ESP8266

一：环境搭建

使用Ardino框架，在官网下载，下载离线的支持包

二：实现简单的项目

1. 点灯

{

pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // 设置引脚为输出模式

digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // 点亮 LED

}

I/O引脚的三种模式分别为：INPUT —— 输入模式； OUTPUT —— 输出模式；INPUT _PULLUP —— 输入上拉模式；

2. 按键控制LED

{

#define KEY_PIN D1 // 定义 KEY 引脚#define LED_PIN D2 // 定义 LED 引脚void setup() {Serial.begin(115200); //初始化波特率pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // 设置引脚为输出模式pinMode(KEY_PIN, INPUT_PULLUP);// 输入上拉模式Serial.println("按键LED已启动");//串口打印}void loop() {int keystate=digitalRead(KEY_PIN);//读取key电平if(keystate==LOW){digitalWrite(LED_PIN, LOW); // 点亮 LEDSerial.println("按键按下，LED灯亮");}else {digitalWrite(LED_PIN, HIGH); //熄灭}delay(50);}

}

Serial.println();

串口打印行

3. 读取DHT11的数据

{

#include <DHT.h>// 定义DHT11传感器连接的引脚#define DHTPIN D2     #define DHTTYPE DHT11  // 使用的是DHT11传感器// 初始化DHT传感器DHT dht(DHTPIN,DHTTYPE);void setup() {Serial.begin(115200);  // 初始化串口通信，波特率9600dht.begin();         // 初始化DHT传感器Serial.println("DHT11温湿度传感器测试");Serial.println("正在读取数据...");}void loop() {// 等待2秒再读取一次数据，DHT传感器需要时间稳定delay(2000);// 读取湿度数据float humi = dht.readHumidity();// 读取温度数据float temp= dht.readTemperature();// 检查是否读取失败if (isnan(humi) || isnan(temp)) {Serial.println("读取传感器数据失败！");return;}// 通过串口输出温湿度数据Serial.print("湿度: ");Serial.print(humi);Serial.print("%  ");Serial.print("温度: ");Serial.print(temp);Serial.println("°C");}

}

采用Arduino IDE自带的DHT11库

DHT dht(DHTPIN,DHTTYPE);

将传感器的引脚和型号信息传递给 DHT 类

Isnan

主要功能是检查一个浮点型（float 或 double）变量是否包含有效的数值。如果变量的值是 NaN（表示无效或未定义的数值），isnan() 会返回 true；如果是有效的数字，则返回 false。

三：网络连接与通信

1. 连接wifi

{

#include <ESP8266WiFi.h>const char* ssid="ESP8266"; //WIFI账号const char* password="123456789";//密码void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200); //初始化串口delay(10);Serial.println();Serial.print("正在连接到：");Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid,password); //启动wifi连接int timeout=60; //判断超时while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED && timeout>0){delay(500);timeout--;Serial.print(".");}if(timeout!=0) //不为0就是成功{Serial.println("");Serial.println("WiFi连接成功！");Serial.print("IP地址：");Serial.print(WiFi.localIP());}else{ //为0就是失败Serial.println("");Serial.println("WiFi连接超时！");}}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if(WiFi.status()!=WL_CONNECTED)//不是成功就是断开{Serial.println("WiFi断开，尝试重新连接");WiFi.reconnect(); //重连delay(5000);}delay(10000);}

}

2. 创建TCP客户端和服务端

TCP客户端

{

这段代码实现了一个基于ESP8266的TCP客户端，它能够：

1. 连接到指定的WiFi网络
2. 连接到指定的TCP服务器（IP和端口）
3. 向服务器发送消息
4. 等待并接收服务器的响应
5. 处理超时情况
6. 定期重复上述过程

/*TCP客户端*/#include <ESP8266WiFi.h>const char* ssid="ESP8266";const char* password="123456789";//服务器配置const char* host="192.168.60.14";const int port=8000;void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200);delay(10);Serial.println();Serial.print("正在连接到：");Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid,password);int timeout=60;while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED && timeout>0){delay(500);timeout--;Serial.print(".");}if(timeout!=0){Serial.println("");Serial.println("WiFi连接成功！");Serial.print("IP地址：");Serial.print(WiFi.localIP());}else{Serial.println("");Serial.println("WiFi连接超时！");}}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){Serial.println("WiFi断开，尝试重新连接");WiFi.reconnect();delay(5000);}Serial.print("连接到服务器！");Serial.print(host);Serial.print(":");Serial.println(port);//使用WiFiClient创建TCP连接WiFiClient client;if(!client.connect(host,port)){Serial.println("连接失败！");delay(500);return;}Serial.println("连接成功！");//发送一条消息String message="Hello from ESP8266 - "+String(millis());client.println(message);Serial.println("发送："+message);//等待服务器的恢复unsigned long timeout=millis();while(client.available()==0){if(millis()-timeout>5000){Serial.println("超时：服务器无响应！");client.stop();delay(5000);return;}}//读取所有来自服务器的回复Serial.println("收到回复：");while(client.available()){String line=client.readStringUntil('\r');Serial.print(line);}//关闭连接client.stop();Serial.println();Serial.println("连接关闭");delay(10000); // 短暂延迟}

print()：仅打印内容，不自动换行。

println()：打印内容 + 自动换行（添加 \n）

millis()

获得启动时间millis() 是获取设备启动时间的 “标准工具”

WiFiClient client - 创建TCP客户端对象

client.connect(host, port) - 连接到服务器

client.println(message) - 向服务器发送数据

client.available() - 检查是否有数据可读

client.readStringUntil('\r') - 读取数据直到回车符

客户端启动后，会每10秒执行一次以下操作：

1. 尝试连接到服务器
2. 发送一条包含时间戳的消息
3. 等待服务器响应（最多5秒）
4. 读取并打印服务器响应
5. 关闭连接

流程图：

}

TCP服务器

{

这段代码实现了一个基于ESP8266的TCP服务器，它能够：

1. 连接到指定的WiFi网络
2. 在端口8000上启动TCP服务器
3. 监听并接受客户端的连接
4. 与客户端进行双向通信
5. 处理客户端发送的命令

#include <ESP8266WiFi.h>const char* ssid="ESP8266";const char* password="123456789";//在端口8000上创建TCP服务器WiFiServer server(8000);void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200);delay(10);Serial.println();Serial.print("正在连接到：");Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid,password);int timeout=60;while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED && timeout>0){delay(500);timeout--;Serial.print(".");}if(timeout!=0){Serial.println("");Serial.println("WiFi连接成功！");Serial.print("IP地址：");Serial.print(WiFi.localIP());//启动TCP服务器server.begin();Serial.println("TCP服务器已启动！");Serial.print("监听端口：");Serial.println(8000);}else{Serial.println("");Serial.println("WiFi连接超时！");}}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){Serial.println("WiFi断开，尝试重新连接");WiFi.reconnect();delay(5000);}//检查是否有客户端连接WiFiClient client=server.available();if (client) {Serial.println("新的客户端连接");// 客户端连接时的时间String currentTime = String(millis());// 向客户端发送欢迎消息client.println("欢迎连接到ESP8266 TCP服务器!");client.println("当前时间(毫秒): " + currentTime); // 发送连接时间client.println("输入'bye'断开连接");// 处理客户端数据while (client.connected()) {if (client.available()) {// 读取客户端发送的数据，直到遇到回车符（'\r'）String line = client.readStringUntil('\r');line.trim();     // 去除字符串前后的空格和换行符Serial.print("收到数据: ");Serial.println(line);if (line == "bye") {client.println("再见!");break;} else if (line.length() > 0) {// 回显接收到的数据client.println("回声: " + line);}}}// 关闭连接client.stop();Serial.println("客户端断开连接");}delay(100); // 短暂延迟}

WiFiServer server(8000) - 创建在端口8000上监听的TCP服务器

server.begin() - 启动TCP服务器

server.available() - 检查是否有客户端连接

WiFiClient client - 表示连接到服务器的客户端

服务器启动后，会持续监听客户端连接。当客户端连接时，服务器会：

1. 发送欢迎消息
2. 进入循环等待客户端输入
3. 读取并回显客户端发送的数据
4. 如果客户端发送"bye"，则关闭连接

流程图：

}

3. 创建UDP客户端和服务端

UDP客户端

{

/*UDP客户端*/#include <ESP8266WiFi.h>#include <WiFiUdp.h>const char* ssid="ESP8266";const char* password="123456789";//upd配置WiFiUDP udp;unsigned int localPort=8000;//本地监听端口unsigned int remotePort=9999;//远程端口const char*  remoteHost="192.168.60.14";//本地主机地址void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200);delay(10);Serial.println();Serial.print("正在连接到：");Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid,password);int timeout=60;while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED && timeout>0){delay(500);timeout--;Serial.print(".");}if(timeout!=0){Serial.println("");Serial.println("WiFi连接成功！");Serial.print("IP地址：");Serial.print(WiFi.localIP());// 启动UDPudp.begin(localPort);Serial.print("UDP客户端已启动，监听端口: ");Serial.println(localPort);}else{Serial.println("");Serial.println("WiFi连接超时！");}}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:if(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){Serial.println("WiFi断开，尝试重新连接");WiFi.reconnect();delay(5000);}//发送UPD数据包Serial.println("发送UDP数据包...");udp.beginPacket(remoteHost,remotePort);udp.println("Hello from ESP8266 UDP Client - " + String(millis()));udp.endPacket();Serial.println("数据包已发送");//检查是否有收到数据包int packetSize=udp.parsePacket();//获取包的大小if(packetSize){Serial.print("接收来自");Serial.print(udp.remoteIP());Serial.print(":");Serial.print(udp.remotePort());  // 打印发送方端口Serial.print(" 的数据，大小：");Serial.println(packetSize);//读取数据包的内容// char packetBuffer[255];// int len=upd.read(packetBuffer,255);//从 UDP 连接中读取数据并存储到缓冲区// if(len>0)// {//   packetBuffer[len]=0;//在接收到的数据末尾添加空字符 \0// }// Serial.print("内容: ");// Serial.println(packetBuffer);String reply = udp.readStringUntil('\n');  // 读取到换行符为止Serial.print("收到回复：");Serial.println(reply);}delay(5000); // 短暂延迟}

}

UDP服务器

{

/*ESP8266 UDP服务器功能：监听8000端口，接收客户端数据并回复，支持WiFi重连*/#include <ESP8266WiFi.h>#include <WiFiUdp.h>const char* ssid="ESP8266";const char* password="123456789";//UDP配置WiFiUDP udpServer;unsigned int udpPort=8000; //UDP服务器监听端口IPAddress serverIP;        // 存储服务器IPvoid setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(115200);delay(10);Serial.println();Serial.print("正在连接到：");Serial.println(ssid);WiFi.begin(ssid,password);int timeout=60;while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED && timeout>0){delay(500);timeout--;Serial.print(".");}if(timeout!=0){Serial.println("");Serial.println("WiFi连接成功！");Serial.print("IP地址：");Serial.print(WiFi.localIP());serverIP = WiFi.localIP();//启动UDP服务器if (udpServer.begin(udpPort)) {  // 绑定端口并启动Serial.println("UDP服务器已启动！");Serial.print("监听端口：");Serial.println(udpPort);} else {Serial.println("UDP服务器启动失败！");}}else{Serial.println("");Serial.println("WiFi连接超时！");}}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly://检查是否有客户端发送UDP数据包int packetSize=udpServer.parsePacket();//获取数据包的大小if(packetSize>0)//有数据{//读取客户端数据IPAddress clientIP=udpServer.remoteIP();//客户端IPunsigned int clientPort=udpServer.remotePort();//客户端的端口号Serial.println("\n【收到新数据】");Serial.print("客户端IP：");Serial.println(clientIP);Serial.print("客户端端口：");Serial.println(clientPort);Serial.print("数据大小：");Serial.print(packetSize);Serial.println(" 字节");char dataBuffer[255];//缓冲区int dataLen=udpServer.read(dataBuffer,sizeof(dataBuffer)-1);if(dataLen>0){dataBuffer[dataLen]='\0';//添加结束字符Serial.print("数据内容：");Serial.println(dataBuffer);}// 回复内容：包含服务器信息和客户端发送的内容String replyMsg = "ESP8266服务器已收到：" + String(dataBuffer) + "服务器IP：" + serverIP.toString();// 向客户端发送回复（需指定客户端的IP和端口）udpServer.beginPacket(clientIP, clientPort); // 开始构建回复数据包udpServer.print(replyMsg);                  // 写入回复内容udpServer.endPacket();                      // 发送回复（UDP无连接，无需建立连接）Serial.print("已回复客户端：");Serial.println(replyMsg);}delay(100); // 短暂延迟}

}

4. 创建Web服务器

5. 网络客户端

四：物联网协议与云平台

1. 使用手机APPMQTT调试APP控制ESP8266

2. 对接点灯科技