tags: [source-summary] type: source source: "尚硅谷嵌入式技术之STM32单片机（高级篇）V2.0.1 — WiFi章节 + 配套代码10~11" author: "尚硅谷研究院" date: 2026-07-16

created: 2026-07-15

WiFi通信与ESP32-C3

用生活理解：ESP32-C3 就像一个随身 WiFi 翻译官——你的单片机不会说 WiFi，但 ESP32-C3 会。你用串口告诉它："连这个路由器"、"发这串数据到这个 IP"，它帮你搞定所有 WiFi 通信。AT 指令就是你和翻译官之间的暗号手册。

ESP32-C3 简介

ESP32-C3 是乐鑫科技（Espressif）推出的RISC-V 32 位WiFi + BLE 5.0 芯片。

核心规格

特性	值
内核	RISC-V 32 位单核，最高 160MHz
WiFi	802.11 b/g/n, 2.4GHz（仅 2.4GHz，不支持 5GHz）
BLE	Bluetooth 5.0 (LE)
RAM	400KB SRAM
Flash	4MB
接口	UART、SPI、I2C、I2S、PWM、ADC
工作模式	Station（连接路由器）/ SoftAP（自建热点）/ Station+AP

参考：乐鑫 ESP32-C3 数据手册、ESP32-C3 AT 指令集用户手册注意：ESP32-C3 与 ESP8266 不兼容（不同内核、不同指令集）

AT 指令工作模式

ESP32-C3 默认出厂固件为AT 指令模式——芯片从 Flash 启动后，通过串口接收 AT 指令并返回响应。

通信方式：

STM32(USART2) ── TX ──→ RX(ESP32-C3)
              ── RX ←── TX(ESP32-C3)
              ── GND ── GND

响应格式：每条指令执行后返回 \r\nOK\r\n 或 \r\nERROR\r\n

AT 指令集详解

基础测试指令

AT 指令	预期响应	说明
`AT\r\n`	`OK`	测试连接是否正常
`AT+RST\r\n`	`ready`	软复位模块
`AT+GMR\r\n`	版本信息	查看 AT 固件版本
`ATE0\r\n`	`OK`	关闭回显（默认开启，ATE1=开）
`AT+UART_CUR=115200,8,1,0,0\r\n`	`OK`	设置当前串口参数（波特率/数据位/停止位/校验/流控）

WiFi 操作指令

AT 指令	说明	响应
`AT+CWMODE=1\r\n`	Station 模式（连路由器）	`OK`
`AT+CWMODE=2\r\n`	SoftAP 模式（自建热点）	`OK`
`AT+CWMODE=3\r\n`	Station + AP 模式	`OK`
`AT+CWJAP="SSID","password"\r\n`	连接指定 WiFi	`WIFI CONNECTED`/`WIFI DISCONNECT`
`AT+CWQAP\r\n`	断开当前 WiFi	`OK`
`AT+CWLAP\r\n`	扫描附近 WiFi 列表	`+CWLAP:enc,auth,ssid,rssi,mac`
`AT+CIFSR\r\n`	查询本地 IP 地址	`+CIFSR:STAIP,"192.168.x.x"`

TCP/UDP 通信指令

AT 指令	说明	响应
`AT+CIPSTART="TCP","ip",port\r\n`	建立 TCP 连接	`CONNECT`
`AT+CIPSTART="UDP","ip",port\r\n`	建立 UDP 连接	`CONNECT`
`AT+CIPMODE=1\r\n`	开启透传模式	`OK`
`AT+CIPSEND\r\n`	透传模式下开始发送（出现 `>` 提示符）	`>`
`AT+CIPSEND=len\r\n`	发送指定长度的数据（非透传）	`>` 后发数据
`AT+CIPSTATUS\r\n`	查询连接状态	`STATUS:3`(已连接)/`STATUS:4`(已断开)
`AT+CIPCLOSE\r\n`	关闭当前连接	`CLOSED`
`AT+CIPMUX=0\r\n`	单连接模式	`OK`
`AT+CIPMUX=1\r\n`	多连接模式（最多 5 个）	`OK`
`AT+CIPSERVER=1,port\r\n`	创建 TCP Server	`OK`
`AT+CIPDINFO=1\r\n`	IPD 显示格式含对端信息	`OK`

透传模式详解

透传模式（Transparent Transmission）下，进入 AT+CIPSEND 后出现的 > 提示符，此后所有串口输入数据自动转发到 TCP 连接，收到的 TCP 数据也自动从串口输出。

退出透传模式：在 20ms 内没有数据的时间间隔后，发送 +++（不需要换行回车），可退出透传返回 AT 指令模式。

非透传模式（CIPMODE=0）：
  AT+CIPSEND=5\r\n       → 发送指令
  >                       → 提示符
  Hello                   → 发送 5 字节
  SEND OK                 → 完成

透传模式（CIPMODE=1）：
  AT+CIPMODE=1\r\n
  OK
  AT+CIPSEND\r\n
  >                        → 进入透传
  Hello World...           → 所有串口数据直接变为 TCP 数据发送
  +++（间隔20ms）            → 退出透传

实验：ESP32-C3 TCP 通信

项目路径：stm32/10_wifi_test_hal、stm32/11_wifi_tcp_server_hal

实验 1：基础 AT 通信测试

文件：stm32/10_wifi_test_hal/Core/Src/main.c

两个实验共享同一个 ESP32 底层驱动（esp32.c），通过 USART2 与 ESP32-C3 通信。实验 1 仅发送基础 AT 测试指令：

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

#include "esp32.h"

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  // MX_USART2_UART_Init();

  printf("尚硅谷Wi-Fi通信实验：AT指令...\n");

  ESP32_Init();
  printf("ESP32 初始化完成！\n");

  uint8_t *cmd = "AT\r\n";
  ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

  cmd = "AT+GMR\r\n";
  ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

  while (1) { }
}

文件：stm32/10_wifi_test_hal/Interface/ESP32/esp32.c（底层驱动，所有真实 AT 指令在此）：

#include "esp32.h"

uint8_t respBuff[1024];
uint16_t respLen;

void ESP32_Init(void)
{
    MX_USART2_UART_Init();

    // AT+RST=0 复位 ESP32（此处的 =0 为特定固件版本的复位参数）
    uint8_t *cmd = "AT+RST=0\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    HAL_Delay(2000);
}

void ESP32_SendCmd(uint8_t *cmd, uint16_t cmdLen)
{
    memset(respBuff, 0, 1024);

    HAL_UART_Transmit(&huart2, cmd, cmdLen, 1000);

    do
    {
        ESP32_ReadResp(respBuff, &respLen);
    } while (strstr((char *)respBuff, "OK") == NULL);

    printf("%.*s\n", respLen, respBuff);
}

void ESP32_ReadResp(uint8_t buff[], uint16_t *len)
{
    HAL_UARTEx_ReceiveToIdle(&huart2, buff, 1024, len, 1000);
}

文件：stm32/10_wifi_test_hal/Interface/ESP32/esp32.h

#ifndef __ESP32_H
#define __ESP32_H

#include "usart.h"
#include <string.h>

void ESP32_Init(void);
void ESP32_SendCmd(uint8_t *cmd, uint16_t cmdLen);
void ESP32_ReadResp(uint8_t buff[], uint16_t *len);

#endif

实验 2：WiFi TCP 服务器

文件：stm32/11_wifi_tcp_server_hal/Core/Src/main.c

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

#include "wifi.h"

uint8_t rxBuff[1024];
uint16_t rxLen;
uint8_t id;
uint8_t ip[16];
uint16_t port;

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

  printf("尚硅谷Wi-Fi通信实验：TCP服务器...\n");

  WIFI_Init(AP);
  WIFI_TCP_ServerStart();

  while (1)
  {
    WIFI_TCP_ReadData(rxBuff, &rxLen, &id, ip, &port);

    if (rxLen > 0)
    {
      printf("收到数据：连接ID = %d, 对端IP:端口号 = %s:%d, 数据长度 = %d, 内容 = %.*s\n",
        id, ip, port, rxLen, rxLen, rxBuff);

      WIFI_TCP_SendData(id, rxBuff, rxLen);
      rxLen = 0;
    }
  }
}

文件：stm32/11_wifi_tcp_server_hal/App/WIFI/wifi.h

#ifndef __WIFI_H
#define __WIFI_H

#include "esp32.h"

typedef enum
{
    STA = 1,
    AP = 2
} WIFI_MODE;

void WIFI_Init(WIFI_MODE mode);
void WIFI_TCP_ServerStart(void);
void WIFI_TCP_SendData(uint8_t id, uint8_t *data, uint16_t len);
void WIFI_TCP_ReadData(uint8_t rxBuff[], uint16_t *rxLen, uint8_t *id, uint8_t *ip, uint16_t *port);

#endif

文件：stm32/11_wifi_tcp_server_hal/App/WIFI/wifi.c（包含所有真实 WiFi AT 指令和 TCP 通信）：

#include "wifi.h"

static void WIFI_STA_Mode(void);
static void WIFI_AP_Mode(void);

void WIFI_Init(WIFI_MODE mode)
{
    ESP32_Init();

    if (mode == STA)
        WIFI_STA_Mode();
    else if (mode == AP)
        WIFI_AP_Mode();

    printf("Wi-Fi 初始化完成！\n");
}

static void WIFI_STA_Mode(void)
{
    printf("设置为STA模式...\n");
    uint8_t *cmd = "AT+CWMODE=1\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("连接AP...\n");
    cmd = "AT+CWJAP=\"wsr\",\"1234abcd\"\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("查询IP地址为：\n");
    cmd = "AT+CIPSTA?\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));
}

static void WIFI_AP_Mode(void)
{
    printf("设置为AP模式...\n");
    uint8_t *cmd = "AT+CWMODE=2\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("设置AP...\n");
    cmd = "AT+CWSAP=\"atguigu-esp32\",\"12345678\",5,3\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("设置本地IP地址...\n");
    cmd = "AT+CIPAP=\"192.168.8.1\"\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));
}

void WIFI_TCP_ServerStart(void)
{
    printf("使能多连接...\n");
    uint8_t *cmd = "AT+CIPMUX=1\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("启动TCP服务器...\n");
    cmd = "AT+CIPSERVER=1,8080\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));

    printf("设置IPD数据格式...\n");
    cmd = "AT+CIPDINFO=1\r\n";
    ESP32_SendCmd(cmd, strlen((char *)cmd));
}

void WIFI_TCP_SendData(uint8_t id, uint8_t *data, uint16_t len)
{
    printf("准备发送数据...\n");

    uint8_t sendCmd[50] = {0};
    sprintf((char *)sendCmd, "AT+CIPSEND=%d,%d\r\n", id, len);
    ESP32_SendCmd(sendCmd, strlen((char *)sendCmd));

    HAL_UART_Transmit(&huart2, data, len, 1000);
}

uint8_t tempBuff[1024];
uint16_t tempLen;

void WIFI_TCP_ReadData(uint8_t rxBuff[], uint16_t *rxLen, uint8_t *id, uint8_t *ip, uint16_t *port)
{
    HAL_UARTEx_ReceiveToIdle(&huart2, tempBuff, 1024, &tempLen, 1000);

    if ( strstr((char *)tempBuff, "+IPD") != NULL )
    {
        sscanf((char *)tempBuff, "%*[\r\n]+IPD,%hhu,%hu,\"%[^\"]\",%hu",
             id, rxLen, ip, port);

        char * pData = strstr((char *)tempBuff, ":") + 1;
        memcpy(rxBuff, pData, *rxLen);
    }
}

核心速查表

操作	AT 指令	等待响应	超时
测试连接	`AT`	`OK`	2s
复位模块	`AT+RST=0`	`ready`	2s
设置 Station	`AT+CWMODE=1`	`OK`	1s
设置 AP	`AT+CWMODE=2`	`OK`	1s
扫描 WiFi	`AT+CWLAP`	`OK`	10s
连接 WiFi	`AT+CWJAP="SSID","pwd"`	`WIFI GOT IP`	15s
查询 IP	`AT+CIFSR` / `AT+CIPSTA?`	`OK`	2s
设置 AP 参数	`AT+CWSAP="ssid","pwd",ch,enc`	`OK`	2s
设置本机 IP	`AT+CIPAP="192.168.x.x"`	`OK`	2s
多连接使能	`AT+CIPMUX=1`	`OK`	2s
启动 TCP Server	`AT+CIPSERVER=1,port`	`OK`	2s
IPD 含对端信息	`AT+CIPDINFO=1`	`OK`	2s
TCP 连接(客户端)	`AT+CIPSTART="TCP",ip,port`	`CONNECT`	10s
发送数据	`AT+CIPSEND=id,len` → 数据	`SEND OK`	5s
进入透传	`AT+CIPMODE=1` → `AT+CIPSEND`	`>`	3s
退出透传	`+++`（无换行，20ms 间隔）	`OK`	—
关闭连接	`AT+CIPCLOSE`	`CLOSED`	5s

常见问题与避坑

AT 指令无响应 → 检查波特率（确保一致）、TX↔RX 交叉连接、模块电源（峰值 500mA 需足够供电）
WiFi 连不上 → 仅支持 2.4GHz（不支持 5GHz）、检查 SSID 密码、AP 是否隐藏
TCP 连接失败 → 检查目标 IP 可达性、端口是否开放、防火墙规则
透传模式数据回显 → ATE0 关闭回显；否则发送的数据会同时从 ESP 返回
+++ 退不出透传 → 要求前后 20ms 无数据，保证足够间隔
数据长度错 → 非透传下，AT+CIPSEND=id,len 的 len 必须与后续发送的数据字节数严格一致

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