【ESP32 C++教程】Unit8-1:WiFi连接和HTTP请求

本节主要讲解WifiBoard类的功能和HTTPClient库及cJSON的使用。

WiFi

ESP32系列芯片具备高性价比和可玩性的原因之一就是内置了WiFi功能,通过WiFi能力,既可以在STA(客户端)模式下与服务端交换数据,也可以在AP(热点)模式下做为服务端向其它设备提供服务。

在前面的章节中,因为未使用WiFi功能,故开发板类都继承自Board类,当要使用WiFi功能时,可继承自开发框架中的WifiBoard类(Board类的子类)。

WifiBoard类用来支持具备Wifi模块的开发板,支持AP、STA模式,内置配网界面(支持自定义),配网信息保存和自动连接等功能。

本节及后面几个小节用例子来说明WifiBoard类的使用,更多功能请参考源码。

示例:WiFi连接和HTTP请求

本示例使用WiFi连接到热点,并通过HTTPClient库访问网络上的数据。

从 https://gitee.com/billyzh/esp32-cpp-lesson 下载本教程的源码到本地硬盘文件夹,如d:\esp32-cpp-lesson
在VSCode中,选择【文件】->【打开文件夹...】选择上一步保存的文件夹打开

打开项目后,选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON81 1

打开unit8-lesson81/app_config.h文件,启用WiFi功能,
#define CONFIG_USE_WIFI 1 //重要!! 

打开unit8-lesson81/board_config.h文件,设置显示模块的相关显示,
#define DISPLAY_WIDTH 320 //屏幕宽度像素
#define DISPLAY_HEIGHT 240 //屏幕高度像素
#define DISPLAY_INVERT_COLOR true //是否反转颜色

配置启用显示模块和显示驱动库
#define CONFIG_USE_DISPLAY 1
#define CONFIG_USE_TFT_ESPI 1

在ArduinoIDE中使用库管理器安装TFT_eSPI库

打开TFT_eSPI库文件夹内的User_Setup.h文件,修改以下设置:
1.删除行#define ST7789_DRIVER的//注释符,注释其他的芯片驱动;
2.设置引脚如下
#define TFT_MISO 23
#define TFT_MOSI 14
#define TFT_SCLK 33
#define TFT_CS 17 // 片选
#define TFT_DC 15
#define TFT_BL 32 // LED背光
#define TFT_RST 16

创建Board类实例,代码如下(unit8-lesson81/my_board.h)

class MyBoard : public WifiBoard
{
private:
    Led *led_ = nullptr;
    Display *display_ = nullptr;

    void InitDisplay();

public:
    MyBoard();
    Led *GetLed() override { return led_; }
    Display *GetDisplay() override { return display_; }
};

开发板类要继承自WifiBoard类,才能使用WiFi相关功能。

创建Display实例,代码如下(unit8-lesson81/my_board.cpp):

void MyBoard::InitDisplay() {
    Log::Info( TAG, "Init st7789 display ......" );
    /**
     * 注意!!!
     * 请在TFT_eSPI库包内的User_Setup.h中配置引脚
     */
    TFT_eSPI *tft_espi = new TFT_eSPI(DISPLAY_HEIGHT, DISPLAY_WIDTH);
    tft_espi->invertDisplay(DISPLAY_INVERT_COLOR);
    
    //u8g2_font_unifont_t_chinese2
    display_ = new TftDisplay(tft_espi, DISPLAY_HEIGHT, DISPLAY_WIDTH);
}

程序解读
1. 创建TFT_eSPI驱动实例,并做相关设置;
2. 创建TftDisplay显示实例,指定像素尺寸,TtfDisplay是Display的子类(相关内容可查看Unit7-2或源码);

WiFi连接和HTTPClient请求

代码如下(unit8-lesson81/my_application.cpp):

void MyApplication::OnInit() {
    WifiBoard *board = (WifiBoard*)(&Board::GetInstance());
    Display* display = Board::GetInstance().GetDisplay();
    bool connected = board->StartNetwork("ssid", "password", 10000);
    if (connected) {
        Log::Info(TAG, "IP: %s", board->GetIpAddress().c_str());
        display->GetWindow()->SetText(1, "IP: " + board->GetIpAddress());
        
        GetServerData();
    } else {
        Log::Warn(TAG, "连接失败。");
        display->GetWindow()->SetText(1, "连接失败。");
    }
}

bool MyApplication::GetServerData() {
    std::string config_url = "https://www.xpstem.com/demo/echo?name=billy";
    Log::Info(TAG, "access: %s", config_url.c_str());

    Display* display = Board::GetInstance().GetDisplay();

    HTTPClient http;
    http.begin(String(config_url.c_str()));
    int status_code = http.GET();
    if (status_code != 200) {
        Log::Warn(TAG, "读取数据失败, 状态码: %d", status_code);
        display->GetWindow()->SetText(2, "读取数据失败。");
        return false;
    }

    String body = http.getString();
    http.end();

    // 解析
    cJSON *root_node = cJSON_Parse(body.c_str());
    if (!root_node) {
        const char *error = cJSON_GetErrorPtr();
        Log::Error(TAG, "解析数据错误,%s", error);
        display->GetWindow()->SetText(2, "解析数据错误。");
        return false;
    }

    int err_code = cJSON_GetObjectItem(root_node, "errCode")->valueint;
    if (err_code!=0) {
        std::string err_msg = cJSON_GetObjectItem(root_node, "errMsg")->valuestring;
        Log::Error(TAG, "获取数据失败,%s", err_msg.c_str());
        display->GetWindow()->SetText(2, "获取数据失败,"+ err_msg);
        return false;
    }

    std::string data = cJSON_GetObjectItem(root_node, "data")->valuestring;
    Log::Info(TAG, "data: %s", data.c_str());
    display->GetWindow()->SetText(2, data);

    return true;
}

程序解读
1. 在应用类的OnInit方法中,先获得Board的实例并转换为WifiBoard类型,然后调用StartNetwork方法连接到热点,参数1是热点名称,参数2是密码,参数3是连接超时时间,参考1,2替换成自己的;
若连接成功,在TFT-LCD显示屏上显示IP地址,否则显示“连接失败”
2. 在GetServerData方法中,通过HTTPClient库访问URL获取JSON数据,然后使用cJSON库进行解析,相关信息显示在TFT-LCD显示屏上;

HTTPClient是ESP32板开发包内置的HTTP客户端库,主要用于访问HTTP资源
cJSON也是ESP32库自带的JSON处理程序,可用于解析和创建JSON字符串。

编译项目并上传开发板检验

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 标签: 编程 ESP32

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