Esp8266学习之旅⑦ 了解softAP热点配网模式原理，仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。(带Demo)_esp8266 softap

---

• 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，不做开发板。仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。

1、 Esp8266之 搭建开发环境，开始一个“hellow world”串口打印。
2、 Esp8266之 利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯”。
3、 Esp8266之 利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。
4 、Esp8266之 了解PWM，更为深入地用PWM控制一盏LED的亮度变化。
5 、Esp8266之 原生乐鑫SDK高级使用之封装Post与Get请求云端，拿到“天气预报信息”。
6 、Esp8266之 了解 SmartConfig与Airkiss一键配网，给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。
7 、Esp8266之 了解 softAP热点配网模式原理，仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。
8、 Esp8266之 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯，都在这了。
9、 Esp8266进阶之路： [小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。
10、 Esp8266进阶之路： [小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。
11、 Esp8266进阶之路： 8266接入阿里智能，点亮一盏LED灯，期待天猫精灵语音控制的不约而至！
12、 Esp8266进阶之路： 图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器，实现移动网络远程控制一盏LED。
13、 Esp8266进阶之路： 动手做个8266毕设小案例，smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。
14、 Esp8266进阶之路： esp8266的 FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。
15、 Esp8266进阶之路： esp8266的 物联网又一股清流，8266接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务，点亮一盏LED灯。
16、 Esp8266进阶之路： esp8266的 基于Nonos移植红外线H1838，实现红外遥控器配网，远程控制一盏灯。
17、 Esp8266进阶之路： esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ，无需按键触发则8266进去一键配网模式。
18、 Esp8266进阶之路： esp8266 基于NONOS 实现 OTA 远程升级，实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。
19、 Esp8266进阶之路： esp8266驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器，采集温湿度传感器到服务器。
20、 Esp8266进阶之路： 深入学习esp8266的esp now模式，仿机智云做一个小网关，实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。
21、 Esp8266进阶之路： 浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。
22、 Esp8266进阶之路： esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹，聊聊那些makeFile的事。。
23、 Esp8266进阶之路： 再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级，接触下 lwip的基本知识。。
24、 Esp8266进阶之路： 渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列，熟悉8266代码块在其的分布，得心应手放置图片或其他资料。
25、 Esp8266进阶之路： 深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程，为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。
26、 Esp8266进阶之路： RTOS分析 MQTT 实现过程，实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统，可断线重连。
27、 Esp8266进阶之路： 跟紧脚步，用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本，全新的 idf 框架，节省内存模块化开发。
28、 Esp8266进阶之路： 教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。
29、 Esp8266进阶之路： 百万条消息免费之乐鑫esp8266使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台，支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。
30、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266 SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏，显示天气预报信息。
31、 Esp8266进阶之路： 当esp8266遇到 Html，该怎么内置网页控制设备，理清内置网页的实现过程，实现无需路由器手机也可以控制esp8266。
32、 Esp8266进阶之路： 细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性，并实践在esp8266上，最大保障传输的过程的信息的安全性。
33、 Esp8266进阶之路： 如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维，做成自己的静态库库文件，让第三方人使用？
34、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266 NONOS SDK 3.0编程使用 SPI 驱动基于Max7219芯片的八位数码管，显示日期信息。
35、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266芯片借助机智云平台做一个商业化的七彩RGB灯泡可调整体方案项目，炫彩夺目高大尚。
36、 Esp8266之rtos3.0笔记： 认识esp8266 Rtos 3.0 sdk 工程结构，esp8266如何向esp-idf工程靠近的，如何自定义头文件编译？
37、 Esp8266之rtos3.0笔记： 你要找的基本外设功能都在这里了，包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。
38、 Esp8266之rtos3.0笔记： 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用，如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。
39、 Esp8266之rtos3.0笔记： 捋一捋微信公众号配网智能设备 esp8266 并绑定设备的过程，移植并成功实现在 esp8266 rtos3.1 。
40、 Esp8266之rtos3.0笔记： 基于乐鑫idf框架，研究出超稳定、掉线重连、解决内存泄露问题的Mqtt框架！支持esp8266和esp32！
41、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp8266-12模块基于rtos3.1版本ota功能远程空中升级固件，官网基础之上增加dns域名解析！
42、 Esp8266之rtos3.0笔记： 我又来了，基于rtos3.0版本 SDK编程 SPI 驱动 ws2812b 七彩灯，代码全部开源奉献给你们！
43、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp8266-12模块基于rtos3.0版本扫描周围获取附近可用的 Wi-Fi 热点路由器信息，同样适合esp32。
44、 Esp8266之rtos3.0笔记： 整理分享那些我在项目中常用的esp8266 rtos3.0版本的常见驱动，Button按键长短按、PWM平滑调光等。
45、 Esp8266之rtos3.0笔记： 内置仅1M的Esp8285，如何攻破最棘手的OTA问题，大大节省资源成本开发产品。
46、 Esp8266之rtos3.0笔记： 详细分析Esp8266上电信息打印的数据，如何做到串口通讯上电不乱码打印。
47、 Esp8266之rtos3.0笔记： 无需外网，如何实现在本地局域网与控制端做数据交换的一些开发经验。
48、 Esp8266之rtos3.0笔记： 迟来的1024程序员祝福，开源分享一个驱动 ds18b20 获取温度的工程。
49、 Esp8266之rtos3.0笔记： aliyun sdk 直连接入阿里云物联网平台，实现天猫精灵找队友零配网功能和语音控制。
50、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp产品量产方案初入门之 如何从外部读取 csv 文件的数据，比如从代码读取外部文件阿里云三元组。
51、 Esp8266之rtos3.0笔记： 体验下 Linux搭建 ESP8266_RTOS_SDK 3.0 最新环境的搭建和编译吧。

---

• 很多人怎么联系我一起学习进步，下面打个小小公告和干货无偿分享：

玩转esp8266带你飞、加群QQ群，提高门槛，不喜的朋友勿喷勿加：434878850
esp8266源代码免费学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
esp32源代码免费学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32

---

一、前言。

上篇 SmartConfigs一键配网 介绍了如何利用UDP广播包来发送数据到8266进行配置配网，这种方式一般成功率还是比较低的。那么本篇介绍另外一种无线配网的、成功率更高的配网模式-------AP模式。

softAP的配网模式的公开代码还是比较少的，但是出于好奇心，有了足够多的能力之后， 我决定开源softAP配网模式的整个流程和源代码！

几经翻阅机智云的soc源码代码，发现配网已经写成了.a文件，无法看到源码！所以我只能根据他们的操作现象来推理协议，本博文的代码最终的现象和机智云实现的soc方案的热点配网模式过程是一模一样的！

• 涉及的技术点：

  • TCP协议的了解、认识和使用。

  • Json数据的交互，包括生成和解析。 本代码的json库移植来源 cJson 。

  • 对基本的station 和 AP 模式的协议的了解。

---

• 下面是整个流程概图：

---

---

• 下面是电路图：

---

二、过程分析。

---

2.1 实现的现象。

点击按键，8266开启AP模式，您的手机WIfi列表将看到有 “xuhongWifi” , 点击输入密码 12345678 连接，连接成功之后，打开APP，建立TCP连接，端口号为 8266 ，IP地址就是当前网关的地址，建立成功之后。APP发送数据查询当前8266件的wifi连接状态，也可以发送数据使8266自动连接指定的WiFi。成功连接之后，红灯灭，绿灯亮，此刻的xuhongWifi将不再出现在您的手机WiFi列表。

---

2.2 第一步：按键回调与AP模式配置相关代码。此处代码设置8266开启的wifi的名字和密码！

void WIFI_Init() {
	
	struct softap_config apConfig;
	
	//设置为AP模式，不保存到 flash，因为下次重新上电就是执行flash的配置
	wifi_set_opmode_current(0x03);    
    //设置ssid长度
	apConfig.ssid_len = 10;		
	
	//设置ssid名字，这个是8266发出来的wiif名字！不是要连接的路由器wifi名字！		
	os_strcpy(apConfig.ssid, "xuhongWifi");
	//设置密码，对应上面的密码	    
	os_strcpy(apConfig.password, "12345678");	

    //设置加密模式
	apConfig.authmode = 3;              
	 //信标间隔时槽100 ~ 60000 ms        
	apConfig.beacon_interval = 100;       
	 //通道号1 ~ 13 
	apConfig.channel = 1;      
	 //最大连接数              
	apConfig.max_connection = 4;    
	 //隐藏SSID ：false          
	 apConfig.ssid_hidden = 0;    
	
	//设置 WiFi soft-AP 接口配置，并保存到 flash       
	wifi_softap_set_config(&apConfig);		
}

//按键短按回调
LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR keyShortPress(void) {
   
    //AP初始化
	WIFI_Init();
	
	//TCP初始化
	Inter213_InitTCP(8266); 
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

---

2.3 TCP服务端的初始化代码和其接收断开的监听。

void Inter213_InitTCP(uint32_t Local_port) {
  
    //分配空间
	user_tcp_espconn.proto.tcp = (esp_tcp *) os_zalloc(sizeof(esp_tcp)); 
	//设置类型为TCP协议
	user_tcp_espconn.type = ESPCONN_TCP; 
	//本地端口，也就是手机要连接的端口号
	user_tcp_espconn.proto.tcp->local_port = Local_port; 

	//注册 TCP 连接成功建立后的回调函数
	espconn_regist_connectcb(&user_tcp_espconn, server_listen);
	//注册 TCP 连接发生异常断开时的回调函数，可以在回调函数中进行重连 
	espconn_regist_reconcb(&user_tcp_espconn, server_recon); 
	//创建 TCP server，建立侦听
	espconn_accept(&user_tcp_espconn); 
	//设置超时断开时间 单位：秒，最大值：7200 秒
	espconn_regist_time(&user_tcp_espconn, 180, 0); 
	

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

---

2.4 使用cJson库的对APP发来的json的解析和返回状态。

---

• 作为一个Android开发司机，对于在C中实现json的解析和生成的代码认知，还是没有Java封装好的库那么好使。期间碰过不少的壁，包括移植和使用。不过cJson这个库还是比较成熟的。废话少说，先上协议:

APP发到8266的数据协议：也就是8266要剖析的数据并作出对应的操作。注意“state”字段不一样！

---

• 硬件反馈回APP的数据协议：注意“state”字段不一样！

---

• 此处的代码是在tcp接收到手机数据的回调函数内：

void ICACHE_FLASH_ATTR server_recv(void *arg, char *pdata, unsigned short len) {
  
    //判断是否为json数据
	cJSON *root = cJSON_Parse(pdata);	
	if (!root) {
		os_printf("Error before: [%s]\n", cJSON_GetErrorPtr());
		cJSON * Result = cJSON_CreateObject();
		cJSON_AddNumberToObject(Result, "status", 3);
		cJSON_AddStringToObject(Result, "msg", "json error!");
		char *succeedData = cJSON_Print(Result);
		char data[1024];
		os_sprintf(data, "%s", succeedData);
		espconn_send((struct espconn *) arg, data, strlen(data));
		return;
	} else {
		char *ssid, *psw;
		int state;
      
        //解析字段
		cJSON *ssid_json = cJSON_GetObjectItem(root, "ssid");
		cJSON *psw_json = cJSON_GetObjectItem(root, "psw");
		cJSON *state_json = cJSON_GetObjectItem(root, "state");

		state = state_json->valueint;
        //对state 进行剖析
		switch (state) {
		  //当前wifi的连接情况查询
		case 0:
		    //成功连接到指定的WiFi
			if (STATION_GOT_IP == wifi_station_get_connect_status()) {
				cJSON * Result = cJSON_CreateObject();
				cJSON_AddNumberToObject(Result, "status", 0);
				cJSON_AddStringToObject(Result, "msg", "connect succeed!");
				char *succeedData = cJSON_Print(Result);
				char data[1024];
				os_sprintf(data, "%s", succeedData);
				espconn_send((struct espconn *) arg, data, strlen(data));
				isConnected = true;
			} else {
			 //未连接到指定的WiFi
				cJSON * Result = cJSON_CreateObject();
				cJSON_AddNumberToObject(Result, "status", 1);
				cJSON_AddStringToObject(Result, "msg", "connect fail!");
				char *succeedData = cJSON_Print(Result);
				char data[1024];
				os_sprintf(data, "%s", succeedData);
				espconn_send((struct espconn *) arg, data, strlen(data));
			}

			break;

			//1表示连接AP
		case 1:

			if (ssid_json && psw_json) {
				ssid = ssid_json->valuestring;
				psw = psw_json->valuestring;
				wifiStationConnect(ssid, psw);
			} else {
				os_printf(" width null! \n");
			}
            //释放内存
			cJSON_Delete(root);
			//构造json
			cJSON * Result = cJSON_CreateObject();
			cJSON_AddNumberToObject(Result, "status", 2);
			cJSON_AddStringToObject(Result, "msg", "AP connectting!");
			char *succeedData = cJSON_Print(Result);
			char data[1024];
			os_sprintf(data, "%s", succeedData);
			espconn_send((struct espconn *) arg, data, strlen(data));

			break;

		}

	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78

---

2.5 状态灯的代码实现。

---

上面提到。如果8266未连接到路由器，则红灯亮，否则绿灯亮！我这在开机就执行一个定时器，1s执行一次，反复查询当前的wifi连接状态！

如果已经连接，则对GPIO口输出不同的电平即可实现！

---

• ①、 GPIO初始化：（包括按键）

//按键初始化
LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR keyInit(void) {
	singleKey[0] = keyInitOne(KEY_0_IO_NUM, KEY_0_IO_MUX, KEY_0_IO_FUNC,
			keyLongPress, keyShortPress);
	keys.singleKey = singleKey;
	keyParaInit(&keys);

	PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U, FUNC_GPIO12); //GPIO12初始化
	PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDO_U, FUNC_GPIO15); //GPIO15初始化
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

• ②、在user_init()定时器初始化：

    //取消定时器定时
    os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate); 
    //设置定时器回调函数
	os_timer_setfn(&checkTimer_wifistate, (os_timer_func_t *) Check_WifiState,
	NULL); 
	 //启动定时器，单位：毫秒, 反复执行所以为true
	os_timer_arm(&checkTimer_wifistate, 1000, true);

1
2
3
4
5
6
7
8

• ③、Check_WifiState（）回调函数：

void Check_WifiState(void) {

    //获取wifi连接状态
	uint8 status = wifi_station_get_connect_status();
	
	if (status == STATION_GOT_IP) {
	    //绿灯亮，红灯灭
	  	GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(15), 0);
		GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12), 1);
		//设置为station，下次启动就默认连接路由器
		wifi_set_opmode(0x01);
	} else {
	    //红灯亮，绿灯灭
		GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(12), 0); 
		GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(15), 1); 
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

---

三、部分截图。

---

---

手机APP截图：

---

---

下载：（2019.2.2 补充：代码工程在调用cjson后，需要自己来删除 json结构体，释放内存，否则会造成内存泄漏！时间长远了，我就不更新代码了！）

硬件工程代码：http://download.csdn.net/download/xh870189248/10148275

安卓APK：http://download.csdn.net/download/xh870189248/10148287

8266教程代码汇总：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266