物联网综合练习之单片机TCP服务器

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PROJECT：     wifi遥控小车
HARDWARE：    STC89C52RC单机， L239D直流电机驱动器， ESP8266安信可wifi模块
SOFTWARE：    Eclipse安卓开发环境
AUTHOR:       DDDDD
DATE:         2014-12-5
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本章介绍，如何利用wifi模块在单片机上建立TCP服务器，从而用android客户端来操作单片机。wifi模块采用安信可ESP8266，
价格低，性能稳定。通过串口传输与单片机通信，波特率115200

1、STC89C52RC单片机波特率设置，由于波特率为115200，这个传输速率已经非常高，必须用T2定时器作为波特率发生器
    波特率：串口每秒钟发送或者接收的位数，
    设发送一位需要的时间是T，则波特率buad=1/T
    串口发送条件：向SBUF写入数据，则立马回发送
                 发送完成后 TI 由硬件置1，需要手动清0
    串口接受收件：REN = 1，允许接收
                 RI = 0；
    接收完毕后RI会由硬件置1，需要手动清零
    串口初始化配置： 

void serial_init()
{
    EA = 0;                //关闭所有中断
    SCON = 0x40;           //工作方式 1， 8位异步串行收发，波特率由定时器 1 控制
    PCON = 0;
    RCAP2H = 0xff;
    RCAP2L = 0xfd;         //方式1和方式3的波特率＝fosc/(32-(65535-(RCAP2H,RCAP2L))
    TH2=0xFF;
    TL2=0xFD;              //设置波特率为115200
    T2CON=0x34;            //将定时器2设置为波特率发生器(接收和发送都用Timer2)
    ET2 = 0;               //关闭定时器1中断
    TI = 0;
    RI = 0;
    REN = 1;               //允许接收
    ES = 1;                //开启串口中断
    EA = 1;                //开启总中断
    TR2 = 1;               //开启定时器 2
}

2、直流电机驱动芯片L293D
     
    L293D是一款典型的直流电机控制芯片，可以很轻松的控制电机的正反转。IN1、IN2、IN3、IN4是输入引脚，对应的输出引脚是
    OUT1、OUT2、OUT3、OUT4。EN1是1、2号引脚的是能控制端，EN2是3、4号引脚的是能控制端，高电平是能。当输入为1时，输出
    为0；当输入为0时，输出为1。
3、单片机供电部分：
   采用两节3.7v锂电池串联供电，7805输出5v稳压给单片机供电，直流电机直接由7.4v供电。必要说明：单片机和直流电机分别用俩
   组电池供电，因为直流电机在启动时会将电池电压拉低，如果用同一组电池供电，单片机会复位。 
      


4、ESP8266WIFI模块
   模块已经集成一些指令，采用串口通讯将指令发送过去，模块就会有相应的响应，ESP8266指令集： 

9、AT+CWMODE=3            设置为模式3
        OK
10、AT+RST                重启生效
11、AT+CIPMUX=1            开启多链接
        OK
12、AT+CIPSERVER=1,8765 配置为TCP服务器，端口号8765
        OK
13、AT+CIPSTO=600        设置超时时间
        OK
以上是需要发送的指令，当上述操作完成之后，就可以等待android客户端的命令了，下面是模块收到一条指令的格式
14、+IPD,7:hello
    OK                   收到数据hello

   必要说明：给模块发送指令时，必须以回车符作为结尾，否则模块无响应。因此在串口发送数据的时候，采用十六进制发送。
            当模块收到指令时，会将指令通过串口发送给MCU，发送的格式
            

        +IPD,7:hello
        OK

           这代表收到服务器的数据hello    

5、源代码
   car.h

#include <reg52.h>

sbit zq1 = P0^0;
sbit zq2 = P0^1;

sbit yq1 = P0^2;
sbit yq2 = P0^3;

sbit zh1 = P0^4;
sbit zh2 = P0^5;

sbit yh1 = P0^6;
sbit yh2 = P0^7;

#define FAN_ZHUAN   {zq1 = 1; zq2 = 0; yq1 = 1; yq2 = 0; zh1 = 1; zh2 = 0; yh1 = 1; yh2 = 0;}
#define ZHENG_ZHUAN {zq1 = 0; zq2 = 1; yq1 = 0; yq2 = 1; zh1 = 0; zh2 = 1; yh1 = 0; yh2 = 1;}
#define ZUO_ZHUAN   {zq1 = 0; zq2 = 0; yq1 = 0; yq2 = 1; zh1 = 0; zh2 = 0; yh1 = 0; yh2 = 1;}
#define YOU_ZHUAN   {zq1 = 0; zq2 = 1; yq1 = 0; yq2 = 0; zh1 = 0; zh2 = 1; yh1 = 0; yh2 = 0;}
#define TING_CHE     {zq1 = 0; zq2 = 0; yq1 = 0; yq2 = 0; zh1 = 0; zh2 = 0; yh1 = 0; yh2 = 0;}

   main.c

/****************************************************
串口程序serial    UART
波特率：串口每秒钟发送或者接收的位数，
设发送一位需要的时间是T，则波特率buad=1/T

串口发送条件：向SBUF写入数据，则立马回发送
               发送完成后 TI 由硬件置1，需要手动清0
串口接受收件：REN = 1，允许接收
                RI = 0；
               接收完毕后RI会由硬件置1，需要手动清零
*********************************************************/
#include <car.h>
#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int

sbit dula=P2^0;        //段选信号的锁存器控制
sbit wela=P2^1;        //位选信号的锁存器控制
sbit cs88=P2^2;        //点阵管的锁存器控制        cs88=0;//关点阵管
sbit DS1302=P2^7;      //定义DS1302时钟使能端，用于HJ-C52实验板复位，与本实验无关
sbit SD=P2^6;         //定义SD卡使能端，用于HJ-C52实验板复位，与本实验无关
void cmg88()          //关数码管，点阵函数            cmg88();//关数码管，点阵函数
{
    dula=1;
    P0=0x00;
    dula=0;
    cs88=0x00;
    P0=0x00;
    cs88=1;
}

sbit LED6 = P1^6;
sbit LED5 = P1^5;
sbit LED4 = P1^4;
sbit LED0 = P1^0;

uchar buf;
uchar idata tcp_buf[55];
uchar tcp_flag = 0;
uchar rcv_flag = 0;
uchar count = 0;
uchar cnt = 0;

extern void delay_3s();
extern void delay_ms();
extern void delay_10ms();
extern void delay_s();
extern void delay_10s();
extern void lcd_1602_init();
extern void lcd_1602_write_char(uchar x, uchar y, uchar *ch);
extern void lcd_1602_write_string(uchar x, uchar y, uchar *string);
extern int lcd_1602_busy();
extern void lcd_1602_write_cmd(uchar cmd);
extern void lcd_1602_write_data(uchar dat);
extern void delay();
void serial_init();

unsigned char code AT_RST[8] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x52, 0x53, 0x54, 0x0D, 0x0A };     //AT+RST 复位
unsigned char code AT_CWMOD2E[13] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x57, 0x4D, 0x4F, 0x44, 0x45, 0x3D, 0x32, 0x0D, 0x0A}; //AT+CWMODE=2      设置为AP模式
unsigned char code AT_CIPSTART[40] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x49, 0x50, 0x53, 0x54, 0x41, 0x52, 0x54, 0x3D, 0x22,
                                 0x54, 0x43, 0x50, 0x22, 0x2C, 0x22, 0x31, 0x39, 0x32, 0x2E, 0x31, 0x36, 0x38,
                                 0x2E, 0x34, 0x2E, 0x31, 0x30, 0x30, 0x22, 0x2C, 0x38, 0x37, 0x36, 0x35, 0x0D, 0x0A};
                                 //AT+CIPSTART="TCP","192.168.4.100",8765,设置模块为TCP客户端，链接192.168.4.100，端口8765
unsigned char AT_CIPSEND[14] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x49, 0x50, 0x53, 0x45, 0x4E, 0x44, 0x3D, 0x34, 0x0D, 0x0A};
                                //AT+CIPSEND=4  发送4个字节

uchar code AT_CWMODE3[13] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x57, 0x4D, 0x4F, 0x44, 0x45, 0x3D, 0x33, 0x0D, 0x0A};    //AT+CWMODE=3
uchar code AT_CIPMUX[13] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x49, 0x50, 0x4D, 0x55, 0x58, 0x3D, 0x31, 0x0D, 0x0A}; //AT+CIPMUX=1  开启多链接
uchar code AT_CIPSERVER[21] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x49, 0x50, 0x53, 0x45, 0x52, 0x56, 0x45, 0x52, 0x3D, 0x31, 0x2C, 0x38, 0x37, 0x36,
                               0x35, 0x0D, 0x0A};
                                //AT+CIPSERVER=1,8765  开启tcp服务器，端口号8765
uchar code AT_CIPSTO[15] = {0x41, 0x54, 0x2B, 0x43, 0x49, 0x50, 0x53, 0x54, 0x4F, 0x3D, 0x36, 0x30, 0x30, 0x0D, 0x0A};
                                //AT+CIPSTO=600  设置服务器超时时间600s

void main()
{
    int i = 0;
    WDT_CONTR = 0;
    DS1302=0;             //关DS1302模块，与本实验无关
    SD=0;                //关SD卡模块，与本实验无关
    cmg88();            //关数码管，点阵函数

    delay_10ms();
    TING_CHE
    serial_init(); //tomd = 0x20

     for(i=0; i<8; i++)
    {
        SBUF = AT_RST[i];
        delay_ms();
    }
    delay_s();
    rcv_flag++;

     for(i=0; i<13; i++)                     //设置模式3
    {
        SBUF = AT_CWMODE3[i];
        delay_ms();
    }
    delay_s();
    rcv_flag++;

     for(i=0; i<8; i++)                   //重启生效
    {
        SBUF = AT_RST[i];
        delay_ms();
    }
    delay_s();
    rcv_flag++;

     for(i=0; i<13; i++)                  //设置多链接
    {
        SBUF = AT_CIPMUX[i];
        delay_ms();
    }
    rcv_flag++;

     for(i=0; i<21; i++)                  //创建tcp服务器，端口号8765
    {
        SBUF = AT_CIPSERVER[i];
        delay_ms();
    }
    delay_s();
    rcv_flag++;

     for(i=0; i<15; i++)                  //设置超时时间600s
    {
        SBUF = AT_CIPSTO[i];
        delay_ms();
    }
    delay_s();
    rcv_flag++;

     while(1);
}

void serial_interrup() interrupt 4
{
    if(TI)
        TI = 0;
    if(RI)
    {
        RI = 0;
        tcp_buf[count] = SBUF;        //保存一个字节
        if(tcp_buf[0]==0x23)        //用操作码以#开头，检测到#就开始保存数据
        {
            count++;
        }
        else
        {
            count=0;
        }

        if(count>3)                    //用户操作码有4个字符，超出就不是用户操作码
        {
              if(tcp_buf[1] == 'u' && tcp_buf[2] == 'p')     //up前进
            {
                LED4 = 0;
                ZHENG_ZHUAN
            }
            if(tcp_buf[1] == 'd' && tcp_buf[2] == 'n')     //dn后退
            {
                LED4 = 1;
                FAN_ZHUAN
            }
            if(tcp_buf[1] == 'z' && tcp_buf[2] == 'z')     //zz左转
            {
                LED5 = 1;
                ZUO_ZHUAN
            }
            if(tcp_buf[1] == 'y' && tcp_buf[2] == 'z')     //yz右转
            {
                LED5 = 0;
                YOU_ZHUAN
            }
            if(tcp_buf[1] == 's' && tcp_buf[2] == 'p')     //sp停车
            {
                LED6 = 0;
                TING_CHE
            }
            count=0;                                     //超出4个字符，非用户操作码，清零count，重新接收数据
        }
    }
}

   delay.c

#include <intrins.h>
void delay_us() //误差 -0.234375us
{
    unsigned char a;
    for(a=3;a>0;a--);
}

void delay_10us() //误差 -0.173611111111us
{
    unsigned char a,b;
    for(b=1;b>0;b--)
        for(a=43;a>0;a--);
}

void delay_ms() //误差 -0.651041666667us
{
    unsigned char a,b;
    for(b=102;b>0;b--)
        for(a=3;a>0;a--);
}

void delay_10ms() //误差 -0.000000000002us
{
    unsigned char a,b;
    for(b=249;b>0;b--)
        for(a=17;a>0;a--);
}

void delay_100ms() //误差 -0.000000000023us
{
    unsigned char a,b;
    for(b=221;b>0;b--)
        for(a=207;a>0;a--);
}

void delay_s() //误差 -0.000000000227us
{
    unsigned char a,b,c;
    for(c=13;c>0;c--)
        for(b=247;b>0;b--)
            for(a=142;a>0;a--);
    _nop_; //if Keil,require use intrins.h
}

void delay_3s() //误差 -0.000000000682us
{
    unsigned char a,b,c;
    for(c=93;c>0;c--)
        for(b=178;b>0;b--)
            for(a=82;a>0;a--);
}

void delay_5s() //误差 -0.000000001137us
{
    unsigned char a,b,c;
    for(c=179;c>0;c--)
        for(b=220;b>0;b--)
            for(a=57;a>0;a--);
}

   serial.c

void serial_init()
{
    EA = 0;                //关闭所有中断
      SCON = 0x40;         //工作方式 1， 8位异步串行收发，波特率由定时器 1 控制
    PCON = 0;
    RCAP2H = 0xff;
    RCAP2L = 0xfd;         //方式1和方式3的波特率＝fosc/(32-(65535-(RCAP2H,RCAP2L))
    TH2=0xFF;
      TL2=0xFD;            //设置波特率为115200
    T2CON=0x34;            //将定时器2设置为波特率发生器(接收和发送都用Timer2)
    ET2 = 0;               //关闭定时器1中断
    TI = 0;
    RI = 0;
    REN = 1;               //允许接收
    ES = 1;                //开启串口中断
    EA = 1;                //开启总中断
    TR2 = 1;               //开启定时器 2
}