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ESP8266开发之旅 网络篇⑧ SmartConfig——一键

ESP8266开发之旅 网络篇⑧ SmartConfig——一键

作者: 单片机菜鸟博哥 | 来源:发表于2019-02-13 15:15 被阅读112次

1.1 前言

    前面的博文中,博主提供的实例源代码通常都是固定了WiFi热点的账号密码。但是,在实际产品开发中,这样的限制是行不通的。
    当你拿到一块WiFi模块,如果需要连上网络,则需要将SSID名称、密码设置到模块当中。一般有几种方式:

  • 一种就是通过串口接到输入设备,通过串口输入AT指令(SSID名称和密码),但是前提是该模块本身烧入了AT固件,很明显不符合Arduino core for ESP8266开发;
  • 一种就是设备提供一个AP热点,手机连上这个热点,然后通过手机把家里的WiFi的SSID和密码配置到设备上,最后手机再切换回家里的WiFi(这里就是博主后面会讲到的Web配网),这种配网成功率可以说是100%。
  • 通过SmartConfig技术配置,微信的AirKiss、ESP8266的esptouch(博主也把esptouch的代码抽取了一个module,供Android Studio开发app的同学直接引入),这是最智能的配网方式。但是缺点也很明显,那就是配网成功率未达到100%,同时SmartConfig还得另外安装一个app。SmartConfig最佳的应用场景就是你开发的产品需要搭配App来使用。

1.2 smartconfig

    8266核心库提供了SmartConfig技术,那么smartconfig到底是什么呢?

1.2.1 smartconfig工作原理

    所谓SmartConfig就是手机App端发送包含WIFI用户名以及密码的UDP广播包,智能终端(开启了sniffer混杂模式)的WIFI芯片可以接收到该UDP包,只要知道UDP包的组织形式,就可以通过接收到的UDP包解密出WIFI用户名密码,然后智能硬件配置收到的用户名密码到指定的WIFI AP上。
    直接看一个概念图:

image

    简单操作步骤如下:

  1. 8266 端作为station,进入smartconfig, 等待手机端发出的用户名和密码。
  2. 手机端把填写当前网络的密码通过UDP广播;
  3. 8266 获取到信息之后推出smartconfig配置,连接网络;

1.2.2 smartconfig支持库

    还记得,博主其实在 ESP8266开发之旅 网络篇④ Station——ESP8266WiFiSTA库的使用 有稍微涉及到smartconfig。而且,请读者放心,smartconfig配置非常简单,方法就三个:

  • beginSmartConfig
  • stopSmartConfig
  • smartConfigDone

1.2.2.1 beginSmartConfig —— 启动配网模式

函数说明:

/**
 * 启动配网模式
 * @return bool 是否启动配网模式成功
 */
bool beginSmartConfig();

看看 beginSmartConfig 源码:

/**
 * 启动 SmartConfig
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::beginSmartConfig() {
    //SmartConfig已经开启了
    if(_smartConfigStarted) {
        return false;
    }
    //开启STA模式
    if(!WiFi.enableSTA(true)) {
        // enable STA failed
        return false;
    }
    //调用真正的smartconfig_start,并设置了_smartConfigCallback 回调函数
    if(smartconfig_start(reinterpret_cast<sc_callback_t>(&ESP8266WiFiSTAClass::_smartConfigCallback), 1)) {
        _smartConfigStarted = true;
        _smartConfigDone = false;
        return true;
    }
    return false;
}

注意点:

  • SmartConfig需要处于STA工作模式;

我们看看 _smartConfigCallback 会做什么?源码:

/**
 * _smartConfigCallback
 * @param st
 * @param result
 */
void ESP8266WiFiSTAClass::_smartConfigCallback(uint32_t st, void* result) {
    sc_status status = (sc_status) st;
    if(status == SC_STATUS_LINK) {
        //获取到配网信息(账号密码)
        station_config* sta_conf = reinterpret_cast<station_config*>(result);
        //把配置写到flash
        wifi_station_set_config(sta_conf);
        //断开连接
        wifi_station_disconnect();
        //重新连接
        wifi_station_connect();
        //标记配网完成
        _smartConfigDone = true;
    } else if(status == SC_STATUS_LINK_OVER) {
       //停止配网
        WiFi.stopSmartConfig();
    }
}

1.2.2.1 stopSmartConfig —— 停止Smartconfig

函数说明:

/**
 * 停止Smartconfig
 * @return bool 是否停止配网模式成功
 */
bool stopSmartConfig();

源码:

/**
 *  Stop SmartConfig
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::stopSmartConfig() {
    if(!_smartConfigStarted) {
        return true;
    }
    //调用停止函数
    if(smartconfig_stop()) {
        _smartConfigStarted = false;
        return true;
    }
    return false;
}

1.2.2.1 smartConfigDone —— 是否完成配网

函数说明:

/**
 * 查找状态看是否配网完成
 * @return bool 是否启动配网模式成功
 */
bool smartConfigDone();

源码:

/**
 * Query SmartConfig status, to decide when stop config
 * @return smartConfig Done
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::smartConfigDone() {
    if(!_smartConfigStarted) {
        return false;
    }
    //返回状态 _smartConfigCallback 会改变状态
    return _smartConfigDone;
}

1.3 实例

  1. 请往8266WiFi模块先烧入以下代码:
#include <ESP8266WiFi.h>
 
void smartConfig()
{
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  Serial.println("\r\nWait for Smartconfig");
  delay(2000);
  // 等待配网
  WiFi.beginSmartConfig();
 
 while (1)
  {
    Serial.print(".");
    delay(500);
    if (WiFi.smartConfigDone())
    {
      Serial.println("SmartConfig Success");
      Serial.printf("SSID:%s\r\n", WiFi.SSID().c_str());
      Serial.printf("PSW:%s\r\n", WiFi.psk().c_str());
      WiFi.setAutoConnect(true);  // 设置自动连接
      break;
    }
  }
 
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");  
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}
 
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  smartConfig();
}
 
void loop()
{
  delay(100);
  Serial.println("loop");
}
  1. 然后使用ESP8266提供的App ESPTouch 或者还是使用博主后面写的App SmartConfigAPP
    当然,有兴趣的读者也可以获取到源码,请看 传输门,麻烦star。
    博主app配置如下:
image image

注意点:

  • 如果没有配置成功,一般都是没有进入到SmartConfig中,最好重启一下吧。

测试结果:


image

1.4 总结

本篇非常简单,三个方法,简单步骤,一键配置网络,值得拥有。

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