ESP01s（ESP8266）运行Arduino网页服务器程序故障求助

问题描述 #

硬件连接 #

使用ESP01s模块搭建带简单网页的服务器，引脚连接如下：

ESP TX to Arduino Uno Tx pin
ESP RX to Arduino Uno Rx pin
ESP VCC to Uno 3.3V pin
ESP GND to Uno GND
ESP EN  to Uno 3.3V through 10K resistor

故障现象 #

通过Arduino IDE和串口转USB线操作时，运行空白程序可正常向ESP模块发送AT指令，但运行网页服务器脚本时，串口监视器会出现以下三种情况之一：

• 输出无法识别的乱码字符
• 输出ESP模块启动信息：

load 0x40100000, len 27728, room 16 
tail 0
chksum 0x2a
load 0x3ffe8000, len 2124, room 8 
tail 4
chksum 0x07
load 0x3ffe8850, len 9276, room 4 
tail 8
chksum 0xba
csum 0xba

• 代码上传成功，但串口监视器无任何输出

所用代码 #

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial esp8266(0,1); // rx, tx;
#define serialCommunicationSpeed 115200
#define DEBUG true

void setup()
{
  Serial.begin(serialCommunicationSpeed);
  esp8266.begin(serialCommunicationSpeed);
  InitWifiModule();
}

void loop() {
  if (esp8266.available()) {
    if (esp8266.find("+IPD,")) {
      delay(1000);

      int connectionId = esp8266.read() - 48;
      String webpage = "<h1>Capstone Group 45: SolarFi</h1>";
      String cipSend = "AT+CIPSEND=";
      cipSend += connectionId;
      cipSend += ",";
      cipSend += webpage.length();
      cipSend += "\r\n";

      sendData(cipSend, 1000, DEBUG);
      sendData(webpage, 1000, DEBUG);

      String closeCommand = "AT+CIPCLOSE=";
      closeCommand += connectionId;
      closeCommand += "\r\n";
      sendData(closeCommand, 3000, DEBUG);
    }
  }
}

String sendData(String command, const int timeout, boolean debug) {
  String response = "";
  esp8266.print(command);
  long int time = millis();
  while ((time + timeout) > millis()) {
    while (esp8266.available()) {
      char c = esp8266.read();
      response += c;
    }
  }
  if (debug) {
    Serial.print(response);
  }
  return response;
}

void InitWifiModule() {
  sendData("AT+RST\r\n", 2000, DEBUG);
  sendData("AT+CWJAP=\"USERNAME\",\"PASSWORD\"\r\n", 2000, DEBUG);
  delay(3000);
  sendData("AT+CWMODE=1\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CIFSR\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CIPMUX=1\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 1500, DEBUG);
}

解决方案 #

1. 解决串口冲突问题 #

代码中把SoftwareSerial绑定到了Arduino Uno的硬件串口引脚0(RX)和1(TX)，这两个引脚同时负责Arduino与电脑USB的通信，和ESP模块共用会导致通信冲突，引发乱码或模块重启。

修正操作：

• 更换SoftwareSerial的引脚，比如用2和3号引脚：

  SoftwareSerial esp8266(2,3); // RX接引脚2，TX接引脚3
  

• 同步调整硬件连接：ESP TX接Arduino引脚2，ESP RX接Arduino引脚3（遵循交叉通信原则：设备TX接另一设备RX）。

2. 匹配波特率 #

乱码大概率是波特率不匹配导致的，ESP01s默认AT指令波特率通常为9600，而非115200。

验证与修正：

• 运行空白程序，通过串口监视器发送AT+UART_CUR?指令，查询ESP当前波特率。
• 将代码中的serialCommunicationSpeed修改为查询到的波特率，同时同步Serial.begin()和esp8266.begin()的参数。

3. 修正WiFi初始化顺序 #

当前代码中先执行WiFi连接指令，再设置工作模式，顺序错误，必须先设置模式再连接WiFi。

修正后的初始化函数：

void InitWifiModule() {
  sendData("AT+RST\r\n", 2000, DEBUG);
  delay(2000); // 重启后等待模块完成初始化
  sendData("AT+CWMODE=1\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CWJAP=\"USERNAME\",\"PASSWORD\"\r\n", 5000, DEBUG); // 延长WiFi连接超时时间
  delay(3000);
  sendData("AT+CIFSR\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CIPMUX=1\r\n", 1500, DEBUG);
  delay(1500);
  sendData("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 1500, DEBUG);
}

4. 解决供电不足问题 #

ESP01s在连接WiFi、传输数据时电流会升高，Arduino Uno的3.3V引脚可能供电不足，导致模块频繁重启（输出启动信息即为重启表现）或无响应。

解决方法：

• 给ESP01s单独提供3.3V电源，比如使用独立的3.3V稳压模块。
• 检查EN引脚的10K上拉电阻连接是否牢固，避免模块因供电不稳频繁重启。

5. 串口监视器设置 #

打开串口监视器时，确保波特率与代码中设置的serialCommunicationSpeed一致，同时勾选"换行和回车"选项，保证指令发送完整。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JamieQUECE