基于arduino UNO R3+ESP8266控制LED灯的开关（无USB转TTL工具实现）

   最近由于项目要求，需要开发物联网云平台，而本人对硬件和通信技术一窍不通，故而选择arduino这一简单单片机来实现学习掌握基础的硬件和通信技术。

   下面就是本人通过查阅大佬资料做的一个整合版本的通过手机APP来控制LED开关的实验：

第一步：连线使用软串口方式，利用arduino来对ESP8266进行AT命令操作。

连线参考图如下：

连线完后，利用串口调试工具和Arduino IDE 软件进行编程，实现对ESP8266的软串口指令下达：

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

void setup()
{
// Open serial communications and wait for port to open:
Serial.begin(115200);
while (!Serial) {
; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
}
Serial.println("Goodnight moon!");

// set the data rate for the SoftwareSerial port
mySerial.begin(115200);
mySerial.println("Hello, world?");
}

void loop() // run over and over
{
if (mySerial.available())
Serial.write(mySerial.read());
if (Serial.available())
mySerial.write(Serial.read());
}

==程序效果==

打开串口，设置波特率为115200，串口显示：

Goodnight moon!
Hello, world?

ERROR

表示已经进入AT模式，如果只有Goodnight moon!，说明没有进入AT模式。

发送AT，反馈OK。

第二步：利用AT命令来对ESP8266进行设置，使其连接到和手机在同一wifi网络中。

1：发送AT+RST（执行指令）

指令：AT+RST

反馈：OK

说明：刚上电可以不发送该指令，有些厂家生产的ESP8266模块，无法即时重启复位，导致串口无响应，如已发送，则重新开关串口按钮即可。

2：发送AT+CWMODE=3或AT+CWMODE=2(设置指令）

指令：AT+CWMODE=<MODE>

说明：<MODE>：1为Station模式，2为AP模式，3为Station兼AP模式

反馈：OK

3：发送AT+CWJAP=“long”,”12345678”(选择你所要加入的路由器名称和密码进入）

指令：AT+CWJAP=<ssid>,<pwd>

<ssid>：字符串参数，ESP8266WIFI名字

<pwd>：字符串参数，WIFI密码，最长64字节，ASCII

具体内容如下：

//设置WiFi应用模式为Station
AT+CWMODE=3
//连接到WiFi路由器，请将SSID替换为路由器名称，Password替换为路由器WiFi密码
AT+CWJAP="SSID","Password"
//连接单连模式
AT+CIPMUX=0
//设置为透传模式
AT+CIPMODE=1
//进入透传模式，并保存（进入后模块就一直为透传模式，需要退出则取消发送新行，发送+++）
，IP地址为远端设备地址，例：我用手机控制，那么我的手机在路由器WIFI上的IP地址为192.168.1.110
AT+SAVETRANSLINK=1,"192.168.1.110",8080,"TCP"

2018.04.24补充：此时若无USB转TTL工具，不要使用AT+SAVETRANSLINK指令，该指令会将当前设置存储到RAM中去，ESP8266通电后自动进入连接模式，除非使用USB转TTL进行烧写，否则将无法恢复到调试模式（无法使用AT指令）。本人掉坑，后USB转TTL烧写版本后，才恢复正常。 

第三步，将LED的正极引脚插入9号数字口，负极接地，进行编程。

int led_pin = 9;
//定义一个10字节的整型数据变量cmd作为命令，这里可以修改为不同的数字。此处设置为10是为了有更好的兼容性。
char cmd[10];
//判断收到的cmd是否有内容
bool valid_cmd = false;

void setup()
{
//定义连接led的引脚为输出信号
pinMode(led_pin, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
/*以下部分是串口信息处理过程*/
//定义一个整数型变量i
int i;
//如果串口收到有数据
if (Serial.available() > 0)
{
//变量i最大为10
for (i = 0; i < 10; i++)
{
//清空缓存，存入cmd变量，并以作为结束符
cmd[i] = '';
}
//此时i只能取前9位，第10位是结束符
for (i = 0; i < 9; i++)
{
//再次判断串口如果收到有数据，防止数据丢失
if (Serial.available() > 0)
{
//给变量cmd赋值，取串口收到的前9位字符
cmd[i] = Serial.read();
delay(1);
}
else
{
//如果串口数据超过9位，后面的字符直接忽略，跳到下一步
break;
}
}
/*以上串口信息处理结束*/

//得到最终变量cmd的有效值
valid_cmd = true;
}

//判断变量cmd的值，开始处理
if (valid_cmd)
{
//如果变量cmd的前2位的值是on
if (0 == strncmp(cmd, "on", 2))
{
//则连接led的引脚电压被置高5V，
digitalWrite(led_pin, HIGH);
//串口打印返回值ON，表示ON的操作执行成功
Serial.println("ON");
}
else if (0 == strncmp(cmd, "off", 3)) //否则如果变量cmd的前3位的值是off
{
//则连接继电器的引脚电压被置低0V，灯的电路被断开，灯灭
digitalWrite(led_pin, LOW);
//串口打印返回值F，表示OFF的操作执行成功
Serial.println("OFF");
}
else //如果以上两个条件都不成立，前2位不是ON，或者前3位不是OFF，即不正确的命令
{
//仅串口打印返回值X，表示指令错误。
Serial.println("X");
}
//到此，变量cmd的指令被处理完毕
valid_cmd = false;
}
//延迟10毫秒，返回loop主程序继续读取新的串口指令
delay(10);

}

第四步，安装APP进行验证。

1、打开网络调试助手，点击TCP SERVER—-配置

2、当开启服务端后，ESP8266自动连接上了:

3、在发送框内发送”on”即可点亮Arduino板载LED灯。

4、在发送框内发送”off”即可熄灭Arduino板载LED灯。

总结：通过对网上资料的整理学习，实现了一种不通过USB转TTL烧写ESP8266的方式，对APP实现同一WiFi网络内LED开关。

本文主要参考了如下资料：

手机通过ESP8266控制Arduino上的LED灯(AT指令方式）

手机通过ESP8266控制Arduino上的LED灯(烧写方式）