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wifi_esp8266通信系统设计 [2018/11/01 14:17] anran [实验现象] |
wifi_esp8266通信系统设计 [2020/01/18 21:57] (当前版本) gongyu |
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- | =====WIFI_ESP8266通信系统设计===== | + | ### WIFI_ESP8266通信系统设计 |
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- | ====实验任务==== | + | --- |
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+ | ####实验任务 | ||
* 任务:基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 完成WIFI_ESP8266通信系统设计并观察调试结果 | * 任务:基于 STEP-MAX10M08核心板 和 STEP BaseBoard V3.0底板 完成WIFI_ESP8266通信系统设计并观察调试结果 | ||
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* 解析:要通过ESP8266实现WIFI通信有多种方式,本实验采用方式:FPGA驱动ESP8266模块,将ESP8266配置成SoftAP模式同时配置成TCP Server,手机或电脑连接ESP8266的WIFI热点,网络调试助手TCP Client连接到ESP8266的TCP Server,并发送数据,FPGA读取ESP8266数据并处理,最后显示在8位数码管上。 | * 解析:要通过ESP8266实现WIFI通信有多种方式,本实验采用方式:FPGA驱动ESP8266模块,将ESP8266配置成SoftAP模式同时配置成TCP Server,手机或电脑连接ESP8266的WIFI热点,网络调试助手TCP Client连接到ESP8266的TCP Server,并发送数据,FPGA读取ESP8266数据并处理,最后显示在8位数码管上。 | ||
- | ====实验目的==== | + | #### 实验目的 |
在前面串口监视系统设计实验中我们学习了UART总线的驱动原理及设计实现,本实验主要了解WIFI通信TCP协议,熟悉AT指令集,掌握ESP8266模块的配置方法,最终通过FPGA编程实现对ESP8266模块的配置应用。 | 在前面串口监视系统设计实验中我们学习了UART总线的驱动原理及设计实现,本实验主要了解WIFI通信TCP协议,熟悉AT指令集,掌握ESP8266模块的配置方法,最终通过FPGA编程实现对ESP8266模块的配置应用。 | ||
行 15: | 行 17: | ||
* 完成WIFI_ESP8266通信系统设计实现 | * 完成WIFI_ESP8266通信系统设计实现 | ||
- | ====设计框图==== | + | #### 设计框图 |
根据前面的实验解析我们可以得知,该设计可以拆分成以下功能模块实现, | 根据前面的实验解析我们可以得知,该设计可以拆分成以下功能模块实现, | ||
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{{:14-Top-Down层次设计.png?500|Top-Down层次设计}} {{:14-模块结构设计.png?500|模块结构设计}} | {{:14-Top-Down层次设计.png?500|Top-Down层次设计}} {{:14-模块结构设计.png?500|模块结构设计}} | ||
- | ====实验原理==== | ||
- | ===ESP8266模块介绍=== | + | #### 实验原理 |
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+ | ##### ESP8266模块介绍 | ||
ESP8266是ai-thinker公司推出的一款无线WIFI模块,可以通过配置,和单片机上的串口进行通信,利用WIFI传输数据。模块内部使用乐鑫推出的低功耗高集成度的WIFI芯片,ESP8266EX内置超低功耗32位RISK处理器,CPU最高时钟频率可达160Mhz,支持实时操作系统RTOS,和WIFI协议栈,可将高达80%的处理能力留给编程与开发。 | ESP8266是ai-thinker公司推出的一款无线WIFI模块,可以通过配置,和单片机上的串口进行通信,利用WIFI传输数据。模块内部使用乐鑫推出的低功耗高集成度的WIFI芯片,ESP8266EX内置超低功耗32位RISK处理器,CPU最高时钟频率可达160Mhz,支持实时操作系统RTOS,和WIFI协议栈,可将高达80%的处理能力留给编程与开发。 | ||
- | ===ESP8266模块连接=== | + | ##### ESP8266模块连接 |
STEP BaseBoard V3.0底板上的WIFI通信模块ESP8266-12F电路图如下: | STEP BaseBoard V3.0底板上的WIFI通信模块ESP8266-12F电路图如下: | ||
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{{:14-ESP8266-12F电路连接.png?800|ESP8266-12F电路连接}} | {{:14-ESP8266-12F电路连接.png?800|ESP8266-12F电路连接}} | ||
- | ===ESP8266模块配置流程=== | + | ##### ESP8266模块配置流程 |
(1)取下小脚丫底板,将Baseboard的GPIO29与GPIO26用杜邦线连接起来,将GPIO27与GPIO28连接起来,这样就实现了CP2102与ESP8266的互联。 | (1)取下小脚丫底板,将Baseboard的GPIO29与GPIO26用杜邦线连接起来,将GPIO27与GPIO28连接起来,这样就实现了CP2102与ESP8266的互联。 | ||
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这样就完成了ESP8266的网络通讯。 | 这样就完成了ESP8266的网络通讯。 | ||
- | ===系统总体实现=== | + | ##### 系统总体实现 |
本实验我们将ESP8266配置成SoftAP模式,同时配置成服务器,采用下表中的指令对ESP8266模块进行配置。 | 本实验我们将ESP8266配置成SoftAP模式,同时配置成服务器,采用下表中的指令对ESP8266模块进行配置。 | ||
行 302: | 行 305: | ||
</code> | </code> | ||
- | ====实验步骤==== | + | #### 实验步骤 |
- 双击打开Quartus Prime工具软件; | - 双击打开Quartus Prime工具软件; | ||
- 新建工程:File → New Project Wizard(工程命名,工程目录选择,设备型号选择,EDA工具选择); | - 新建工程:File → New Project Wizard(工程命名,工程目录选择,设备型号选择,EDA工具选择); | ||
行 313: | 行 316: | ||
- | ====实验现象==== | + | #### 实验现象 |
将设计加载到FPGA,手机或电脑WIFI连接到STEP_FPGA网络上,打开网络调试助手配置成TCP Client连接TCP服务器:192.168.4.1,端口号:8686,发送0~9的阿拉伯数字,底板数码管就能显示出来,当一次发送超过8位数据,只显示后面的8位数据。例如,网络调试助手发送数据<123>,数码管显示123。 | 将设计加载到FPGA,手机或电脑WIFI连接到STEP_FPGA网络上,打开网络调试助手配置成TCP Client连接TCP服务器:192.168.4.1,端口号:8686,发送0~9的阿拉伯数字,底板数码管就能显示出来,当一次发送超过8位数据,只显示后面的8位数据。例如,网络调试助手发送数据<123>,数码管显示123。 | ||
{{:14-实验现象.png?600|实验现象}} | {{:14-实验现象.png?600|实验现象}} |