这个周末有点忙,明天就是新的一周了,今晚更新一下文章!在上篇文章中有一点小小的历史遗留问题,不知道大家有没有自己实现出来,今天就给大家说一说网页配置Wi-Fi是怎么实现的,最近也是比较忙,手头有点小项目,今天抽点时间给大家讲一下~
开始之前,照例我们还是先了解一下基础知识吧,既然这里我们是用网页就配置,那么我们就有必要了解一下浏览器与Web Server之间是怎样通信的,相信每个人都有过在地址栏输入网址的时候,而且会经常看见"http"、"https"等字样,那么你有没有深入去了解一下这几个字母是什么意思呢?为什么网址的前面会加入这几个字母?可能很多人都是知道有,但是具体是什么作用没好好去了解,那么这里就简单给大家科普一下,毕竟我也不是专业的对这块知识也是停留在知道了解懂点的水平上。
首先我们需要先知道"http"、"https"是什么意思,戳卡片了解一下~
https_百度百科baike.baidu.com看完后是不是有点恍然大悟了?是不是觉得也没那么高大上了?其实,就是一种传输协议,不过传输的内容多以网页居多,http是在TCP/IP传输层之上的应用层协议,所以最根本的还是回到了TCP/IP通信,只不过http做了很多规范,包括请求格式,响应格式,状态码等等,http协议有一套很完整的规范,大家可以在这个规范之下传输数据,我们本篇文章虽然写着是网页配置,但是在界面之下的数据都是在http规范之下进行传输的,然后我们在Web Server(ESP8266)端进行数据解析,最后得到我们想要的信息。
先来简单看一下流程吧,做了一个草图,PS水平不佳,够用水平~
流程就是这个样子,通过网页发送SSID和PWD给ESP8266,ESP8266解析以后得到SSID和PWD去连接Wi-Fi,流程没多少东西,下面我们来看每一步是如何实现的!
首先是我们需要打开这个网页,但是我们该怎么样打开呢?网址是什么呢?可能大家会有这样的疑问,但是你有没有配置过家里的路由器呢?如果有的话,其实跟那个是一样的道理,没有配置的过的,我就给大家说一下,要知道的是在我们的ESP8266连接上路由器之前,我们是不可能在路由器这个局域网之下找到这个设备的,所以我们去访问路由器下的子设备是不可能实现的,所以ESP8266应该是在AP模式,我们需要用手机或者PC去连接ESP8266,然后我们去访问ESP8266在AP模式下的IP地址才能打开这个可以配置的网页,就像我们家里的路由器,有一个固定的IP是去设置一些路由器参数的,这里原理是相同的。
然后我们打开这个网页,但是这个网页是保存在哪呢?其实就像你家里的路由器一样,这个配置网页都是保存在设备当中的,可能家里的路由器可存储空间比较大,还跑着OpenWRT系统,但是我们ESP8266是一样可以去实现的,我们需要将这个写好的网页,保存到ESP8266的flash当中,当ESP8266收到http请求时,我们再将这个网页从flash中读出来,发送给浏览器,可能有些人觉得有点不可思议,其实网页本身就是一个文件,flash就是存储文件的,我们既然可以写固件,那么同样可以写很多别的东西,此时ESP8266就是一个很小的Web Server,处理来自浏览器的http请求,然后按照一定格式返回具体的网页,或者其他数据,这些都是通过TCP传输的。
那么我们了解了整个流程,也知道了网页是在哪保存着,那我们现在就却一个网页了,网页不要写的很复杂,因为ESP8266的flash是有限的,我们不能占用太大的地方,某些地方还是要存储我们编译好的程序的,大家应该也会写一点简单的网页吧?HTML是超文本标记语言,通过一些标签来实现特定的显示内容或者格式,不懂的可以稍微看一下,或者想实现什么功能就是百度一下,当然我这里嘛,就是比较熟悉了,因为从初中开始我就对做一个个人主页很感兴趣,所以没事也会看看这方面的知识,大家先看看这个界面吧,我也是简单一写。
<figcaption style="margin-top: 0.66667em; padding: 0px 1em; font-size: 0.9em; line-height: 1.5; text-align: center; color: rgb(153, 153, 153);">网页配置ESP8266 WiFi密码</figcaption>
就一个很简单的表格,填完以后,按下按键,表格中的内容就会以http协议的格式发送给ESP8266,这不是重要的,我们看一下ESP8266端是如何处理我们通过网页发送的数据。
直接上代码吧~
/*********************
* DEFINES
*********************/
#define INDEX_SIZE 4410
#define WEBCONFIG_SIZE 4526
#define WIFIDONE_SIZE 4266
/**********************
* TYPEDEFS
**********************/
static struct espconn webserver_espconn;
static esp_tcp webserver_esptcp;
/**********************
* STATIC PROTOTYPES
**********************/
static void webconfig_get_wifi_ssid_pwd(char* urlparam);
static void softAP_init(void);
static bool parse_url(char *precv, URL_Frame *purl_frame);
static void webserver_recv(void *arg, char *pusrdata, unsigned short length);
static void data_send(void *arg, bool responseOK, char *psend);
static bool parse_url(char *precv, URL_Frame *purl_frame);
static bool save_data(char *precv, uint16 length);
static bool check_data(char *precv, uint16 length);
static void webserver_recon(void *arg, sint8 err);
static void webserver_discon(void *arg);
static void webserver_listen(void *arg);
/************************
* STATIC VARIABLES *
************************/
static char *precvbuffer;
static uint32 dat_sumlength = 0;
/**********************
* MACROS
**********************/
/**********************
* GLOBAL FUNCTIONS
**********************/
void ICACHE_FLASH_ATTR
user_webserver_init(uint32 port){
softAP_init();
webserver_espconn.type = ESPCONN_TCP;
webserver_espconn.state = ESPCONN_NONE;
webserver_espconn.proto.tcp = &webserver_esptcp;
webserver_espconn.proto.tcp->local_port = port;
espconn_regist_connectcb(&webserver_espconn, webserver_listen);
espconn_regist_reconcb(&webserver_espconn,webserver_recon);
espconn_accept(&webserver_espconn);
}
/**********************
* STATIC FUNCTIONS
**********************/
/*
* softAP模式初始化代码
*/
static void ICACHE_FLASH_ATTR
softAP_init(void){
struct softap_config soft_ap_Config;
wifi_set_opmode_current(SOFTAP_MODE);//设置为AP模式,不保存到flash
// wifi_set_opmode(SOFTAP_MODE);//设置为AP模式,并保存到flash
soft_ap_Config.ssid_len = 14;//热点名称长度,与你实际的名称长度一致就好
os_strcpy(soft_ap_Config.ssid,"zhihu-IAMLIUBO");//实际热点名称设置,可以根据你的需要来
os_strcpy(soft_ap_Config.password,"imliubo123");//热点密码设置
soft_ap_Config.authmode = AUTH_WPA2_PSK;//设置权限模式,AUTH_WPA2_PSK这是一种加密算法
soft_ap_Config.beacon_interval = 100;//信标间隔,默认为100
soft_ap_Config.channel = 1;//信道,共支持1~13个信道
soft_ap_Config.max_connection = 2;//最大连接数量,最大支持四个,默认四个
soft_ap_Config.ssid_hidden = 0;//隐藏SSID,0:不隐藏 1:隐藏
wifi_softap_set_config_current(&soft_ap_Config);//设置 Wi-Fi SoftAP 接口配置,不保存到 Flash
// wifi_softap_set_config(&soft_ap_Config);//设置 Wi-Fi SoftAP 接口配置,保存到 Flash
os_printf("\r\nSSID: zhihu-IAMLIUBO\r\nPWD: imliubo123\r\n");
}
static void ICACHE_FLASH_ATTR
webserver_recv(void *arg, char *pusrdata, unsigned short length)
{
URL_Frame *pURL_Frame = NULL;
char *pParseBuffer = NULL;
char *html = NULL;
SpiFlashOpResult ret = 0;
os_printf("\r\n\r\nlength:%d\r\n", length);
os_printf("recv:%s", pusrdata);
pURL_Frame = (URL_Frame *)os_zalloc(sizeof(URL_Frame));
parse_url(pusrdata, pURL_Frame);
os_printf("\r\nType[%d]\r\n", pURL_Frame->Type);
os_printf("pSelect[%s]\r\n", pURL_Frame->pSelect);
os_printf("pCommand[%s]\r\n", pURL_Frame->pCommand);
os_printf("pFilename[%s]\r\n", pURL_Frame->pFilename);
switch (pURL_Frame->Type) {
case GET:
os_printf("We have a GET request.\n");
if(pURL_Frame->pFilename[0] == 0){
html = (char *)os_zalloc(INDEX_SIZE);
if(html == NULL){
os_printf("os_zalloc error!\r\n");
goto _temp_exit;
}
// Flash read/write has to be aligned to the 4-bytes boundary
ret = spi_flash_read(508*4096, (uint32 *)html, INDEX_SIZE); // start address:0x10000 + 0xC0000
if(ret != SPI_FLASH_RESULT_OK){
os_printf("spi_flash_read err:%d\r\n", ret);
os_free(html);
html = NULL;
goto _temp_exit;
}
html[INDEX_SIZE] = 0; // put 0 to the end
data_send(arg, true, html);
os_free(html);
html = NULL;
}
if(strncmp(pURL_Frame->pFilename, "WebConfig.html", strlen("WebConfig.html")) == 0){
html = (char *)os_zalloc(WEBCONFIG_SIZE);
if(html == NULL){
os_printf("os_zalloc error!\r\n");
goto _temp_exit;
}
// Flash read/write has to be aligned to the 4-bytes boundary
ret = spi_flash_read(510*4096, (uint32 *)html, WEBCONFIG_SIZE); // start address:0x10000 + 0xC0000
if(ret != SPI_FLASH_RESULT_OK){
os_printf("spi_flash_read err:%d\r\n", ret);
os_free(html);
html = NULL;
goto _temp_exit;
}
html[WEBCONFIG_SIZE] = 0; // put 0 to the end
data_send(arg, true, html);
os_free(html);
html = NULL;
}
break;
case POST:
os_printf("We have a POST request.\r\n");
if(strncmp(pURL_Frame->pCommand, "connect-wifi", strlen("connect-wifi")) == 0){
os_printf("connect wifi\r\n");
webconfig_get_wifi_ssid_pwd(pusrdata);
html = (char *)os_zalloc(WIFIDONE_SIZE);
if(html == NULL){
os_printf("os_zalloc error!\r\n");
goto _temp_exit;
}
ret = spi_flash_read(512*4096, (uint32 *)html, WIFIDONE_SIZE); // start address:0x10000 + 0xC0000
if(ret != SPI_FLASH_RESULT_OK){
os_printf("spi_flash_read err:%d\r\n", ret);
os_free(html);
html = NULL;
goto _temp_exit;
}
html[WIFIDONE_SIZE] = 0; // put 0 to the end
data_send(arg, true, html);
os_free(html);
html = NULL;
}
break;
}
_temp_exit:
;
if(pURL_Frame != NULL){
os_free(pURL_Frame);
pURL_Frame = NULL;
}
}
static void ICACHE_FLASH_ATTR
webconfig_get_wifi_ssid_pwd(char* urlparam)
{
char *p = NULL, *q = NULL;
char ssid[10], pass[15];
os_memset(ssid, 0, sizeof(ssid));
os_memset(pass, 0, sizeof(pass));
p = (char *)os_strstr(urlparam, "SSID=");
q = (char *)os_strstr(urlparam, "PASSWORD=");
if ( p == NULL || q == NULL ){
return;
}
os_memcpy(ssid, p + 5, q - p - 6);
os_memcpy(pass, q + 9, os_strlen(urlparam) - (q - urlparam) - 9);
os_printf("ssid[%s]pass[%s]\r\n", ssid, pass);
wifi_set_opmode(STATION_MODE);
struct station_config stConf;
stConf.bssid_set = 0;
os_memset(&stConf.ssid, 0, sizeof(stConf.ssid));
os_memset(&stConf.password, 0, sizeof(stConf.password));
os_memcpy(&stConf.ssid, ssid, os_strlen(ssid));
os_memcpy(&stConf.password, pass, os_strlen(pass));
wifi_station_set_config(&stConf);
//重启
system_restart();
}
/******************************************************************************
* FunctionName : parse_url
* Description : parse the received data from the server
* Parameters : precv -- the received data
* purl_frame -- the result of parsing the url
* Returns : none
*******************************************************************************/
static bool ICACHE_FLASH_ATTR
parse_url(char *precv, URL_Frame *purl_frame)
{
char *str = NULL;
uint8 length = 0;
char *pbuffer = NULL;
char *pbufer = NULL;
if (purl_frame == NULL || precv == NULL) {
return false;
}
pbuffer = (char *)os_strstr(precv, "Host:");
if (pbuffer != NULL) {
length = pbuffer - precv;
pbufer = (char *)os_zalloc(length + 1);
pbuffer = pbufer;
os_memcpy(pbuffer, precv, length);
os_memset(purl_frame->pSelect, 0, URLSize);
os_memset(purl_frame->pCommand, 0, URLSize);
os_memset(purl_frame->pFilename, 0, URLSize);
if (os_strncmp(pbuffer, "GET ", 4) == 0) {
purl_frame->Type = GET;
pbuffer += 4;
} else if (os_strncmp(pbuffer, "POST ", 5) == 0) {
purl_frame->Type = POST;
pbuffer += 5;
}else{
return false;
}
pbuffer ++;
str = (char *)os_strstr(pbuffer, "HTTP");
if (str != NULL) {
length = str - pbuffer - 1;
os_memcpy(purl_frame->pFilename, pbuffer, length);
}
os_free(pbufer);
}
pbuffer = (char *)os_strstr(precv, "SSID");
if (pbuffer != NULL) {
purl_frame->Type = POST;
os_memcpy(purl_frame->pCommand, "connect-wifi", strlen("connect-wifi"));
os_free(pbufer);
}
}
/******************************************************************************
* FunctionName : data_send
* Description : processing the data as http format and send to the client or server
* Parameters : arg -- argument to set for client or server
* responseOK -- true or false
* psend -- The send data
* Returns :
*******************************************************************************/
static void ICACHE_FLASH_ATTR
data_send(void *arg, bool responseOK, char *psend)
{
uint16 length = 0;
char *pbuf = NULL;
char httphead[256];
struct espconn *ptrespconn = arg;
os_memset(httphead, 0, 256);
if (responseOK) {
os_sprintf(httphead,
"HTTP/1.0 200 OK\r\nContent-Length: %d\r\nServer: lwIP/1.4.0\r\n",
psend ? os_strlen(psend) : 0);
if (psend) {
os_sprintf(httphead + os_strlen(httphead),
"Content-type: text/html; charset=utf-8\r\nPragma: no-cache\r\n\r\n");
length = os_strlen(httphead) + os_strlen(psend);
pbuf = (char *)os_zalloc(length + 1);
os_memcpy(pbuf, httphead, os_strlen(httphead));
os_memcpy(pbuf + os_strlen(httphead), psend, os_strlen(psend));
} else {
os_sprintf(httphead + os_strlen(httphead), "\n");
length = os_strlen(httphead);
}
} else {
os_sprintf(httphead, "HTTP/1.0 400 BadRequest\r\nContent-Length: 0\r\nServer: lwIP/1.4.0\r\n\n");
length = os_strlen(httphead);
}
if (psend) {
espconn_sent(ptrespconn, pbuf, length);
} else {
espconn_sent(ptrespconn, httphead, length);
}
if (pbuf) {
os_free(pbuf);
pbuf = NULL;
}
}
其中webserver_recv函数就是处理浏览器发来的各种http请求,我这里实际写了三个页面:首页、配置页面、配置完成页面,所以处理的有点多,spi_flash_read函数是将保存在flash中的网页读出来,可以看出我是从三个不同的地址读出来的网页,这个地址是根据你将网页写在了什么位置而去计算的,可以看一下我将三个网页烧录在了什么位置:
其中makingfun.html就是首页,我是烧录在了0x1FC000地址,那在代码中是从哪一个地方读出的呢?
spi_flash_read(508*4096, (uint32 *)html, INDEX_SIZE);
就是508x4096这个地址,0x1FC000是508x4096结果的十六进制,在ESP8266 flash操作中是4字节对齐的,一个扇区4KB,每次擦写都需要整个扇区去操作。我们后面再详细说一下关于flash操作的一些注意事项。
parse_url函数是解析http请求中携带的URL参数、请求方法、请求的文件名称,主要使用的是C库中的字符串处理函数,然后根据http请求格式中固定的字段去解析出我们实际传进来的参数。
webconfig_get_wifi_ssid_pwd函数就是解析我们填在表格中的Wi-Fi名称和密码了,也是使用的C库中的字符串处理函数,其中“SSID”和“PASSWORD”是表格属性,等号后边是我们填写的内容,“&”不是我们填写的,所以计算的时候需要将它剔除掉。
最后还需要注意一点的是,这个三个宏定义:
#define INDEX_SIZE 1437
#define WEBCONFIG_SIZE 1541
#define WIFIDONE_SIZE 1293
这是我们写好的网页的实际大小,也就是我们实际写到flash当中的网页大小,这里需要根据你实际的网页大小去更改。
下面我们看一下三个页面的HTML代码:
首页代码:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" content="width=device-width,initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no" name="viewport"/>
<title>
IAMLIUBO的神奇物联网之旅
</title>
</head>
<body>
<div align="center">
<font>
IAMLIUBO
</font>
<br/>
<font>
E-mail: imliubo@makingfun.xyz
</font>
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<a href="https://zhuanlan.zhihu.com/imliubo-magic-IoT-Tutorial">
IAMLIUBO的神奇物联网之旅
</a>
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点击按钮开始配网
</p>
<a href="WebConfig.html" text-decoration="none">
<button formtarget="_self" style="display:block;margin:0 auto">
开始配网
</button>
</a>
</div>
</body>
</html>
配置网页代码:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" content="width=device-width,initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no" name="viewport"/>
<title>
IAMLIUBO的神奇物联网之旅
</title>
</head>
<body>
<div align="center">
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IAMLIUBO的神奇物联网之旅
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<br/>
</div>
<form action="WiFiConfig.html" enctype="application/x-www-form-urlencoded" method="post">
<table align="center" border="0" cellspacing="10">
<tr>
<td>
Wi-Fi名称:
<input name="SSID" placeholder="在这里输入Wi-Fi名称" type="text"/>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Wi-Fi密码:
<input name="PASSWORD" placeholder="在这里输入Wi-Fi密码" type="password"/>
</td>
</tr>
</table>
<button style="display:block;margin:0 auto" type="submit" value="Submit">
确认提交
</button>
</form>
</body>
</html>
配网完成页面:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" content="width=device-width,initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no" name="viewport"/>
<title>
IAMLIUBO的神奇物联网之旅
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</head>
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正在连接Wi-Fi,LED灯闪烁三次后连接完成!
<br/>
常亮表示连接失败请重新输入!
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<a href="WebConfig.html" text-decoration="none">
<button formtarget="_self" style="display:block;margin:0 auto">
重新配网
</button>
</a>
<br/>
<a href="/">
返回首页
</a>
</font>
</div>
</body>
</html>
上个演示视频:
https://www.bilibili.com/video/av37953711www.bilibili.com
视频可以去B站看了,后期比较长一点的视频都会放在B站上,因为知乎最长可以上传15分钟的视频,最大1G,所以有些比较长的视频就没法直接上传了,请谅解,代码稍后整理后我会上传到我的GitHub仓。
最后欢迎大家去我的仓库点个Star,您的鼓励是我最大的动力~有问题可以私信我,或者提交issues。
imliubo/makingfunxyz-esp8266github.com
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