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NodeMCU ESP8266构建Web Server网页端控制设备

文章目录

大纲

前言

  1. NodeMCU ESP8266

内部集成了

  1. TCP/IP

协议栈，可以快速构建网络功能，搭建联网应用的硬件平台；

  • ESP8266可以作为WiFi接入点（Station），这样可以方便连接互联网，通过HTTP协议和云端服务器进行连接，数据处理；
  • ESP8266可以作为热点（Access Point），这样方便其他设备的接入，可以作为网络服务器；

本文我们将把ESP8266配置为接入点（

  1. Station

），自动连接到局域网中，实现通过网页端控制板载LED的亮和灭。

原理

我们会在ESP8266上构建一个webserver，并且会实现一个页面，用户通过客户端的访问该页面，在页面上可以对ESP8266上的LED进行控制。

整体架构图如下所示；

  • ESP8266上的程序构建一个Web server，并且实现相应的网页界面；
  • ESP8266连接到网络UNCLE_MAC；
  • 手机端连接到网络UNCLE_MAC，并访问ESP8266的web server地址；
  • 通过网页进行设备的控制；

下面我们进一步介绍一下如何实现这个功能。

实现

原理图

通过面包板连接LED到ESP8266开发板上，这里我们连接一个LED到

  1. GPIO 4

（D2），另一个连接到

  1. GPIO 2

（D1）,具体如下所示；

Alt text

注意：记得每个LED添加限流电阻。

开发环境准备

ESP8266 WiFi库

具体ESP8266 WiFi库的使用说明以及文档可以参考：

  1. https://arduino-esp8266.readthedocs.io/en/latest/esp8266wifi/readme.html

Station (STA) 模式用于将 ESP 模块连接到AP建立的 Wi-Fi 网络；

Alt text

下面是一个作为

  1. station

的示例代码：

  1. #include<ESP8266WiFi.h>voidsetup(){
  2.   Serial.begin(115200);
  3.   Serial.println();
  5.   WiFi.begin("network-name","pass-to-network");
  7.   Serial.print("Connecting");while(WiFi.status()!= WL_CONNECTED){delay(500);
  8.     Serial.print(".");}
  9.   Serial.println();
  11.   Serial.print("Connected, IP address: ");
  12.   Serial.println(WiFi.localIP());}voidloop(){}

代码实现

复制下面的代码到

  1. Arduino IDE

，但是修改所需要的WiFi名称和WiFi密码，即可实现上述功能，具体代码如下；

  1. // 包含WiFi库#include<ESP8266WiFi.h>// 设置 WiFi名称和密码constchar* ssid     ="此处替换实际的WiFi名称";constchar* password ="此处替换实际的WiFi密码";// 设置 web 服务器端口
  2. WiFiServer server(80);// 保存 HTTP 请求的变量
  3. String header;// 当前设备的输出状态
  4. String output5State ="off";
  5. String output4State ="off";// 引脚的编号，用于GPIO的配置和输出constint output5 =5;constint output4 =4;// 当前系统时间unsignedlong currentTime =millis();// 上个系统时间unsignedlong previousTime =0;// 定义超时时间 (例如: 2000ms = 2s)constlong timeoutTime =2000;voidsetup(){
  6.   Serial.begin(115200);// 初始化输出pinMode(output5, OUTPUT);pinMode(output4, OUTPUT);// 设置初始输出为LOWdigitalWrite(output5, LOW);digitalWrite(output4, LOW);// WiFi的网络连接
  7.   Serial.print("Connecting to ");
  8.   Serial.println(ssid);
  9.   WiFi.begin(ssid, password);while(WiFi.status()!= WL_CONNECTED){delay(500);
  10.     Serial.print(".");}// 打印设备的IP地址，并连接web服务器
  11.   Serial.println("");
  12.   Serial.println("WiFi connected.");
  13.   Serial.println("IP address: ");
  14.   Serial.println(WiFi.localIP());
  15.   server.begin();}voidloop(){
  16.   WiFiClient client = server.available();// 监听客户端if(client){// 如果新的客户端连接
  17.     Serial.println("New Client.");// 打印数据到串口监视器
  18.     String currentLine ="";// 将客户端接收的数据保存到 String 变量中
  19.     currentTime =millis();
  20.     previousTime = currentTime;while(client.connected()&& currentTime - previousTime <= timeoutTime){// 客户端连接的时候，进行循环
  22.       currentTime =millis();if(client.available()){// 判断是否有数据从客户端发送过来char c = client.read();// 读取一个字节
  23.         Serial.write(c);// 打印到串口监视器上
  24.         header += c;if(c =='\n'){// 如果介绍的数据是换行符 \n// 检测是否是空行，作为HTTP请求的结束          if(currentLine.length()==0){// HTTP 头经常包含 (HTTP/1.1 200 OK)// 下面作为HTTP请求的返回            
  25.             client.println("HTTP/1.1 200 OK");
  26.             client.println("Content-type:text/html");
  27.             client.println("Connection: close");
  28.             client.println();// 打开GPIO的输出状态if(header.indexOf("GET /5/on")>=0){
  30.               Serial.println("GPIO 5 on");
  31.               output5State ="on";digitalWrite(output5, HIGH);}elseif(header.indexOf("GET /5/off")>=0){
  32.               Serial.println("GPIO 5 off");
  33.               output5State ="off";digitalWrite(output5, LOW);}elseif(header.indexOf("GET /4/on")>=0){
  34.               Serial.println("GPIO 4 on");
  35.               output4State ="on";digitalWrite(output4, HIGH);}elseif(header.indexOf("GET /4/off")>=0){
  36.               Serial.println("GPIO 4 off");
  37.               output4State ="off";digitalWrite(output4, LOW);}// 显示刷新网页
  38.             client.println("<!DOCTYPE html><html>");
  39.             client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
  40.             client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");// on/off 按钮的CSS样式// 可以在这里修改自己想要的风格
  41.             client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
  42.             client.println(".button { background-color: #195B6A; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
  43.             client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
  44.             client.println(".button2 {background-color: #77878A;}</style></head>");// 网页的标题
  45.             client.println("<body><h1>ESP8266 Web Server</h1>");// 显示当前GPIO5的状态
  46.             client.println("<p>GPIO 5 - State "+ output5State +"</p>");if(output5State=="off"){
  47.               client.println("<p><a href=\"/5/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");}else{
  48.               client.println("<p><a href=\"/5/off\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");}// 显示当前GPIO4的状态
  49.             client.println("<p>GPIO 4 - State "+ output4State +"</p>");if(output4State=="off"){
  50.               client.println("<p><a href=\"/4/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");}else{
  51.               client.println("<p><a href=\"/4/off\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");}
  52.             client.println("</body></html>");// 发送空行，结束HTTP请求
  53.             client.println();// 跳出当前的循环break;}else{// 获取到空行，则清空currentLine中的数据
  54.             currentLine ="";}}elseif(c !='\r'){  
  55.           currentLine += c;}}}// Clear the header variable
  56.     header ="";
  57.     client.stop();
  58.     Serial.println("Client disconnected.");
  59.     Serial.println("");}}

测试结果

将程序编译并下载到ESP8266开发板上，打开

  1. Arduino ide

中串口监视器，会打印出相应的信息，具体如下所示；
Alt text

这里ESP8266的IP地址是

  1. 172.16.3.188

，也就是我们用浏览器访问的web server的地址。

注意：这里的地址不一定都相同，每个设备地址也会有差异。

在浏览器的地址栏输入

  1. 172.16.3.188

，刷新网页即可进入我们设计好的网页，在这里就可以对LED进行控制了，具体如下所示；

Alt text

结论

本文简单介绍了使用ESP8266构建一个简易的Web server，可以通过网页上的按钮对硬件设备进行控制，其实除了控制LED之外，我们还可以通过本文的内容做一些修改，就可以很轻松地对直流电机，继电器等设备进行控制。

标签： 嵌入式硬件 ESP8266 单片机
本文转载自: https://blog.csdn.net/u010632165/article/details/134511631
版权归原作者 小麦大叔 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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