基于ESP32的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) ①

高 培, 何棟煒

(1.福建商學(xué)院，福建 福州 350012；2.福建工程學(xué)院，福建 福州 350118)

0 引 言

無(wú)線數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)代信息通信研究的重要組成部分。在很多領(lǐng)域，比如人員無(wú)法到達(dá)的偏僻環(huán)境、高腐蝕性及現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法利用有線連接的環(huán)境，選擇有線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)顯然己無(wú)法滿足數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)男枰o(wú)線數(shù)據(jù)采集方式就成為了一種有效的替代方式，它與傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息處理等作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制的基本技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1-2]。

ESP32是樂(lè)鑫繼ESP8266后推出的一款集成Wifi功能的藍(lán)牙系統(tǒng)級(jí)芯片，基于ESP32的強(qiáng)大的處理能力、低功耗及高速穩(wěn)定的Wifi通信等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)一套以ESP32主控芯片為核心的無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)ESP32連接芯片STM32F407進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再使用無(wú)線Wifi模塊連接指定網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)Socket接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊，將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由數(shù)據(jù)源模塊(本設(shè)計(jì)中使用STM32F407ZG)、ESP32模塊及上位機(jī)三部分構(gòu)成。其中ESP32與數(shù)據(jù)源模塊通過(guò)SPI接口連接，本設(shè)計(jì)中ESP32模塊作為SPI Slave(被動(dòng)式SPI設(shè)備)，數(shù)據(jù)源模塊作為SPI Master(SPI主動(dòng)設(shè)備)；ESP32通過(guò)AP(無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn))，與上位機(jī)建立以太網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)源模塊周期性地將數(shù)據(jù)發(fā)送給ESP32模塊，ESP32系統(tǒng)對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，在與上位機(jī)保持連接的同時(shí)將所采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)顯示。

圖1 無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

ESP32作為SPI Slave使用時(shí)，只能等待SPI Master發(fā)起通信連接，并根據(jù)主機(jī)提供的時(shí)鐘信號(hào)接收數(shù)據(jù)。STM32F407是由ST(意法半導(dǎo)體)開(kāi)發(fā)的一種高性能微控制器，作為SPI Master使用時(shí)，每個(gè)SPI 控制器可以使用多個(gè)片選信號(hào)(CS0～CS2)來(lái)連接多個(gè)被動(dòng)式SPI設(shè)備。圖2為ESP32與STM32F407設(shè)備的通信電氣連接圖，其中CS為片選信號(hào)，SCK為時(shí)鐘信號(hào)，MOSI為主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出線，MISO為從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出。

2 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)

ESP32的主程序設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)模塊，Wifi網(wǎng)絡(luò)配置模塊和線程與隊(duì)列模塊。其中Wifi網(wǎng)絡(luò)配置模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)配置，線程與隊(duì)列模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能，即：SPI數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送[3]。主程序設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖3所示，具體包括以下幾個(gè)步驟：

1.程序初始化：初始化NVS存儲(chǔ)和Wifi模式配置。

2.連接網(wǎng)絡(luò)，由Wifi網(wǎng)絡(luò)配置模塊連接到指定AP，并獲得AP分配的IP。

3.創(chuàng)建三個(gè)線程：SPI數(shù)據(jù)接收線程用于調(diào)用SPI底層驅(qū)動(dòng)來(lái)接收STM32F407發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行緩存；數(shù)據(jù)發(fā)送線程則創(chuàng)建Socket與上位機(jī)PC建立無(wú)線通信連接，并與SPI接收線程協(xié)同將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)；WEB服務(wù)器線程模塊為上位機(jī)提供信息查詢，使上位機(jī)可以通過(guò)瀏覽器獲取ESP32系統(tǒng)上的運(yùn)行信息。

圖2 ESP32與STM32F407設(shè)備的通信電氣連接圖

圖3 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)框圖

下面具體介紹每個(gè)模塊的功能及程序設(shè)計(jì)。

2.1 WIFI網(wǎng)絡(luò)配置模塊程序設(shè)計(jì)

2.1.1 WIFI模式選擇

ESP32芯片支持高速穩(wěn)定的WIFI通信，并支持三種模式：“AP”、“STA”、”AP + STA”。本設(shè)計(jì)采用STA模式，使用WIFI_init_sta()函數(shù)進(jìn)行STA模式配置[4]。進(jìn)入STA模式之前，需要配置WIFI賬號(hào)和密碼才能連接到指定AP。

圖4 STA模式配置流程圖

2.1.2 STA模式配置

STA模式的配置總體流程如圖4所示，使用函數(shù)WIFI_init_sta()完成STA模式配置，具體包括以下工作：

1.創(chuàng)建事件組標(biāo)志，用于識(shí)別WIFI連接過(guò)程中的各種標(biāo)志位。

2.初始化硬件/軟件：使用“tcpip_adapter_init()”函數(shù)初始化TCP/IP適配層，清空之前保存的IP信息；使用“esp_event_loop_init()”初始化事件調(diào)度器，使事件回調(diào)函數(shù)能夠從初始位置判斷標(biāo)志位。使用“WIFI_init_config_t cfg=WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT()”語(yǔ)句初始化WIFI模塊的底層參數(shù)信息；使用“esp_WIFI_init(&cfg)”初始化WIFI驅(qū)動(dòng)。

3.對(duì)STA模式參數(shù)進(jìn)行配置，把路由器的WIFI賬號(hào)、密碼數(shù)據(jù)放入標(biāo)準(zhǔn)變量中。

4.使“esp_WIFI_set_mode(WIFI_MODE_STA)”用來(lái)設(shè)置STA模式；esp_WiFi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &WiFi_config)設(shè)置STA模式的配置信息；“esp_WIFI_start()”語(yǔ)句啟動(dòng)WIFI狀態(tài)機(jī)。

2.2 線程與隊(duì)列模塊程序設(shè)計(jì)

線程與隊(duì)列模塊的程序設(shè)計(jì)框圖如圖5所示，主要包括三個(gè)線程和一個(gè)隊(duì)列的程序設(shè)計(jì)。三個(gè)線程分別是SPI數(shù)據(jù)采集線程、數(shù)據(jù)發(fā)送線程和WEB服務(wù)線程，另外為保證ESP32系統(tǒng)及時(shí)有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，需要采用隊(duì)列來(lái)保持SPI數(shù)據(jù)采集線程和數(shù)據(jù)發(fā)送線程之間的數(shù)據(jù)同步[5]。

圖5 線程與隊(duì)列模塊的程序設(shè)計(jì)框圖

2.2.1 隊(duì)列設(shè)計(jì)

使用FreeRTOS的隊(duì)列“queue”實(shí)現(xiàn)SPI數(shù)據(jù)采集線程和數(shù)據(jù)發(fā)送線程之間數(shù)據(jù)同步。

隊(duì)列的基本原理是不同的線程任務(wù)或者中斷程序都能夠使用隊(duì)列將數(shù)據(jù)寫(xiě)入，或者讀取數(shù)據(jù)。隊(duì)列實(shí)際上是一個(gè)固定大小的空間，任何線程任務(wù)都可以對(duì)它進(jìn)行讀寫(xiě)。

主程序中語(yǔ)句“queue = xQueueCreate(BLOCK_NUM, sizeof(char *));”用來(lái)創(chuàng)建隊(duì)列，F(xiàn)reeRTOS會(huì)分配固定的空間供線程讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。其中BLOCK_NUM設(shè)置可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)單元個(gè)數(shù)與緩沖區(qū)存儲(chǔ)空間個(gè)數(shù)一致。參數(shù)2設(shè)置數(shù)據(jù)單元的大小，線程間只需傳遞存儲(chǔ)空間的首地址即可。

2.2.2 SPI數(shù)據(jù)采集線程程序設(shè)計(jì)

ESP32通過(guò)SPI協(xié)議與STM32F407進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，STM32F407間隔一定的時(shí)間向ESP32發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)[6]。

為實(shí)現(xiàn)SPI數(shù)據(jù)采集及兩個(gè)線程間的數(shù)據(jù)傳遞，同時(shí)考慮到ESP32有限的內(nèi)存及SPI底層驅(qū)動(dòng)機(jī)制，程序設(shè)計(jì)采用一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)來(lái)存儲(chǔ)從SPI信號(hào)線上接收到的數(shù)據(jù)，環(huán)形存儲(chǔ)器的大小為M * N Bytes，其中M是單個(gè)存儲(chǔ)空間的大小，N代表存儲(chǔ)空間個(gè)數(shù)。本次設(shè)計(jì)中ESP32的SPI底層驅(qū)動(dòng)采用DMA機(jī)制，因此所建立的環(huán)形緩沖空間需要向系統(tǒng)申請(qǐng)DMA訪問(wèn)用的內(nèi)存空間，需要用到heap_caps_malloc函數(shù)， MALLOC_CAP_DMA，單個(gè)存儲(chǔ)空間大小的選擇最好根據(jù)每個(gè)周期SPI發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度選擇，即M為每個(gè)周期SPI發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的整數(shù)倍，同時(shí)為了保證網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率，M需要選擇盡量接近MTU大小1300(ESP32不支持分片，且分片影響效率)，每次發(fā)送長(zhǎng)度為64Bytes，因此選擇M為64*20=1280Bytes，存儲(chǔ)空間個(gè)數(shù)N方面，理論上選擇越大的N，系統(tǒng)運(yùn)行中緩存空間越大，SPI接收出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率越小，但由于ESP32的內(nèi)存空間有限，N過(guò)大會(huì)影響其他線程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇N為5。

SPI數(shù)據(jù)采集程序主要包括：SPI驅(qū)動(dòng)初始化，環(huán)形緩沖區(qū)初始化，SPI Slave讀取程序。SPI Slave驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)操作DMA和SPI控制器與SPI Master進(jìn)行通信，同時(shí)對(duì)應(yīng)用程序提供訪問(wèn)接口，詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)可參考文獻(xiàn)[7]。

SPI Slave讀取程序流程為：

1.循環(huán)調(diào)用spi_slave_transmit將當(dāng)前緩沖區(qū)以及接收數(shù)據(jù)信息通過(guò)spi_slave_interface_config_t結(jié)構(gòu)體指定給底層驅(qū)動(dòng)，并啟動(dòng)SPI接收，線程進(jìn)入掛起狀態(tài)等待接收結(jié)束。

2.接收結(jié)束后，線程繼續(xù)運(yùn)行，將接收到的數(shù)據(jù)所在存儲(chǔ)空間的首地址通過(guò)xQueueSendToBack加入隊(duì)列。

3.將當(dāng)前緩沖區(qū)切換為環(huán)形緩沖區(qū)的下一存儲(chǔ)空間，重復(fù)1。

2.2.3 數(shù)據(jù)發(fā)送線程程序設(shè)計(jì)

在STA模式下，Socket接口與上位機(jī)有兩種建立通信連接的方式，即“TCP模式”和“UDP模式”。由于TCP模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不容易丟失，而UDP模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤丟失情況，因此本次連接采用TCP模式。

當(dāng)ESP32連接上WIFI并獲取到AP分配的IP后，即可通過(guò)Socket接口與上位機(jī)建立通訊，發(fā)送獲取到的數(shù)據(jù)。Socket是ESP32和上位機(jī)之間建立通訊的接口。ESP32主動(dòng)對(duì)上位機(jī)發(fā)起連接請(qǐng)求，上位機(jī)在連接前開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)的Socket接口，以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)客戶端的請(qǐng)求，連接建立完成后，ESP32和上位機(jī)即可進(jìn)行通信。ESP32與上位機(jī)通信連接建立流程如圖6所示：

主要步驟及具體程序描述如下[8]：

1.定義以下套接字描述符：“sock_fd”監(jiān)聽(tīng)套接口描述符；“client_fd”數(shù)據(jù)傳輸套接口描述符；“bind_fd”綁定IP/端口套接口描述符。定義本地地址變量“my_addr”，用于保存本地IP與端口號(hào)；定義目標(biāo)地址變量“client_addr”，用于保存目標(biāo)機(jī)IP及端口號(hào)。

2. 使用socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)語(yǔ)句創(chuàng)建Socket監(jiān)聽(tīng)。

圖6 ESP32與上位機(jī)通信連接建立流程圖

3. 將本地的IP、端口號(hào)、協(xié)議類型與Socket綁定，主要程序如下：

my_addr.sin_family = AF_INET;

my_addr.sin_port = htons(PORT);

my_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

bind_fd = bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(my_addr));

4. 開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)Socket使系統(tǒng)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，等待上位機(jī)的連接請(qǐng)求，使用語(yǔ)句為“l(fā)isten(sock_fd,10)”進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。

5. 接受上位機(jī)的連接請(qǐng)求，使用accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size)語(yǔ)句建立通信socket。

6. 確定連接建立后，調(diào)用xQueueReceive讀取隊(duì)列，如果隊(duì)列為空，線程掛起直至隊(duì)列非空。如果隊(duì)列為非空，從隊(duì)列中獲取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間首地址。

7. 使用write(newconn, (char *)tmp, BUF_SIZE)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果發(fā)送失敗就會(huì)返回-1，程序進(jìn)入報(bào)錯(cuò)停止發(fā)送程序；如果發(fā)送數(shù)據(jù)成功會(huì)將實(shí)際發(fā)送出的字符數(shù)返回，程序回到6。

2.2.4 Web服務(wù)器線程程序設(shè)計(jì)

Web 是一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，是一種在單個(gè) TCP 連接上進(jìn)行全雙工通訊的協(xié)議。如圖7所示，ESP32連接上WIFI后，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)WEB服務(wù)器線程，該線程用于為上位機(jī)提供信息查詢。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送HTTP請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將從SPI接收的數(shù)據(jù)和發(fā)送成功的數(shù)據(jù)信息返回到上位機(jī)的瀏覽器中，方便用戶查詢?cè)跀?shù)據(jù)通信過(guò)程中是否存在報(bào)文丟失。

圖7 WEB服務(wù)線程工作過(guò)程示意圖

圖8 硬件設(shè)備連接圖

圖9 ESP32連接至WIFI過(guò)程圖

WEB服務(wù)線程程序設(shè)計(jì)主要步驟如下[9]：

1.創(chuàng)建Socket連接，并綁定本地IP地址和80端口，用于監(jiān)聽(tīng)上位機(jī)的連接請(qǐng)求。當(dāng)上位機(jī)發(fā)出連接請(qǐng)求后，系統(tǒng)會(huì)與上位機(jī)建立連接，并建立通信socket。創(chuàng)建Socket和建立連接的具體程序設(shè)計(jì)可參考3.2.3節(jié)。

2.ESP32讀取上位機(jī)發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)據(jù)，將其放在recv_buffer的字符型數(shù)組中，通過(guò)語(yǔ)句strncmp((char *)recv_buffer, "GET", 3) == 0判斷請(qǐng)求報(bào)文前三個(gè)字符是否為“GET”,如果是的話會(huì)執(zhí)行如下命令：

sprintf(disp,"spi:%d;tcp:%d! ",spi_count,tcp_count);

strcpy(htmldata,htmldata_h); strcat(htmldata,disp); strcat(htmldata,htmldata_t);

write(conn, htmldata, strlen(htmldata));

其中disp為自定義的字符型數(shù)組，用于存放返回的數(shù)據(jù)；spi_count為系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)接收到的SPI數(shù)據(jù)，tcp_count為系統(tǒng)發(fā)送給上位機(jī)的數(shù)據(jù)；htmldata為長(zhǎng)度為200的字符型數(shù)組；htmldata_h和htmldata_t定義如下：

char

charhtmldata_t[] ="《/html>";

最后通過(guò)write函數(shù)將加上HTML標(biāo)簽的數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)的瀏覽器中顯示出來(lái)。對(duì)于需要返回的其它信息也可以由用戶自行定義。

圖10 上位機(jī)接收數(shù)據(jù)繪圖

圖11 上位機(jī)接收數(shù)據(jù)圖

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

本次實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)兩個(gè)開(kāi)發(fā)板進(jìn)行系統(tǒng)搭建，一塊是ESP32-DevKitC，開(kāi)發(fā)環(huán)境是Ai-ThinkerIDEV1.0，另一塊是STM32F407，兩個(gè)開(kāi)發(fā)板之間的SPI連接原理如圖2所示。由于我們只需要進(jìn)行單向發(fā)送，所以除去VCC和接地線，只需要連接三條線。用杜邦線根據(jù)電路接線圖連接好實(shí)物圖，完成后的硬件設(shè)備連接如圖8所示。

圖中每種顏色的杜邦線對(duì)應(yīng)條接線，黑色為地線，綠色為串行時(shí)鐘信號(hào)線，橙色為MOSI數(shù)據(jù)信號(hào)線，黃色為片選信號(hào)線。

圖12 WEB查詢系統(tǒng)信息圖

實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證ESP32與Wifi的連接是否正常，以及是否能正常接收SPI數(shù)據(jù)并通過(guò)WiFi發(fā)送數(shù)據(jù)到上位機(jī)，同時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中的速率及丟包率。

首先測(cè)試ESP32與WiFi的連接，可以采用串口調(diào)試工具打印ESP32輸出的信息，明確ESP32當(dāng)前的運(yùn)行連接狀態(tài)；系統(tǒng)連接上電后即進(jìn)入了準(zhǔn)備狀態(tài)，按下ESP32 RST鍵，ESP32會(huì)自動(dòng)連接WiFi。通過(guò)串口調(diào)試工具可以看到整個(gè)WiFi連接過(guò)程，如圖9所示

通過(guò)圖9可以看到ESP32系統(tǒng)首先會(huì)進(jìn)行STA模式配置，當(dāng)完成STA模式配置后會(huì)輸出當(dāng)前的用戶名和密碼，接下來(lái)AP會(huì)為其分配IP地址。當(dāng)打印獲取到IP地址的時(shí)候表示ESP32連接AP成功，AP分配的IP地址是192.168.2.30。通過(guò)串口打印的提示信息可以看到ESP32系統(tǒng)的準(zhǔn)備過(guò)程，其中spi_task on表示SPI數(shù)據(jù)接收線程開(kāi)啟；Data_trans_task on表示數(shù)據(jù)發(fā)送線程開(kāi)啟；Data_trans_task listen和Initial_SPI Done表示ESP32系統(tǒng)開(kāi)啟了SPI的監(jiān)聽(tīng)端口并完成SPI初始化配置；Http_task on表示W(wǎng)EB服務(wù)線程開(kāi)啟； Data_trans_task accept表示ESP32系統(tǒng)與上位機(jī)已經(jīng)建立了TCP連接并且可以開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

通過(guò)圖10可以看到上位機(jī)接收的數(shù)據(jù)總字節(jié)數(shù)為38400Bytes，并且數(shù)據(jù)從0開(kāi)始遞增到2后又重置為0。上位機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)以后綴為.dat的文件進(jìn)行存儲(chǔ)，打開(kāi)文件可以看到具體的接收數(shù)據(jù)，如圖11所示，在不考慮浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)誤差的情況下，每個(gè)數(shù)據(jù)間隔0.001。 最后，為了驗(yàn)證發(fā)送過(guò)程中的成功率，可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)ESP32系統(tǒng)獲取接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)量，如圖12所示：

其中spi:384000Bytes表示ESP32系統(tǒng)從STM32F407系統(tǒng)接收到的SPI數(shù)據(jù)為384000Bytes。tcp:384000Bytes表示ESP32系統(tǒng)從TCP連接發(fā)送給上位機(jī)的數(shù)據(jù)，ESP32系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)量和發(fā)送出去的數(shù)據(jù)量一致，并且通過(guò)圖10上位機(jī)軟件可以看到上位機(jī)接收到的數(shù)據(jù)總量也為384000Bytes，ESP32系統(tǒng)通過(guò)Wifi發(fā)送給上位機(jī)的數(shù)據(jù)與上位機(jī)接收到的數(shù)據(jù)一致，說(shuō)明數(shù)據(jù)在無(wú)線傳輸?shù)倪^(guò)程中不存在丟包，丟包率為0%。另外從圖中可以看到數(shù)據(jù)接收時(shí)間為6.01S，通過(guò)計(jì)算可知數(shù)據(jù)傳輸速率為62.5KB/s(500Kbps)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可行有效。

4 結(jié) 論

以STM32F407連接ESP32，ESP32通過(guò)WIFE連接上位機(jī)為例，針對(duì)ESP32無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)接收和發(fā)送程序進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與說(shuō)明，同時(shí)對(duì)ESP32系統(tǒng)的WEB服務(wù)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，以方便上位機(jī)進(jìn)行信息查詢。最后通過(guò)硬件平臺(tái)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證應(yīng)用程序有效性和驅(qū)動(dòng)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于ESP32的無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)合理，易于使用，但性能有待進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。未來(lái)將進(jìn)一步優(yōu)化硬件及軟件設(shè)計(jì)，提高抗干擾及數(shù)據(jù)傳輸效率，提高系統(tǒng)性能。