esp8266 nodemcu与atmega16微控制器接口以发送电子邮件

Atmega16是低成本的8位微控制器，并且比其先前版本的微控制器具有更多的GPIO。它具有所有常用的通信协议，例如UART，USART，SPI和I2C。由于其广泛的社区支持和简便性，它在机器人技术，汽车和自动化行业具有广泛的应用。

Atmega16不支持Wi-Fi和Bluetooth等任何无线通信协议，这限制了其在IoT等领域的应用范围。为了克服该限制，可以连接具有无线协议的其他控制器。有许多支持无线协议的控制器，例如广泛使用的ESP8266，

今天，我们将Atmega16与ESP8266 NodeMCU接口 ，使其通过Internet无线通信。ESP8266 NodeMCU是广泛使用的WiFi模块，具有社区支持和易于使用的库。ESP8266 NodeMCU也可以通过Arduino IDE轻松编程。ESP8266可以与任何微控制器接口：

在本教程中，将使用ESP8266 NodeMCU模块和Atmega16发送电子邮件。该指令由Atmega16给出，ESP8266收到指令后，会向选定的电子邮件接收者发送电子邮件。ATmega16和ESP8266 NodeMCU将通过UART串行通信进行通信。虽然可以使用任何通信协议来连接ATmega16和ESP8266 NodeMCU，例如SPI，I2C或UART。

开始之前要记住的事情

请注意，本项目中使用的Atmega16微控制器工作在5V逻辑电平，而ESP8266 NodeMCU工作在3.3V逻辑电平。这两个微控制器的逻辑电平不同，这可能会导致Atmega16与ESP8266 NodeMCU之间的某些通信错误，或者如果不保持适当的逻辑电平，也可能会导致数据丢失。

然而，在浏览完这两个微控制器的数据表后，我们发现我们可以在没有任何逻辑电平偏移的情况下进行连接，因为ESP8266 NodeMCU的所有引脚都可以承受高达6V的电压。因此，采用5V逻辑电平很好。此外，Atmega16的数据表明确指出，高于2V的电压电平被视为逻辑电平'1'，并且ESP8266 NodeMCU的运行电压为3.3 V，这意味着如果ESP8266 NodeMCU传输3.3V，则Atmega16可以将其视为逻辑电平'1'。因此，无需使用逻辑电平转换即可进行通信。尽管您可以自由使用5V至3.3V的逻辑电平转换器。

在此处查看所有与ESP8266相关的项目。

所需组件

ESP8266 NodeMCU模块
Atmega16单片机IC
16Mhz晶体振荡器
两个100nF电容器
两个22pF电容器
按钮
跳线
面包板
USBASP v2.0
LED（任何颜色）

电路原理图

设置SMTP2GO服务器发送电子邮件

在开始编程之前，我们需要一个SMTP服务器通过ESP8266发送邮件。在线有很多SMTP服务器可用。在这里，smtp2go.com将用作SMTP服务器。

因此，在编写代码之前，将需要SMTP用户名和密码。要获得这两个凭据，请按照以下步骤进行操作，该步骤将涵盖设置SMTP服务器以成功发送电子邮件。

步骤1：-单击“免费试用SMTP2GO”以注册一个免费帐户。

步骤2：-将会弹出一个窗口，您需要在其中输入一些凭据，例如名称，电子邮件ID和密码。

步骤3：-注册后，您将在输入的电子邮件中收到激活请求。从电子邮件中的验证链接激活您的帐户，然后使用您的电子邮件ID和密码登录。

步骤4：-登录后，您将获得SMTP用户名和SMTP密码。记住这些或将其复制到您的记事本中以备将来使用。在此之后，单击“完成”。

步骤5：-现在，在左侧访问栏中，单击“设置”，然后单击“用户”。在这里，您可以查看有关SMTP服务器和端口号的信息。通常如下：

编码用户名和密码

现在，我们必须以ASCII字符集更改base64编码格式的用户名和密码。要以base64编码格式转换电子邮件和密码，请使用一个名为BASE64ENCODE（https://www.base64encode.org/）的网站。复制编码的用户名和密码，以备将来使用：

完成这些步骤后，即可对ESP8266 NodeMCU和Atmega16 IC进行编程。

编程AVR单片机Atmega16和ESP8266

编程将包括两个程序，一个用于Atmega16充当指令的发送程序，另一个用于ESP8266 NodeMCU充当指令的接收程序。这两个程序都在本教程的结尾给出。Arduino IDE用于刻录ESP8266和USBasp编程器，而Atmel Studio用于刻录Atmega16。

一个按钮和LED与Atmega16相连，因此当我们按下按钮时，Atmega16将向NodeMCU发送指令，而NodeMCU将相应地发送电子邮件。LED将显示数据传输状态。因此，我们开始对Atmega16进行编程，然后对ESP8266 NodeMCU进行编程。

编程ATmega16发送电子邮件

首先定义工作频率并包括所有必需的库。使用的库随Atmel Studio软件包一起提供。

#定义 F_CPU 16000000UL 的#include 的#include #包括 #包括

此后，必须定义波特率以便与ESP8266通讯。请注意，两个控制器（即Atmega16和NodeMCU）的波特率必须相似。在本教程中，波特率为9600。

#定义BAUD_PRESCALE（（（（ F_CPU /（USART_BAUDRATE * 16UL）））-1）

两个寄存器UBRRL和UBRRH将用于加载波特率值。波特率的低8位将载入UBRRL，波特率的高8位将载入UBRRH。为简单起见，请使用UART初始化功能，其中波特率将按值传递。UART初始化功能将包括：

将寄存器UCSRB中的发送和接收位置1。
在寄存器UCSRC中选择8位字符大小。
在UBRRL和UBRRH寄存器中加载波特率的低位和高位。

无效UART_init（long USART_BAUDRATE） { UCSRB-=（1 << RXEN）-（1 << TXEN）; UCSRC-=（1 << URSEL）-（1 << UCSZ0）-（1 << UCSZ1）; UBRRL = BAUD_PRESCALE; UBRRH =（BAUD_PRESCALE >> 8）; }

下一步将设置传输字符的功能。此步骤包括等待空缓冲区完成，然后将char值加载到UDR寄存器。字符将仅在函数中传递。

void UART_TxChar（char c） { while（！（UCSRA&（1 < UDR = c; }

而不是传输字符，而是使函数发送如下所示的字符串。

无效UART_sendString（char * str） { unsigned char s = 0; while（str！= 0） { UART_TxChar（str）; s ++; } }

在 main（）函数中，调用 UART_init（）开始传输。并通过将TEST字符串发送到NodeMCU进行回声测试。

UART_init（9600）; UART_sendString（“ TEST”）;

开始为LED和按钮配置GPIO引脚。

DDRA-=（1 << 0）; DDRA&=〜（1 << 1）; PORTA-=（1 << 1）;

如果未按下按钮，则保持LED点亮；如果按下按钮，则开始向NodeMCU发送“ SEND”命令，并使LED熄灭。

if（bit_is_clear（PINA，1）） { PORTA-=（1 << 0）; _delay_ms （20）; } else { PORTA&=〜（1 << 0）; _delay_ms （50）; UART_sendString（“ SEND”）; _delay_ms （1200）; }

编程ESP8266 NodeMCU

对NodeMCU进行编程包括从Atmega16接收命令以及使用一台SMTP服务器发送电子邮件。

首先，包括WIFI库，因为互联网将用于发送电子邮件。定义您的WIFI ssid和密码以成功连接。还定义SMTP服务器。

#包括 const char * ssid =“ xxxxxxxxxxxx”; const char * password =“ xxxxxxxxxxx”; 字符服务器=“ mail.smtp2go.com”;

在 setup（） 函数中，将类似于Atmega16的波特率设置为9600，然后连接到WIFI并显示IP地址。

Serial.begin（9600）; Serial.print（“ Connecting To：”）; Serial.println（ssid）; WiFi.begin（ssid，密码）; 而（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED） { delay（500）; Serial.print（“。”）; }

在 loop（） 函数中，读取Rx引脚上的接收字节并将其转换为字符串形式。

if（Serial.available（）> 0）{ while（Serial.available（）> 0 && index1 <6） { delay（100）; inChar = Serial.read（）; inData = inChar; index1 ++; inData ='\ 0'; } variable.toUpperCase（）; for（字节i = 0; i <6; i ++）{ variable.concat（String（inData））; } Serial.print（“ variable is =”）; Serial.println（变量）; Serial.print（“ indata is =”）; Serial.println（inData）; 延迟（20）; } String string = String（variable）;

如果接收命令匹配，则通过调用sendEmail（）函数将电子邮件发送给收件人。

如果（string ==“ SEND”）{ sendEmail（）; Serial.print（“邮件发送至：”）; Serial.println（“收件人”）; Serial.println（“”）; }

设置SMTP服务器非常重要，如果不这样做，则无法发送电子邮件。另请注意，在通信时，两个控制器的波特率设置应相似。

因此，这就是ESP8266与AVR微控制器接口以使其能够进行IoT通信的方式。还要检查下面给出的工作视频。