CC2530采用ESP8266与手机APP通信

一、案例介绍

下面是一个基于CC2530和ESP8266的项目示例，它演示了如何使用CC2530与ESP8266通信以及使用AT指令控制其WiFi模块设置和数据传输。

项目概述： 项目实现通过CC2530控制ESP8266将其配置成AP+TCP服务器模式，并通过手机APP连接到TCP服务器并完成数据传输。ESP8266将作为一个热点(AP)来工作，其WiFi模块被配置为建立一个TCP服务器并监听端口号。CC2530将使用其串口与ESP8266进行通信，并通过AT指令控制ESP8266的WiFi模块设置和数据传输。

硬件组件：

1. CC2530芯片
2. ESP8266 WiFi模块
3. USB转TTL串口转接板
4. Android手机

软件组件：

1. IAR Embedded Workbench for 8051
2. ESP8266 AT指令集
3. Android Studio

实现步骤：

1. 硬件连接： 将ESP8266模块与USB转TTL串口转接板相连，然后将串口转接板连接到PC上的USB接口。 在开发板上焊接CC2530，然后将其连接到ESP8266模块的TXD和RXD引脚上（即CC2530的P0.2与P0.3引脚，分别连接到ESP8266的RXD和TXD引脚）。
2. 配置ESP8266模块： 使用串口工具连接到ESP8266模块，然后根据AT指令集将其配置为AP+TCP服务器模式。例如，可以使用以下AT指令来配置ESP8266的WiFi模块：

AT+CWMODE=3
AT+CWSAP="MyWiFi","12345678",1,0
AT+CIPMUX=1
AT+CIPSERVER=1,8080

其中，“MyWiFi”和“12345678”分别是热点的名称和密码，“1”表示加密方式为WPA2-PSK，“0”表示不隐藏SSID，而“8080”则是TCP服务器监听的端口号。

编写CC2530程序： 在IAR Embedded Workbench for 8051中创建一个新的工程，在其中添加串口驱动程序以及ESP8266通信所需的AT指令函数。然后，编写主程序代码来实现以下功能：

• 初始化串口
• 向ESP8266发送AT指令以配置其WiFi模块
• 等待ESP8266向CC2530发送TCP连接请求
• 接受从ESP8266传回的数据并将其显示在串口工具中

以下是示例代码的一部分，用于初始化串口并向ESP8266发送AT指令：

#include "uart.h"
#include 
​
// AT指令函数
void at_command(char* cmd)
{
  uart_puts(cmd);
  uart_puts("rn");
  delay_ms(1000);
}
​
int main()
{
  // 初始化串口
  uart_init();
  
  // 发送AT指令以配置ESP8266的WiFi模块
  at_command("AT+CWMODE=3");
  at_command("AT+CWSAP="MyWiFi","12345678",1,0");
  at_command("AT+CIPMUX=1");
  at_command("AT+CIPSERVER=1,8080");
​
  while (1)
   {
    // 接受从ESP8266传回的数据并将其显示在串口工具中
    if (uart_available())
     {
      char c = uart_read();
      uart_putc(c);
     }
   }
​
  return 0;
}

二、CC2530与ESP8266科普

CC2530是德州仪器（Texas Instruments，简称TI）公司推出的一款基于ZigBee协议的SoC单芯片解决方案，它集成了一个8051内核、硬件AES加密加速器、具备丰富外设的低功耗射频芯片和物理层。CC2530支持IEEE 802.15.4标准和ZigBee协议，并且具有低功耗、高可靠性和长距离等特点，广泛应用于物联网、智能家居、智能医疗、无线传感网和工业自动化等领域。

ESP8266是一款由中国企业乐鑫（Espressif Systems）研发的超低功耗Wi-Fi芯片，被广泛应用于物联网相关设备的开发中。该芯片采用Tensilica L106 32位处理器，内置TCP/IP协议，可以实现Wi-Fi通信，同时也支持传统的UART协议、SPI协议等串行通信方式。ESP8266芯片集成了射频电路、天线、Flash存储器和电源管理等，体积小巧、功耗低，具有高度集成性和低成本的特点。

ESP8266芯片的主要特点如下：

1. 支持802.11 b/g/n Wi-Fi协议，通信距离远，数据传输速度快；
2. 内置32位低功耗Tensilica L106 CPU，主频可达80MHz；
3. 支持UART、SPI、I2C等多种串行通信协议；
4. 集成了高速缓存和SRAM，具有强大的处理性能和存储能力；
5. 支持蓝牙4.2、BLE等无线通信协议（部分型号支持）；
6. 能够与各种MCU和传感器等外设进行协同工作，大大降低了开发成本和门槛。

ESP8266芯片具有成本低、功耗低、尺寸小和易于开发等优点，在物联网、智能家居、智能手环、智能家电等领域广泛应用。同时，ESP8266芯片也被视为低功耗Wi-Fi IoT领域中的杀手锏，为物联网设备的互联提供了更为简便、稳定、高效的解决方案。

三、功能代码实现介绍

在CC2530上实现控制ESP8266配置成AP+TCP服务器模式，与手机APP之间完成数据传输，需要使用CC2530的串口与ESP8266通信，以及使用ESP8266 AT指令控制ESP8266的WiFi模块设置和数据的发送，代码如下：

#include 
#include 
#include 
​
#define ESP_ON  P1_0 // ESP8266电源控制引脚
#define ESP_RST P1_1 // ESP8266复位引脚
#define UART_TX P0_2 // CC2530串口发送引脚
#define UART_RX P0_3 // CC2530串口接收引脚
​
// ESP8266 AT指令常用指令
const char* AT_RST = "AT+RST";
const char* AT_CWMODE = "AT+CWMODE=3"; // 设置ESP8266为AP+STA模式
const char* AT_CWSAP = "AT+CWSAP="ssid","pass",1,3"; // 设置ESP8266 AP模式下的WiFi名称和密码
const char* AT_CIPMUX = "AT+CIPMUX=1"; // 设置ESP8266多路连接模式
const char* AT_CIPSERVER = "AT+CIPSERVER=1,8888"; // 设置ESP8266 TCP服务器端口
const char* AT_CIPSEND = "AT+CIPSEND=0,50"; // 设定ESP8266发送数据的长度，50字节
​
// ESP8266 AT指令回应标志
const char* RESPONSE_OK = "OK"; // AT指令执行成功
const char* RESPONSE_ERROR = "ERROR"; // AT指令执行失败
const char* RESPONSE_READY = "ready"; // ESP8266已经准备就绪
const char* RESPONSE_CONNECT = "CONNECT"; // ESP8266连接成功
const char* RESPONSE_CLOSED = "CLOSED"; // ESP8266连接关闭
​
// ESP8266的WIFI名称和密码
const char* SSID = "esp8266";
const char* PASSWORD = "wifipassword";
​
// 存储ESP8266返回的数据
char response[100];
​
// 延时函数
void delay(int ms) {
  while (--ms > 0) __delay_cycles(48000);
}
​
// 向ESP8266发送AT指令，并获取ESP8266的回应
void sendATCommand(const char* cmd, uint8_t wait) {
  uint8_t i = 0;
  memset(response, 0, sizeof(response));
  printf("AT command: %sn", cmd);
  printf("AT response:n");
  while (cmd[i]) {
    while (!(UCA0IFG & UCTXIFG));
    UCA0TXBUF = cmd[i++];
   }
  while (wait && !(UCA0IFG & UCRXIFG));
  while (UCA0IFG & UCRXIFG) {
    if (response[0] == '�' && UCA0RXBUF != 'r' && UCA0RXBUF != 'n') {
      response[0] = UCA0RXBUF;
      response[1] = '�';
      continue;
     }
    if (strlen(response) < sizeof(response) - 1) {
             int len = strlen(response);
             response[len] = UCA0RXBUF;
             response[len + 1] = '�';
         }
     }
     printf("%s", response);
 }
 ​
 void main(void) {
     uint8_t retry = 5;
     _BIS_SR(GIE);
 ​
     // 配置IO口
     P1DIR |= BIT0 + BIT1;
     P1OUT &= ~(BIT0 + BIT1);
     P1OUT |= ESP_ON; // 打开ESP8266电源
     P1OUT &= ~ESP_RST; // 复位ESP8266
     delay(500);
     P1OUT |= ESP_RST;
     delay(1000);
 ​
     // 配置串口
     P0SEL |= BIT2 + BIT3;
     UCA0CTL1 = UCSSEL_2;
     UCA0BR0 = 130;
     UCA0BR1 = 6;
     UCA0MCTL = UCBRS_4;
 ​
     // 逐步执行AT指令，确保每一步配置都执行成功
     while (retry-- > 0) {
    sendATCommand(AT_RST, 1);
    sendATCommand(AT_CWMODE, 1);
    sendATCommand(AT_CWSAP, 1);
    sendATCommand(AT_CIPMUX, 1);
    sendATCommand(AT_CIPSERVER, 1);
    if (strstr(response, RESPONSE_OK) != NULL) break;
   }
  if (retry == 0) return; // 配置失败，退出程序
​
  // 等待ESP8266准备就绪
  while (1) {
    sendATCommand("", 1);
    if (strstr(response, RESPONSE_READY) != NULL) break;
    delay(500);
   }
​
  // 等待手机APP连接
  while (1) {
    sendATCommand("", 1);
    if (strstr(response, RESPONSE_CONNECT) != NULL) {
      printf("Client connected.n");
      // 发送数据
      sendATCommand(AT_CIPSEND, 0);
      while (!(UCA0IFG & UCTXIFG));
      UCA0TXBUF = 'H'; UCA0TXBUF = 'e';
      UCA0TXBUF = 'l'; UCA0TXBUF = 'l';
      UCA0TXBUF = 'o'; UCA0TXBUF = ',';
      UCA0TXBUF = 'W'; UCA0TXBUF = 'o';
      UCA0TXBUF = 'r'; UCA0TXBUF = 'l';
      UCA0TXBUF = 'd'; UCA0TXBUF = '!';
      delay(100); // 延时确保数据发送完成
      // 关闭连接
      sendATCommand("AT+CIPCLOSE=0", 1);
      printf("Client disconnected.n");
     }
    delay(10);
   }
}

这是CC2530的代码，其中ESP8266的控制使用了AT指令。也就是说，ESP8266作为网络模块，只是负责在指定的端口上监听客户端的连接和传输数据，真正控制数据传输的是CC2530，CC2530还要负责ESP8266的WiFi模块设置和TCP服务器的建立。这里只是给出了用CC2530控制ESP8266的代码，手机APP的代码需要自行开发。

审核编辑：汤梓红