RT-Thread&BearPi 开发笔记 -- 小熊派基于RT-Thread使用ESP8266进行网络连接

Posted 2022-12-08 工程师进阶笔记

小熊派基于RT-Thread使用ESP8266进行网络连接

物联网的概念和应用场景，最关键最必不可少的一个环节，就是联网。可以说，如果没有可靠的网络连接功能，那这个设备还不算是一个合格的物联网设备。

设备没有接入网络，就像被孤立的个体一样，只能孤独地低头做事，因此，物联网设备，首先要解决的就是网络接入问题。

无线WiFi是一种十分常用的网络连接方式，小熊派开发套件提供了一个ESP8266无线WiFi模块，用于开发板进行网络连接。ESP8266模块通过串口跟小熊派主板进行物理连接，主板通过AT指令对模块进行控制。

基于RT-Thread的小熊派BSP包链接：https://gitee.com/embediot/bearpi_rt-thread

小熊派在出厂的时候，默认是使用HUAWEI LiteOS的，为了在小熊派上使用RT-Thread，需要为其制作RT-Thread的BSP包，具体可参考以下链接：RT-Thread&BearPi 开发笔记 -- 为小熊派开发板制作 RT-Thread BSP 包

目前BSP包的功能模块还在不断完善中，以下是为BSP包添加AT组件并实现ESP8266 WiFi联网的具体操作过程，思维导图如下图所示。

 

使用STM32CubeMX配置芯片外设

小熊派主芯片是通过低功耗串口LPUART1跟ESP8266模块进行连接的，从原理图上看，LPUART1分别是PC0和PC1引脚，在使用低功耗串口之前，要先对LPUART1进行初始化工作。

对于BSP包里面没有添加的芯片外设，如果开发者需要把外设设备添加到BSP包里面，则需要先使用STM32CubeMX对其初始化参数进行配置，关于STM32系列外设驱动添加指南，RT-Thread提供了一份比较详细的参考文档，链接如下所示

STM32 系列外设驱动添加指南

小熊派的STM32CubeMX配置文件在bearpi_rt-thread\\BSP\\board\\CubeMX_Config目录下，对于低功耗串口LPUART1，使用STM32CubeMX的配置参数，如下图所示。

该项配置主要在stm32l4xx_hal_msp.c里面，修改HAL_UART_MspInit()函数，在该函数里面添加低功耗串口的初始化，如下图所示。

 

修改Kconfig文件

要使用menuconfig管理STM32芯片的外设设备，需要修改Kconfig文件，上面的操作只是对LPUART1进行初始化，但还没有把LPUART1这个芯片外设放到menuconfig进行管理，我们需要对bearpi_rt-thread\\BSP\\board\\Kconfig文件进行修改。

在Kconfig文件里面，添加LPUART1和ESP8266的配置项，添加后如下图所示，完整的内容，请查看Kconfig文件。

修改完成后，就可以对LPUART1和ESP8266进行配置，以上配置，主要是使能了宏定义BSP_USING_LPUART1以及使能AT_Client设备和ESP8266模块，BSP_USING_LPUART1这个宏定义在drv_usart.c文件里面使用，是让系统对低功耗串口进行配置的，如下图所示。

 

menuconfig修改配置单

在ENV命令行终端下，使用menuconfig命令打开工程的配置单，在芯片外设配置路径下，选择Enable LPUART1进行配置，如下图所示。

因为ESP8266是使用RT-Thread提供的AT组件进行管理的，因此，需要使能AT组件相关的选项，AT组件的配置路径以及配置选项，如下图所示。

1、使能AT命令。

2、使能AT命令的客户端模式、设置最大的客户端数量为1、使能标准的BSD Socket函数接口、使能AT指令的命令行模式。

3、设置AT指令的缓冲区大小为512字节。

因为需要使用标准的BSD Socket函数接口，所以，需要使能SAL组件，该组件提供了AT Socket接口的抽象，实现了标准的BSD Socket接口函数，如下图所示。

由于AT组件支持很多AT指令设备，因此，要在配置单里面开启ESP8266设备支持，配置路径是：RT-Thread online packages ---> IoT - internet of things ---> AT Device，如下图所示。

1、使能ESP8266模块。

2、设置wifi的账号和密码。

3、设置AT指令的通信串口和串口接收缓冲区的长度。

以上配置完成后，保存并退出配置菜单，在ENV命令行终端，输入scons –target=mdk5生成MDK工程，打开工程后，可以看到AT相关的组件和ESP8266模块相关的代码已经添加到工程里面，如下图所示。

 

测试开发板的联网情况

编译工程，并下载到小熊派开发板上运行，打开串口交互终端，准备对应的WiFi热点信号，运行应用程序，在串口交互终端可以看到AT组件初始化成功，ESP8266模块初始化成功，如下图所示。

上图提示执行“AT+CIPDNS_CUR?”命令失败，主要是ESP8266模块的出厂固件比较旧，更新模块固件即可解决该问题，更新方法在这里不再论述。

可以在ENV命令行终端，使用AT命令或netdev命令进行联网测试，使用AT命令测试的话，需要先输入“at client”让终端进入AT命令行模式；

如果要使用netdev命令测试，可以直接在命令行输入ping或ifconfig等网络指令，如下图所示。