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51串口通信实例（蓝牙模块和WiFi模块的介绍和使用）

news 来源：原创 2025/5/22 5:10:41

前言

小伙伴们，大家好！今天咱们来聊聊串口通信，特别是51单片机与蓝牙模块（HC-05）和WiFi模块的通信。串口通信在物联网和嵌入式系统中应用广泛，而HC-05蓝牙模块和ESP8266 WiFi模块是两种非常流行的无线通信模块。今天，我们就来详细看看它们的介绍和使用方法，希望能帮到正在做相关项目的你！

1. HC-05蓝牙模块介绍与使用

1.1 HC-05蓝牙模块简介

HC-05蓝牙模块是一种基于蓝牙2.0协议的串口通信模块，广泛应用于短距离无线通信场景。它支持主从模式，可以方便地与各种设备（如手机、平板电脑等）进行通信。HC-05模块具有以下特点：

低功耗：适合电池供电的便携式设备。
串口通信：通过串口与单片机通信，简单易用。
兼容性强：支持多种蓝牙设备，兼容性好。
配置灵活：可以通过AT指令进行配置，如设置波特率、配对密码等。

1.2 硬件连接

HC-05模块通常有以下引脚：

VCC：电源正极（3.3V或5V）。
GND：电源地。
TX：数据发送引脚。
RX：数据接收引脚。
KEY：用于进入AT命令模式的引脚。

连接时，将HC-05的TX引脚连接到51单片机的RX引脚，将HC-05的RX引脚连接到51单片机的TX引脚。注意，HC-05模块的TX引脚输出电压为3.3V，而51单片机的RX引脚需要5V，因此可能需要一个电平转换电路。

1.3 初始化与通信

在使用HC-05模块之前，需要对其进行初始化。可以通过发送AT指令来配置模块的参数，如波特率、配对密码等。以下是一个简单的初始化代码示例：

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#include <reg51.h>

#define UART_BAUDRATE 9600

void UART_Init() {
    TMOD |= 0x20; // 设置定时器1为模式2
    TH1 = TL1 = 256 - (11059200 / 12 / 32) / UART_BAUDRATE; // 设置波特率
    TR1 = 1; // 启动定时器1
    SM0 = 0; SM1 = 1; // 设置串口为模式1
    REN = 1; // 允许接收
    ES = 1; // 开启串口中断
    EA = 1; // 开启全局中断
}

void UART_SendByte(unsigned char data) {
    SBUF = data; // 将数据放入串口发送缓冲区
    while (!TI); // 等待发送完成
    TI = 0; // 清除发送完成标志
}

void UART_SendString(char *str) {
    while (*str) {
        UART_SendByte(*str++);
    }
}

void main() {
    UART_Init(); // 初始化串口
    UART_SendString("AT+NAME=MyHC05\r\n"); // 设置蓝牙模块名称
    UART_SendString("AT+PIN=1234\r\n"); // 设置配对密码
    UART_SendString("AT+ROLE=1\r\n"); // 设置为主设备
    while (1) {
        // 主循环
    }
}

1.4 数据传输

在完成初始化后，可以通过串口发送和接收数据。例如，从手机发送数据到HC-05模块，然后通过串口传输到51单片机。以下是接收数据的代码示例：

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void UART_Routine() interrupt 4 {
    if (RI) {
        RI = 0; // 清除接收中断标志
        unsigned char data = SBUF; // 读取接收到的数据
        // 处理接收到的数据
    }
}

2. ESP8266 WiFi模块介绍与使用

2.1 ESP8266 WiFi模块简介

ESP8266是一种高性能的WiFi模块，支持多种通信协议，如TCP/IP、UDP等。它可以通过串口与单片机通信，实现无线网络功能。ESP8266模块具有以下特点：

高性能：支持多种网络协议，功能强大。
低功耗：适合电池供电的便携式设备。
串口通信：通过串口与单片机通信，简单易用。
配置灵活：可以通过AT指令进行配置，如连接WiFi、设置AP模式等。

2.2 硬件连接

ESP8266模块通常有以下引脚：

VCC：电源正极（3.3V）。
GND：电源地。
TX：数据发送引脚。
RX：数据接收引脚。
GPIO：通用输入输出引脚，可用于其他功能。

连接时，将ESP8266的TX引脚连接到51单片机的RX引脚，将ESP8266的RX引脚连接到51单片机的TX引脚。注意，ESP8266模块的TX引脚输出电压为3.3V，而51单片机的RX引脚需要5V，因此可能需要一个电平转换电路。

2.3 初始化与通信

在使用ESP8266模块之前，需要对其进行初始化。可以通过发送AT指令来配置模块的参数，如连接WiFi、设置AP模式等。以下是一个简单的初始化代码示例：

c复制

#include <reg51.h>

#define UART_BAUDRATE 115200

void UART_Init() {
    TMOD |= 0x20; // 设置定时器1为模式2
    TH1 = TL1 = 256 - (11059200 / 12 / 32) / UART_BAUDRATE; // 设置波特率
    TR1 = 1; // 启动定时器1
    SM0 = 0; SM1 = 1; // 设置串口为模式1
    REN = 1; // 允许接收
    ES = 1; // 开启串口中断
    EA = 1; // 开启全局中断
}

void UART_SendByte(unsigned char data) {
    SBUF = data; // 将数据放入串口发送缓冲区
    while (!TI); // 等待发送完成
    TI = 0; // 清除发送完成标志
}

void UART_SendString(char *str) {
    while (*str) {
        UART_SendByte(*str++);
    }
}

void main() {
    UART_Init(); // 初始化串口
    UART_SendString("AT+RST\r\n"); // 重启模块
    UART_SendString("AT+CWMODE=1\r\n"); // 设置为STA模式
    UART_SendString("AT+CWJAP=\"YourSSID\",\"YourPassword\"\r\n"); // 连接WiFi
    while (1) {
        // 主循环
    }
}

2.4 数据传输

在完成初始化后，可以通过串口发送和接收数据。例如，从网络发送数据到ESP8266模块，然后通过串口传输到51单片机。以下是接收数据的代码示例：

c复制

void UART_Routine() interrupt 4 {
    if (RI) {
        RI = 0; // 清除接收中断标志
        unsigned char data = SBUF; // 读取接收到的数据
        // 处理接收到的数据
    }
}