.1。请注意此地址，因为此地址将被硬编码在网页 HTML 代码中，以控制连接到 LPC2148 的 LED。

重要提示：当 ESP8266 处于 AP 模式时，您必须将 PC 连接到 ESP8266 AP。见下图，我的 ESP8266 模块显示 AP 名称为 ESP_06217B（它已打开且没有密码）。

最后将记事本文档保存为 .html扩展名

该网页将在网络浏览器中显示如下。

这里的地址是 AP IP 地址 192.168.4.1，我们使用 LPC2148 中的以下逻辑发送值 @ 和 % 来打开和关闭 LED。

while（1）

{

if（uart0_count ！=0）

{

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

if（COMMAND［0］ == LEDON） //根据从 ESP8266 接收到的值设置 LED 亮或灭的逻辑

{

IOSET1=（1《《20）; //设置输出

高 delay_ms（100）;

}

else if（COMMAND［0］==LEDOFF）

{

IOCLR1=（1《《20）; //设置输出低

delay_ms（100）;

}

}

}

这就是使用 ESP8266 和 ARM7 微控制器 LPC2148 远程控制设备的方式。

#include

#include



#define IER_RBR 0X01

#define IIR_RDA 0X02

#define BUFFER_SIZE 0X40



无符号字符 UART0_BUFFER[BUFFER_SIZE];

无符号整数 uart0_count；

无符号字符命令[1]；



无符号字符 LEDON='@',LEDOFF='%';



void UART0_ISR() __irq //ISR中断服务程序函数

{

无符号字符 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) // 以毫秒为单位的延迟函数

{

uint16_t x,i;

for(i=0;i
{

对于（x=0；x<6000；x++）；// 循环生成 1 毫秒延迟，Cclk = 60MHz

}

}



无效 UART0_initilize(无效)

{

VPBDIV = 0x00；

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

U0LCR = 0x83；// DLAB = 1，1 个停止位，8 位字符长度

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

U0DLL = 0x61；// 我们从公式中得到这些 U0DLL 和 U0DLM 的值

U0LCR &= 0x0F; // DLAB = 0



VICIntEnable |= (1<<6); //开启UART0中断

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

VICVectAddr0 =（无符号）UART0_ISR；//UART ISR函数地址

U0IER=IER_RBR；//启用RBR中断

}



void UART0_TxChar(char ch) //在UART0上发送一个字节的函数

{

U0THR = 通道；

而（（U0LSR & 0x40）== 0）；//等到THRE位变为1表示传输完成

}



void UART0_SendString(char* str) //在UART0上发送字符串的函数

{

uint8_t 我 = 0;

而( str[i] != '\0' )

{

UART0_TxChar(str[i]);

我++；

}

}





无效 wifi_sendATcommands(无效)

{

延迟毫秒（5000）；

UART0_SendString("AT\r\n"); //发送AT到ESP8266

延迟_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CWMODE=2\r\n"); //发送 AT+CWMODE=2（设置 ESP8266 为 AP 模式）

延迟_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIFSR\r\n"); //发送AT+CIFSR（获取AP的IP）

延迟_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIPMUX=1\r\n"); //发送 AT+CIPMUX=1 (用于多连接)

延迟_毫秒（3000）；

UART0_SendString("AT+CIPSERVER=1,80\r\n"); //发送 AT+CIPSERVER=1,80 (用于启用 ESP8266 SERVER with OPEN PORT)

延迟_毫秒（3000）；

}



诠释主要（无效）

{



IODIR1=(1<<20); //将引脚P1.20设置为输出引脚

UART0_initilize(); //函数调用初始化UART0

wifi_sendATcommands(); //向ESP8266发送AT指令的函数调用



而（1）

{ if(uart0_count !=0)

{

命令[0]=UART0_BUFFER[uart0_count-1]；

if(COMMAND[0] == LEDON) //根据从 ESP8266 接收到的值设置 LED 开或关的逻辑

{

IOSET1=(1<<20); //设置输出高

延迟毫秒（100）；

}

否则如果（命令 [0]==LEDOFF）

{

IOCLR1=(1<<20); //设置输出低

延迟毫秒（100）；

}

}

}

}
;i++)