ESP32-C3 入门教程 网络 篇(二、 Wi-Fi 配网 — Smart_config 方式 和 BlueIF 方式)
前言
本文学习 ESP32-C3 的配网方式: Smart 方式 和 BlueIF 方式。
接下来的 ESP32-C3 功能测试都是基于自己设计的开发板:
自己画一块ESP32-C3 的开发板(第一次使用立创EDA)(PCB到手)
开发环境是乐鑫官方的 ESP-IDF, 基于 VScode 插件搭建好的:
ESP32-C3 VScode开发环境搭建(基于乐鑫官方ESP-IDF——Windows和Ubuntu双环境)
1、ESP32-C3 的配网方式
1.1 SoftAP 配网
ESP32-C3 会建立一个 WiFi 热点,用户将手机连接到这个热点后将要连接的 WiFi 信息发送给 ESP32。
这种方式是很可靠的一种方式,设备端的代码也简单。
只是这个我没找到样例……
1.2 Smartconfig 配网
Smartconfig 是本文要测试的一种配网方式,因为官方提供了 Demo。
此方式不需要连击任何通信链路,手机端通过发送不同长度的 UDP 广播包来表示 WiFi 信息,ESP32-C3 在混杂模式监听信号覆盖范围内的所有数据帧,通过一定算法得到 WiFi 信息。
这种方式简洁,但是配网成功率受环境影响较大。
对于 ESP32-C3 SmartConfig 的介绍,乐鑫的官网的说明链接如下:
本文下面会记录 使用 Smartconfig 方式给 ESP32-C3 配网。
1.3 WEB 配网
WEB 配网方式允许在电脑端完成配网。
和第一种方式一样,ESP32-C3 会建立一个 WiFi 热点,手机或者 PC 端在浏览器打开配置网页,在网页中完成配网。
这种方式和 SoftAP 配网 一样可靠,缺点是需要在设备端占用空间来嵌入网页。
1.4 BLE 配网
BLE 配网,使用蓝牙方式进行配网。ESP32-C3 会进行 BLE 广播。附近的手机收到该广播后会询问用户是否进行 BLE 连接,如选择连接,则手机即可将信息发送给 ESP32-C3。
在这个过程中用户无需切换 WiFi 网络,但是需要打开蓝牙,用户体验相对 SoftAP 配网好一些。
这种方式需要在设备端加入蓝牙相关代码,这会增加固件的大小,并在配网完成前占用一定内存。(使用 FreeRTOS 建立的配网任务,在配网完成后可以删除。)
在 ESP32-C3 的蓝牙配网上,官方提供了一个完整的解决方案 —— BluFi 。对于 ESP32-C3 BluFi 的介绍,乐鑫的官网的说明链接如下:
本文下面会记录 使用 BluFi 方式给 ESP32-C3 配网。
1.5 乐鑫配网 APP
本文将会测试说明 Smart_config 和 BlueIF 两种配网方式, 在进行下面测试之前,我们可以先在手机端准备好需要的 App。 APP 可以在乐鑫官网下载,链接如下:
IOS 的可以直接在 App Store 里面找到,比较方便:
·
2、Smart_config 方式
Smart_config 方式官方示例如下:
2.1 官方示例基本测试
以上面的例子来建立工程,先测试一下效果,当然,示例工程并不适用于实际应用,我还是会改一下使得其更适用于实际情况。
先没有修改例子,Smart_config 示例,直接编译烧录,复位以后能够看到串口信息提示 Smart_config 版本号,如下图:
设备端的准备做好以后,打开手机 EspTouch APP,进行配网操作,步骤如下图所示(IOS):
安卓 app 是一样的的:
在这个过程中,正常的情况下,能够观察到串口输出如下信息:
一些意外的情况,比如 密码错误的情况 :
2.2 针对应用修改测试
官方的示例只是给我们提供了 Smart_config 方式的基本流程 Demo,在上面的 Demo 中,每次复位都会进入 Smart_config 配网模式,即便前一次已经配网成功了,这显然不符合实际应用,所以需要针对性的修改一下 程序,使得适合一般的应用。
一步一步来修改, 先使得程序如果曾经配过网,就不进行新一轮的配网操作,直接连接上 WiFi。办法就是在准备进行配网的代码前面查询一下 WiFi 的配置状态。
我们在前面 ESP32-C3 的学习中知道了,ESP32-C3 的 WiFi 配置会被保存值 NVS 中,所以如果曾经配过网,那么在 NVS 保存的 WiFi 配置中会有 SSID 的数据。我们可以通过esp_wifi_get_config
获取到内存中保存的 WiFi 配置的信息,看看是否有过 SSID:
那么运行结果如下:
上面的测试相对示例程序来说更加合理,但是如果换了一个不同的环境,那么以前配置的 WiFi 账号密码不能用,那么上述的修改也不能满足要求,同时上面只是为了测试,程序中直接配网以后没有删除配网任务,会占用一定的内存资源,实际使用稍微注意一下。
所以我们还得再次修改,能够通过一定的操作,使得产品进入 WiFi 手动配网,WiFi 配置清除等功能,那么就利用到我们前面学习使用过的外设,按键操作。 按键的驱动以及应用请参考博文:
ESP32-C3 学习测试(二、GPIO 中断、按键驱动测试)
https://xie.infoq.cn/article/7d090d74fb0a9449986954810
WiFi 配置清除:
我们先按照之前的博文 把驱动移植过来,在 my_button.c
文件中,通过按键操作,使用esp_wifi_restore
删除配网信息:
这样的话,我们可以通过手动删除配网信息,使得复位后需要重新配网:
上一下 my_button.c
源码:
2.3 修改细节说明
官方示例工程是比较严谨的,配网的操作,是一个任务,而这个任务是在 WiFi 初始化以后,在获取 WIFI_EVENT
事件的 WIFI_EVENT_STA_START
后创建的:
最后在配网结束以后,通过SC_EVENT
事件的SC_EVENT_SEND_ACK_DONE
发生后得以删除任务,释放内存空间:
但是上面的测试也说了,官方的示例每次进入都会进行配网操作,在我们进行修改以后,有可能不会进入配网操作,但是这个任务还是会被创建,不会走到配网完成那个步骤的话,这个任务就会一直存在,占用这内存空间。
所以,建议在连接上 ap 状态以后,就可以把任务删除:
这小节的说明与配网方式无关,只是看到这么一个地方需要注意一下,简单说明一下。
3、BlueIF 方式
BlueIF 方式官方示例如下:
3.1 分区表的修改
按照上面的示例新建的工程,编译是没有问题的,但是烧录后运行会出现如下问题,一直重启:
可以看到图中的提示,esp_image 太大了,默认的分区表用户分区 放不下 image。
在 NVS 使用的博文中,我们简单介绍过分区表:
ESP32-C3 学习测试(八、NVS — 非易失性存储库的使用)
https://xie.infoq.cn/article/b5fd7e22833b199377654e117
但是具体的还是得查看官方的介绍:ESP32-C3 的 flash 分区表
根据以前的博文,我们知道默认的分区表中,app 分区只有 1M(也就是 1048576KB),如下图:
所以会出现上面的问题,那么我们就得自己修改一下分区表。
我们使用的是 VScode 插件开发,可以直接在 VScode 找到 SDK 的配置:
在第一个栏目里面选择使用用户的 Partition Tables:
然后,在示例工程中添加一个名为 partitions.csv
的分区表文件:
设置完成,刚开始编译有问题,问题如下:
后来发现 partitions.csv
位置放错了,应该是和 main 文件夹同目录:
解决上面的问题,还得修改一下 flash size :
还是在 SDK 设置里面,搜索 Serial Flasher Config,选择 4MB:
编译成功,下载烧录,又发现一个问题,分区表里面有些名字不能乱改,因为默认的示例中有些分区的初始化是需要对应的Label
的,错误如下:
最后修改的 partitions.csv
如下,才最终正常:
partitions.csv
文件:
3.2 示例配网测试
在完成上面的分区表修改以后,烧录程序运行效果如下:
我们还是修改一下,添加一下按钮操作,删除 WiFi 配置信息,完整的体验一遍 BlueIF 方式的配网,按键操作的代码和上面 配网一样,就是删除 WiFi 配置:
还需要改一个地方,就是使用 蓝牙方式,蓝牙总得有个名字,在blufi_init.c
中修改:
然后重启开始走一遍完整的流程,系统复位重启以后,如下图,会停在这个位置:
接下来,在手机端通过 EspBlufi
APP 操作即可:
最后配网成功的 app 界面如下:
在上述配网的过程中,设备端通过串口也可以观察到每一步的对应效果,如下图:
至此,BlueIF 配网方式 我们也成功测试完成。这里我们主要学习如何使用方式,原理的话没去深究,在以后需要研究的时候再来补充把。遇到问题记得多看看官方的文档。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【矜辰所致】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/d44049d3a7da984ebbcac5480】。文章转载请联系作者。
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