一、系統方案

手機APP通過ESP8266 WIFI模塊與51單片機通信控制四路繼電器。下位機由單片機、ESP8266模塊和繼電器模塊組成，上位機由Android手機APP承擔。我們在APP上發送繼電器的開關控制指令，ESP8266將收到的數據發送給單片機，從而實現對繼電器進行開關控制。

二、硬件設計

ESP8266模塊作為一個透傳模塊使用，RXD、TXD分別連接51單片機的TXD和RXD，VCC和EN管腳接3.3V電壓，GND接地，只需要連接這些管腳，ESP8266模塊就可以正常工作了。

單片機的P2^0，P2^1，P2^2，P2^3輸出高低電瓶控制四路繼電器，繼電器模塊是從網上購買的已經焊接好的模塊，其他地方為手工萬用板焊接。

三、單片機軟件設計

單片機代碼主要是串口初始化、ESP8266的初始化和串口中斷。

1.串口和ESP8266初始化：

/**
*發送單個字符
*/
void sendChar(uchar a)
{
	SBUF = a;
	while(TI==0);
	TI=0;
}
 
/**
*發送字符串
*/
void sendString(uchar *s)
{
	while(*s!='\0')
	{
		sendChar(*s);
		s++;
	}	
}
 
/**
*初始化ESP8266模塊
*/
void initEsp()
{
	TMOD=0x20;		//定時器1工作在方式2
	TH1 = 0xfd;		//波特率9600
	TL1 = 0xfd;
	SM0=0;				//串口工作在方式1
	SM1=1;
	EA = 1;				//開總中斷
	REN = 1;			//使能串口
	TR1 = 1;			//定時器1開始計時
	delayms(200);
	sendString("AT+CWMODE=2\r\n");		//AP模式
	delayms(200);	
	sendString("AT+CIPMUX=1\r\n");		//允許多連接
	delayms(200);	
	sendString("AT+CIPSERVER=1\r\n");	//建立TCP Server
	delayms(200);	
	ES = 1;				//開串口中斷
}

sendString("AT+CWMODE=2\r\n") ----- 單片機發送AT指令到ESP8266模塊，AT+CWMODE=2是將ESP8266設置為AP模式，\r\n是換行，因為AT指令加換行才能生效。
sendString("AT+CIPMUX=1\r\n") ---- 允許多連接
sendString("AT+CIPSERVER=1\r\n") ---- 建立TCP Server

2. 串口中斷函數，負責處理App發送給單片機的指令：

/**
* 串口中斷函數，負責處理App發送給單片機的指令
*/
void uart() interrupt 4
{
	if(RI == 1)   
  {
    RI = 0;     //清除串口接收標志位
		receiveTable[i]=SBUF;
		if(receiveTable[0]=='+')
		{
			i++;
		}
		else
		{
			i=0;
		}
		if(i==10)
		{
			i=0;
			switch(receiveTable[9])
			{			
				case '1':			//打開繼電器
					JDQ4=0;
					break;
				case '2':			//關閉繼電器
					JDQ4=1;
					break;
				case '3':
					JDQ3=0;
					break;
				case '4':
					JDQ3=1;
					break;
				case '5':
					JDQ2=0;
					break;
				case '6':
					JDQ2=1;
					break;
				case '7':
					JDQ1=0;
					break;
				case '8':
					JDQ1=1;
					break;
				
			}
		}
  }
}

esp8266在收到數據并轉發給單片機時的數據格式：+IPD,,<收到的字符長度>:收到的字符，比如+IPD,0,5:hello，其中+PID是固定的；0代表的是TCP客戶端編號，esp8266最多支持5個客戶端同時連接，也就是說客戶端編號是0到4，在本設計中由于只有一個客戶端與esp8266相連，所以客戶端編號是0；5代表收到的字符長度；hello是收到的字符。在本例中esp8266發送給單片機的數據是+IPD,0,1:1，我們把接收到的字符串緩存到字符數組中，所以在處理收到的數據邏輯中，首先判斷是否是以'+'開始的，否則視作無效數據，然后判斷數組中的第十個數據，因為第十個數據才是上位機發送過來的數據。

四、Android APP軟件設計

Android APP是借助Android Studio來開發的，界面比較清新。esp8266默認的IP地址是192.168.4.1，端口號是333。四個開關控制四路繼電器，其中長按開關的名字可以編輯開關名稱，APP界面截圖如下所示：

負責連接ESP8266的按鈕點擊回調方法：

/**
 * 連接按鈕點擊事件回調方法
 * @param v
 */
@Override
public void onClick(View v) {
    if(v.getId()==R.id.btn_connect){
        if (mSocket == null || !mSocket.isConnected()) {
            new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        mSocket = new Socket("192.168.4.1", 333);
                        out = new PrintStream(mSocket.getOutputStream());
                        runOnUiThread(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                mBtnConnect.setText("斷開");
                            }
                        });
                        new HeartBeatThread().start();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                        runOnUiThread(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                Toast.makeText(MainActivity.this, "連接失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                            }
                        });
                    }
                }
            }.start();
        }
        if (mSocket != null && mSocket.isConnected()) {
            try {
                mSocket.close();
                mBtnConnect.setText("連接");
                mSocket = null;
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                mSocket = null;
            }
        }
    }
}

滑動開關點擊回調方法，發送指令到單片機控制繼電器的開關：

/**
 * 滑動按鈕監聽事件，發送指令到單片機控制繼電器開關
 * @param buttonView
 * @param isChecked
 */
@Override
public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView, boolean isChecked) {
    switch (buttonView.getId()) {
        case R.id.switch1:
            if (isChecked) {
                //turn on
                Log.d(TAG, "onCheckedChanged: send1");
                sendData("1");
            } else {
                //turn off
                Log.d(TAG, "onCheckedChanged: send2");
                sendData("2");
            }
            break;
        case R.id.switch2:
            if (isChecked) {
                //turn on
                Log.d(TAG, "onCheckedChanged: send3");
                sendData("3");
            } else {
                //turn off
                Log.d(TAG, "onCheckedChanged: send4");
                sendData("4");
            }
            break;
        ....
		....
		....
           
    }
}
編輯：hfy