В этой статье вы узнаете о ручной настройке Wi-Fi на NodeMCU ESP8266 при помощи эмуляции EEPROM без жесткого кодирования сетевых учетных данных. Вы также узнаете, как вручную настраивать параметры Wi-Fi на плате ESP8266 без "жесткого" кодирования (without hard coding) снова и снова, просто сохраняя нужную вам конфигурацию. Здесь мы будем использовать библиотеку EEPROM, которая позволит вам подключить ESP8266 к разным точкам доступа (AP) без необходимости жесткого кодирования и загрузки нового кода на плату. Библиотека ESP8266 Wifi-Manager — один из способов ручной настройки, но здесь мы не будем ее использовать.
Все продукты Интернета вещей (IoT) действуют только так. Изначально они все действуют как точка доступа. Затем вам нужно подключить свой телефон или ПК к этой точке доступа. После подключения точки доступа перейдите на определенный IP-адрес (192.168.4.1) и введите учетные данные Wi-Fi, после чего устройство автоматически подключится к домашнему маршрутизатору или Wi-Fi. Таким образом, большинство устройств IoT построены с использованием ESP8266 , который позволяет вам настраивать конфигурацию сети (например, SSID и пароль маршрутизатора WiFi) через форму и сохранять ее в своей памяти.
Ручная настройка Wi-Fi на ESP8266 с эмуляцией EEPROM
Здесь мы создадим устройство IoT, используя ESP8266, которое позволяет вам настраивать конфигурацию сети (например, SSID и пароль маршрутизатора WiFi) через форму и сохранять ее в своей памяти EEPROM. Это немного сложнее сделать, чем с платами Arduino. У ESP8266 на самом деле нет EEPROM, как у всех настоящих плат Arduino. Вот почему большинство из нас испытывают трудности с использованием библиотеки EEPROM с платой разработки ESP8266.
Используя эту функцию, вам больше не придется жестко кодировать ваши сетевые учетные данные (SSID и пароль). Ваш ESP автоматически присоединится к известной сети или настроит точку доступа, которую вы сможете использовать для настройки сетевых учетных данных. Вот как работает этот процесс:
1. Когда ваш ESP8266 загружается, он настраивается в режиме станции и пытается подключиться к ранее сохраненной точке доступа (известная комбинация SSID и пароля).
2. Если этот процесс не удается, он устанавливает ESP в режим точки доступа;
3. Используя любое устройство с поддержкой Wi-Fi и браузером, подключитесь к недавно созданной точке доступа.
4. После установки соединения с недавно созданной точкой доступа вы можете перейти на IP-адрес по умолчанию 192.168.4.1, чтобы открыть веб-страницу, которая позволяет вам настроить ваш SSID и пароль.
5. После установки нового SSID и пароля ESP перезагружается и пытается подключиться.
6. Если соединение установлено, процесс завершен успешно. В противном случае он будет настроен как точка доступа.
Что такое точка доступа?
Точка доступа — это устройство, которое создает беспроводную локальную сеть. Или WLAN, обычно в офисе или большом здании. Точка доступа иногда подключается к проводному маршрутизатору, коммутатору или концентратору через кабель Ethernet и проецирует сигнал Wi-Fi в указанную область. Она также используется пользователями для настройки устройств IoT для первого использования или смены пароля.
Система и работа кода
Ручная настройка Wi-Fi на NodeMCU ESP8266 с EEPROM состоит из 3 разделов. В первом из них (The EEPROM Conundrum) мы рассмотрим как записывать данные в память ESP8266.
Запись значений, отличных от целых, в память ESP8266 может быть проблематичной. Основная причина в том, что стандартная библиотека EEPROM не работает, поскольку ESP8266 не имеет EEPROM. Библиотека, которую мы используем, просто эмулирует EEPROM, но в реальной жизни мы записываем во FLASH-память.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 |
#include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266HTTPClient.h> #include <ESP8266WebServer.h> #include <EEPROM.h> //Variables int i = 0; int statusCode; const char* ssid = "text"; const char* passphrase = "text"; String st; String content; //Function Decalration bool testWifi(void); void launchWeb(void); void setupAP(void); //Establishing Local server at port 80 whenever required ESP8266WebServer server(80); |
Все, что мы пишем в память ESP8266, должно быть строкой, и мы можем писать их по одному символу за раз. Сначала мы объявляем переменные типа String с именами st и content, а также несколько целых чисел и const char*.
Затем мы объявим три различные функции следующим образом:
1 2 3 |
bool testWifi(void); void launchWeb(void); void setupAP(void); |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Serial.begin(115200); //Initialising if(DEBUG)Serial Monitor Serial.println(); Serial.println("Disconnecting previously connected WiFi"); WiFi.disconnect(); EEPROM.begin(512); //Initialasing EEPROM delay(10); pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); Serial.println(); Serial.println(); Serial.println("Startup"); |
Сначала инициируйте функцию EEPROM с помощью EEPROM.begin(512). Затем также установите размер хранилища. Затем пройдитесь по строковому значению.
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 |
String esid; for (int i = 0; i < 32; ++i) { esid += char(EEPROM.read(i)); } Serial.println(); Serial.print("SSID: "); Serial.println(esid); Serial.println("Reading EEPROM pass"); String epass = ""; for (int i = 32; i < 96; ++i) { epass += char(EEPROM.read(i)); } Serial.print("PASS: "); Serial.println(epass); WiFi.begin(esid.c_str(), epass.c_str()); if (testWifi()) { Serial.println("Succesfully Connected!!!"); return; } else { Serial.println("Turning the HotSpot On"); launchWeb(); setupAP();// Setup HotSpot } Serial.println(); Serial.println("Waiting."); while ((WiFi.status() != WL_CONNECTED)) { Serial.print("."); delay(100); server.handleClient(); } |
Изначально ESP8266 настроен в режиме Station и пытается подключиться к ранее сохраненной точке доступа из памяти EEPROM. Если точка доступа и сеть найдены, то он подключится к ней.
Если этот процесс завершается неудачей, ESP8266 переключается в режим точки доступа и создает точку доступа.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
void loop() { if ((WiFi.status() == WL_CONNECTED)) { for (int i = 0; i < 10; i++) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); } } else { } |
В этом разделе вы можете поместить свой код, любое действие, которое вы захотите сделать. Сейчас я просто помигаю светодиодом.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
void createWebServer() { { server.on("/", []() { IPAddress ip = WiFi.softAPIP(); String ipStr = String(ip[0]) + '.' + String(ip[1]) + '.' + String(ip[2]) + '.' + String(ip[3]); content = "<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>Hello from ESP8266 at "; content += "<form action=\"/scan\" method=\"POST\"><input type=\"submit\" value=\"scan\"></form>"; content += ipStr; content += "<p>"; content += st; content += "</p><form method='get' action='setting'><label>SSID: </label><input name='ssid' length=32><input name='pass' length=64><input type='submit'></form>"; content += "</html>"; server.send(200, "text/html", content); }); server.on("/scan", []() { //setupAP(); IPAddress ip = WiFi.softAPIP(); String ipStr = String(ip[0]) + '.' + String(ip[1]) + '.' + String(ip[2]) + '.' + String(ip[3]); content = "<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>go back"; server.send(200, "text/html", content); }); |
Используя любое устройство с поддержкой Wi-Fi и браузером, подключитесь к недавно созданной точке доступа. После установки соединения с недавно созданной точкой доступа вы можете перейти на IP-адрес по умолчанию 192.168.4.1, чтобы открыть веб-страницу, которая позволяет вам настроить ваш SSID и пароль.
После установки нового SSID и пароля ESP перезагружается и пытается подключиться. Если соединение установлено, процесс завершается успешно. В противном случае он будет настроен как точка доступа.
Исходный код программы
Вышеописанный окончательный код здесь. С помощью этого кода ручная настройка Wi-Fi на NodeMCU ESP8266 с EEPROM завершается.
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 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 |
#include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266HTTPClient.h> #include <ESP8266WebServer.h> #include <EEPROM.h> //Variables int i = 0; int statusCode; const char* ssid = "text"; const char* passphrase = "text"; String st; String content; //Function Decalration bool testWifi(void); void launchWeb(void); void setupAP(void); //Establishing Local server at port 80 whenever required ESP8266WebServer server(80); void setup() { Serial.begin(115200); //Initialising if(DEBUG)Serial Monitor Serial.println(); Serial.println("Disconnecting previously connected WiFi"); WiFi.disconnect(); EEPROM.begin(512); //Initialasing EEPROM delay(10); pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); Serial.println(); Serial.println(); Serial.println("Startup"); //---------------------------------------- Read EEPROM for SSID and pass Serial.println("Reading EEPROM ssid"); String esid; for (int i = 0; i < 32; ++i) { esid += char(EEPROM.read(i)); } Serial.println(); Serial.print("SSID: "); Serial.println(esid); Serial.println("Reading EEPROM pass"); String epass = ""; for (int i = 32; i < 96; ++i) { epass += char(EEPROM.read(i)); } Serial.print("PASS: "); Serial.println(epass); WiFi.begin(esid.c_str(), epass.c_str()); if (testWifi()) { Serial.println("Succesfully Connected!!!"); return; } else { Serial.println("Turning the HotSpot On"); launchWeb(); setupAP();// Setup HotSpot } Serial.println(); Serial.println("Waiting."); while ((WiFi.status() != WL_CONNECTED)) { Serial.print("."); delay(100); server.handleClient(); } } void loop() { if ((WiFi.status() == WL_CONNECTED)) { for (int i = 0; i < 10; i++) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); } } else { } } //-------- Fuctions used for WiFi credentials saving and connecting to it which you do not need to change bool testWifi(void) { int c = 0; Serial.println("Waiting for Wifi to connect"); while ( c < 20 ) { if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { return true; } delay(500); Serial.print("*"); c++; } Serial.println(""); Serial.println("Connect timed out, opening AP"); return false; } void launchWeb() { Serial.println(""); if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) Serial.println("WiFi connected"); Serial.print("Local IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); Serial.print("SoftAP IP: "); Serial.println(WiFi.softAPIP()); createWebServer(); // Start the server server.begin(); Serial.println("Server started"); } void setupAP(void) { WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.disconnect(); delay(100); int n = WiFi.scanNetworks(); Serial.println("scan done"); if (n == 0) Serial.println("no networks found"); else { Serial.print(n); Serial.println(" networks found"); for (int i = 0; i < n; ++i) { // Print SSID and RSSI for each network found Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); Serial.print(WiFi.SSID(i)); Serial.print(" ("); Serial.print(WiFi.RSSI(i)); Serial.print(")"); Serial.println((WiFi.encryptionType(i) == ENC_TYPE_NONE) ? " " : "*"); delay(10); } } Serial.println(""); st = "<ol>"; for (int i = 0; i < n; ++i) { // Print SSID and RSSI for each network found st += "<li>"; st += WiFi.SSID(i); st += " ("; st += WiFi.RSSI(i); st += ")"; st += (WiFi.encryptionType(i) == ENC_TYPE_NONE) ? " " : "*"; st += "</li>"; } st += "</ol>"; delay(100); WiFi.softAP("how2electronics", ""); Serial.println("softap"); launchWeb(); Serial.println("over"); } void createWebServer() { { server.on("/", []() { IPAddress ip = WiFi.softAPIP(); String ipStr = String(ip[0]) + '.' + String(ip[1]) + '.' + String(ip[2]) + '.' + String(ip[3]); content = "<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>Hello from ESP8266 at "; content += "<form action=\"/scan\" method=\"POST\"><input type=\"submit\" value=\"scan\"></form>"; content += ipStr; content += "<p>"; content += st; content += "</p><form method='get' action='setting'><label>SSID: </label><input name='ssid' length=32><input name='pass' length=64><input type='submit'></form>"; content += "</html>"; server.send(200, "text/html", content); }); server.on("/scan", []() { //setupAP(); IPAddress ip = WiFi.softAPIP(); String ipStr = String(ip[0]) + '.' + String(ip[1]) + '.' + String(ip[2]) + '.' + String(ip[3]); content = "<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>go back"; server.send(200, "text/html", content); }); server.on("/setting", []() { String qsid = server.arg("ssid"); String qpass = server.arg("pass"); if (qsid.length() > 0 && qpass.length() > 0) { Serial.println("clearing eeprom"); for (int i = 0; i < 96; ++i) { EEPROM.write(i, 0); } Serial.println(qsid); Serial.println(""); Serial.println(qpass); Serial.println(""); Serial.println("writing eeprom ssid:"); for (int i = 0; i < qsid.length(); ++i) { EEPROM.write(i, qsid[i]); Serial.print("Wrote: "); Serial.println(qsid[i]); } Serial.println("writing eeprom pass:"); for (int i = 0; i < qpass.length(); ++i) { EEPROM.write(32 + i, qpass[i]); Serial.print("Wrote: "); Serial.println(qpass[i]); } EEPROM.commit(); content = "{\"Success\":\"saved to eeprom... reset to boot into new wifi\"}"; statusCode = 200; ESP.reset(); } else { content = "{\"Error\":\"404 not found\"}"; statusCode = 404; Serial.println("Sending 404"); } server.sendHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*"); server.send(statusCode, "application/json", content); }); } } |