零基础入门 STM32 驱动 ESP01s 完成串口通讯与 HTTP 服务器请求(POST)
技术支持：
百色市联芯创研电子工作室
1.介绍
本文将介绍基于 STM32 单片机通过串口通讯控制 ESP01s 模块实现 HTTP 请求后台服务器的功能。该功能通过 STM32 向 ESP01s 发送一系列 AT 命令，首先复位模块并配置为 Station 模式，随后连接指定 WiFi（SSID 为 "创研微电子"，密码为 "11111111"）；获取液体数据后，建立与目标服务器（IP：8.13x.1xx.6，端口：8652）的 HTTP（这里需要注意在命令TCP，但是配置的是HTTP通讯） 连接，最后构造并发送包含 JSON 格式数据的 POST 请求到服务器的 / PostData 接口，实现将采集到的液体数据上传至后台服务器的功能。
1.ESP01S模块图片
2.ESP01S 模块介绍
ESP01S 是由乐鑫（Espressif）推出的一款低成本、小尺寸的 WiFi 无线通信模块，基于ESP8266EX 芯片设计，是物联网（IoT）开发中连接嵌入式设备与网络的常用组件，尤其适合 STM32 等无自带 WiFi 功能的单片机扩展联网能力。
一、核心硬件特性
ESP01S 模块的硬件设计紧凑，核心参数与功能适配低功耗、小空间的嵌入式场景，具体特性如下：
- 核心芯片：搭载 ESP8266EX，集成 32 位 Tensilica L106 微处理器（最高主频 80MHz）、WiFi 射频电路（支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议），兼具 “通信” 与 “简易控制” 能力（可单独运行固件，也可通过 AT 指令由外部 MCU 控制）。
- 引脚与尺寸：采用 8Pin 直插 / 贴片封装，实际可用引脚仅 4 个核心功能脚（VCC、GND、TX、RX），尺寸约 24mm×16mm，适合空间受限的硬件设计（如传感器节点、小型控制板）。
- 供电要求：典型工作电压 3.3V（需注意：不支持 5V 供电，直接接 5V 会烧毁模块），工作电流约 70mA（发射时峰值电流可达 200mA），建议搭配 3.3V 稳压电路（如 AMS1117-3.3）确保供电稳定。
- 通信接口：仅支持UART 串口通信（默认波特率 115200bps，可通过 AT 指令修改），通过 TX/RX 引脚与 STM32 等单片机的串口引脚交叉连接（ESP01S_TX 接 STM32_RX，ESP01S_RX 接 STM32_TX），即可实现指令与数据交互。
- 天线设计：采用板载 PCB 天线，无需外接天线，通信距离约 10-30 米（空旷环境，受遮挡影响较大）。
二、核心工作模式
ESP01S 支持 3 种 WiFi 工作模式，可通过AT+CWMODE指令配置，适配不同物联网场景，其中Station 模式（STA 模式） 是本文与 STM32 配合的核心模式：
| 模式 | 指令参数 | 功能说明 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| Station 模式（STA） | AT+CWMODE=1 | 模块作为 “WiFi 客户端”，连接外部路由器 / 热点，获取局域网 IP 后接入互联网，可与后台服务器通信 | 嵌入式设备（如 STM32）需上传数据到云端 / 后台服务器（本文场景） |
| SoftAP 模式（AP） | AT+CWMODE=2 | 模块作为 “WiFi 热点”，其他设备（如手机、电脑）可连接模块的 WiFi，实现设备间本地通信 | 无路由器场景下，手机直接与模块交互（如本地调试、控制） |
| STA+AP 混合模式 | AT+CWMODE=3 | 同时开启 STA 和 AP 模式，既可以连接外部路由器联网，也可以作为热点供其他设备本地连接 | 需同时实现 “联网上传” 和 “本地调试” 的场景 |
三、与 STM32 的配合优势
在本文 “STM32+ESP01S 实现 HTTP 请求” 的场景中，ESP01S 的核心价值是为 STM32 “补充 WiFi 能力”，配合优势显著：
- 开发门槛低：无需深入研究 WiFi 协议栈，仅需通过 STM32 串口发送标准化 AT 指令（如复位
AT+RST、连 WiFiAT+CWJAP、建 TCP 连接AT+CIPSTART），即可控制模块完成联网与数据传输，降低嵌入式联网开发难度。 - 硬件成本低：ESP01S 模块单价通常仅 5-10 元，远低于自带 WiFi 功能的单片机（如 STM32H743），适合低成本物联网项目。
- 适配性强：仅需 STM32 的一个 UART 串口（如 USART1、USART2）即可与模块通信，对 STM32 型号无特殊要求（从入门级 STM32F103 到高性能 STM32F4 均可支持），硬件接线简单（仅需 4 根线：VCC、GND、TX、RX）。
- 支持 TCP/IP 协议：ESP01S 内置 TCP/IP 协议栈，可直接建立 TCP 连接、发送 HTTP 请求（POST/GET），无需 STM32 处理复杂的协议封装（如 HTTP 头构造仅需 STM32 按格式通过串口发送字符串即可）。
四、使用注意事项
- 供电稳定性：ESP01S 在发送数据时电流波动较大，若供电不足（如仅用 STM32 的 3.3V 引脚供电），会导致模块频繁复位、通信中断，建议单独为模块提供 3.3V/500mA 以上的稳压电源，并在 VCC 与 GND 之间并联 100nF 电容滤波。
- 串口波特率匹配：模块默认波特率为 115200bps，需确保 STM32 的串口初始化波特率与模块一致（若不一致，需通过
AT+UART_SET指令修改模块波特率，或重新配置 STM32 串口）。 - AT 指令格式：所有 AT 指令需以
printf("AT+CWJAP="K80","11111111" ");），否则模块无法识别指令。 - 数据长度匹配：发送 HTTP 请求时，
Content-Length字段需与实际 JSON 数据长度严格一致（如本文中Content-Length: 150），否则服务器可能无法正确解析数据。
3.模块资料获取
通过网盘分享的文件：ESP01S模块资料
链接: https://pan.baidu.com/s/1cPHplzC_eNXwORpWQcrSYA 提取码: pa4q
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2.AT设备注册配置网络指令
printf ("AT+RST
");
Delay_Ms (500);
printf ("AT+CWMODE=1
");
Delay_Ms (100);
printf ("AT+CWJAP="创研微电子","11111111"
");
Delay_Ms (1000); // WiFi连接需要更长时间
Delay_Ms (1000); // WiFi连接需要更长时间
Delay_Ms (1000); // WiFi连接需要更长时间
Delay_Ms (1000); // WiFi连接需要更长时间
Delay_Ms (1000); // WiFi连接需要更长时间
Delay_Ms (500);
// 2. TCP连接（端口号必须在同一行）
printf ("AT+CIPSTART="TCP","8.13x.1xx.6",8652
");
Delay_Ms (100);
3.ESP01S模块数据提交
这里请注意需要加上delay，给芯片一点响应时间防止数据发不过去
// 1. 建立TCP连接
WATER_Data(); // 获取液体数据
printf("AT+CIPSTART="TCP","8.13x.1xx.6",8652
"); // 修改IP和端口
Delay_Ms(100);
// 2. 准备发送数据
printf("AT+CIPSEND=296
");
Delay_Ms(100); // 等待">"提示符
// 3. 发送HTTP头部
printf("POST /PostData HTTP/1.1
"); // 修改路径
Delay_Ms(100);
printf("Host: 8.13x.1xx.6:8652
"); // 修改Host
Delay_Ms(100);
printf("Content-Type: application/json
");
Delay_Ms(100);
printf("Connection: close
");
Delay_Ms(100);
printf("Content-Length: 150
"); // 确保与实际JSON长度匹配
Delay_Ms(100);
printf("
");
Delay_Ms(100);
// 4. 发送JSON数据
printf("{"waterLevel1":%d,"waterLevel2":%d,"waterLevel3":%d,"indoorTemp":%d.%d,"waterTemp":%d.%d,"humidity":%d.%d,"battery":%d,"speed":%d}
",
WATER_Data20, WATER_Data50, WATER_Data80,
at_indoorTemp, at_indoorTemp_xiao,
at_waterTemp, at_waterTemp_xiao,
at_humidity1, at_humidity1_xiao,
battery_percent,diandi
);
Delay_Ms(100);
printf("
");
Delay_Ms(100);
printf("{"waterLevel1":%d,"waterLevel2":%d,"waterLevel3":%d,"indoorTemp":%d.%d,"waterTemp":%d.%d,"humidity":%d.%d,"battery":%d,"speed":%d}
",
WATER_Data20, WATER_Data50, WATER_Data80,
at_indoorTemp, at_indoorTemp_xiao,
at_waterTemp, at_waterTemp_xiao,
at_humidity1, at_humidity1_xiao,
battery_percent,diandi);
