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[ESP8266/ESP32]Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED 精华

伊娃老师 | 中级技师 | 创造力： | 帖子： | 发消息 | 串个门 | 加好友 | 打招呼
2023-9-20 00:35:42 [显示全部楼层]
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[ESP8266/ESP32] Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED

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本帖最后由 伊娃老师 于 2023-9-20 00:35 编辑

前情提要

首先感谢DFRobot的试用机会，因为回了一趟老家，所以这么晚才准备这个帖子，我这次最终目标是实现Firebeetle 2 ESP32-S3 的实时摄像头小车制作，如果你也感兴趣，可以跟着我的探索，一起完成这个项目。

因为我自己也算是初接触ESP32的Wi-Fi功能，很多东西都是一边探索一边整理出教学内容，如果有内容错误的，还请帮忙指出来，非常感谢！



项目环境

硬件：Firebeetle 2 ESP32-S3
电脑：本次截屏为MAC M1，但不限WIN/MAC
软件：Arduino IDE 2.2.2
代码：下载附件LEDControl.ino.zip库：下载附件ESPAsyncWebServer-master.zip


Firebeetle 2 ESP32-S3 wiki介绍
https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_DFR0975_FireBeetle_2_Board_ESP32_S3#target_8
完整的板子介绍可以看链接，图片是目录
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图1


Arduino环境配置

请看wiki链接的5.1部分
一定要慢慢、一步步看！跟着配置，不要心急！



测试板载LED

先让我们测试一下，你的环境有没有配置好吧！
使用以下代码测试板载LED会不会闪烁，代码内容同wiki链接的5.2部分，只是增加了注解
  1. // 定义一个整数变量 led，用于存储 LED 灯的引脚号，这里设置为 21，因为板载LED在21

  2. int led = 21;

  3. 

  4. // 初始化函数，Arduino 程序的入口点，在此处进行一次性的设置

  5. void setup() {

  6.   // 设置 led 变量指定的引脚为输出模式，以便将其用作输出控制 LED 灯

  7.   pinMode(led, OUTPUT);

  8. }

  9. 

  10. // 主循环函数，Arduino 程序的核心，将在循环中不断执行

  11. void loop() {

  12.   // 将 led 引脚的电压设置为高电平（即 LED 灯亮起）

  13.   digitalWrite(led, HIGH);

  14.   // 延迟 1000 毫秒（1 秒），保持 LED 灯亮起状态

  15.   delay(1000);

  16.   // 将 led 引脚的电压设置为低电平（即 LED 灯熄灭）

  17.   digitalWrite(led, LOW);

  18.   // 延迟 1000 毫秒（1 秒），保持 LED 灯熄灭状态

  19.   delay(1000);

  20. }

复制代码




板载LED是type-c右边的绿色灯
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图2Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图3




正式开始！



步骤 1：准备工作


在开始编写和理解代码之前，确保已经完成以下准备工作：


  • 连接ESP32到电脑，并确保您的Arduino IDE已经正确设置，以便能够上传代码到ESP32。
  • 确保电脑跟ESP32可以连接到同一个WiFi网络，因为这个代码将创建一个Web服务器，需要连接到WiFi网络以供其他设备访问。



步骤 2：安装ESPAsyncWebServer库


在Arduino中，我们可以使用库来轻松地执行许多任务。为了连接WiFi网络和创建Web服务器，我们需要另外安装：
ESPAsyncWebServer库


你可以在Github找到，也可以附件直接下载：
https://github.com/me-no-dev/ESPAsyncWebServer


下载好之后，选择：
项目/导入库/添加.zip库，开启下载的zip档即可
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图5

ps. 我另外也发现ESPAsyncWebSrv也可以使用，而且可以直接搜索到，但不清楚两者区别，麻烦知道的小伙伴留言解惑，谢谢！
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图6


步骤3：修改代码中的Wi-Fi帐号密码并上传

10行跟11行，修改帐号密码

因为我们使用网页控制LED，所以电脑、手机、平板都可以使用，但是！
要跟电脑同一个网络，用手机、平板也是一样的，
同一个网络！同一个网络！同一个网络！
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图7


代码上传成功后，
如果连接Wi-Fi成功：串口监视器会显示一个ip地址，每一个人的ip地址都不一样
如果连接Wi-Fi失败：串口监视器会显示WiFi Failed!
Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图8


复制并修改以下代码：
  1. /*

  2. 这里我们使用了WiFi库和ESPAsyncWebServer库，

  3. 它们用于连接WiFi网络和创建Web服务器

  4. */

  5. #include <WiFi.h>               //使用WiFi库

  6. #include <ESPAsyncWebServer.h>  //使用ESPAsyncWebServer库

  7. 

  8. 

  9. //修改网络名称跟Wi-Fi密码，要跟自己电脑同一个网络

  10. const char *ssid = "WiFi网络名称";  // 替换成您的WiFi网络名称

  11. const char *password = "WiFi密码";  // 替换成您的WiFi密码

  12. 

  13. AsyncWebServer server(80);  //声明对象并设置端口号，一般WebServer使用80

  14. 

  15. void setup() {

  16.   // 启动串口通信，设置通信速率为115200波特率

  17.   Serial.begin(115200);

  18. 

  19.   // 配置WiFi模式为Station（客户端模式）

  20.   WiFi.mode(WIFI_STA);

  21. 

  22.   // 尝试连接到WiFi网络，使用在前面定义的网络名称（ssid）和密码（password）

  23.   WiFi.begin(ssid, password);

  24. 

  25.   // 检查WiFi连接状态，如果连接失败，则打印错误消息并返回

  26.   if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {

  27.     Serial.printf("WiFi Failed!\n");

  28.     return;

  29.   }

  30. 

  31.   // 打印ESP32的局域网IP地址，以便在串口监视器中查看

  32.   Serial.print("IP Address: ");

  33.   Serial.println(WiFi.localIP());

  34. 

  35.   // 设置LED引脚为输出模式，假设LED连接到引脚21

  36.   pinMode(21, OUTPUT);

  37. 

  38.   // 处理根路径请求，创建一个包含控制LED的按钮的HTML页面

  39.   server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  40.     String html = "<html><head><title>LED Control</title></head><body>";

  41.     html += "<h1>Arduino Web Server</h1>";

  42.     html += "<button id='btnOn'>Turn On LED</button>";

  43.     html += "<button id='btnOff'>Turn Off LED</button>";

  44.     html += "<script>";

  45.     html += "document.getElementById('btnOn').addEventListener('click', function() {";

  46.     html += "  var xhr = new XMLHttpRequest();";

  47.     html += "  xhr.open('GET', '/led/on', true);";  // 发送请求以打开LED

  48.     html += "  xhr.send();";

  49.     html += "});";

  50.     html += "document.getElementById('btnOff').addEventListener('click', function() {";

  51.     html += "  var xhr = new XMLHttpRequest();";

  52.     html += "  xhr.open('GET', '/led/off', true);";  // 发送请求以关闭LED

  53.     html += "  xhr.send();";

  54.     html += "});";

  55.     html += "</script>";

  56.     html += "</body></html>";

  57. 

  58.     // 发送HTML响应给客户端，状态码为200（OK），内容类型为text/html

  59.     request->send(200, "text/html", html);

  60.   });

  61. 

  62.   // 处理LED打开请求，将引脚21的电平设置为高（打开LED）

  63.   server.on("/led/on", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  64.     digitalWrite(21, HIGH);  // 打开LED，假设LED连接到引脚21

  65.     // 发送文本响应给客户端，表示LED已打开

  66.     request->send(200, "text/plain", "LED is on");

  67.   });

  68. 

  69.   // 处理LED关闭请求，将引脚21的电平设置为低（关闭LED）

  70.   server.on("/led/off", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  71.     digitalWrite(21, LOW);  // 关闭LED，假设LED连接到引脚21

  72.     // 发送文本响应给客户端，表示LED已关闭

  73.     request->send(200, "text/plain", "LED is off");

  74.   });

  75. 

  76.   // 启动Web服务器，开始监听来自客户端的请求

  77.   server.begin();

  78. }

  79. 

  80. void loop() {

  81.   // 在这里可以添加其他代码，但在这个示例中，循环函数为空

  82. }

复制代码


步骤4：浏览器输入ip开启网页

点击Turn On LED：开启LED
点击Turn Off LED：关闭LED

Firebeetle 2 ESP32-S3 新手笔记-带你学会用网页服务器控制板载LED图9





Arduino代码讲解


在Arduino中，我们可以使用库来轻松地执行许多任务。
在代码的开头，可以通过#include来引入库。
这里我们使用了WiFi库和AsyncWebServer库，它们用于连接WiFi网络和创建Web服务器。
  1. #include <WiFi.h>               //使用WiFi库

  2. #include <ESPAsyncWebServer.h>  //使用ESPAsyncWebServer库

复制代码



在 setup 函数中，我们配置了ESP32连接到WiFi网络的设置。
这些设置包括WiFi网络的名称（ssid）和密码（password）。
ESP32会尝试连接到这个网络。

在 setup 函数中，我们还创建了一个AsyncWebServer对象（server），你后面会看到很多个"serve.函数"，都是跟Web服务器有关，它将用于处理来自Web浏览器的请求。
我们将服务器设置为监听端口80，这是Web服务器常用的端口。

为了能看到ESP32的IP地址，我们使用WiFi.localIP()
  1. const char *ssid = "WiFi网络名称";  // 替换成您的WiFi网络名称

  2. const char *password = "WiFi密码";  // 替换成您的WiFi密码

  3. 

  4. AsyncWebServer server(80);  //声明对象并设置端口号，一般WebServer使用80

  5. 

  6. void setup() {

  7.   // 启动串口通信，设置通信速率为115200波特率

  8.   Serial.begin(115200);

  9. 

  10.   // 配置WiFi模式为Station（客户端模式）

  11.   WiFi.mode(WIFI_STA);

  12. 

  13.   // 尝试连接到WiFi网络，使用在前面定义的网络名称（ssid）和密码（password）

  14.   WiFi.begin(ssid, password);

  15. 

  16.   // 检查WiFi连接状态，如果连接失败，则打印错误消息并返回

  17.   if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {

  18.     Serial.printf("WiFi Failed!\n");

  19.     return;

  20.   }
复制代码




LED属于输出模式，设置板载LED的21脚为输出
  1.   // 设置LED引脚为输出模式，假设LED连接到引脚21

  2.   pinMode(21, OUTPUT);
复制代码




server.on() 是一个函数，用于在ESPAsyncWebServer库中设置处理HTTP请求的回调函数。这个函数允许您定义当特定HTTP请求到达Web服务器时应该执行的操作。
具体来说，server.on() 通常接受以下参数：

  • 路径（Path）：表示服务器应该匹配的URL路径。当客户端请求与这个路径匹配的URL时，将执行回调函数。例如，在代码中的 server.on("/", ...) 中，路径是"/"，表示处理根路径的请求。
  • HTTP请求方法（HTTP Method）：表示服务器应该响应的HTTP请求方法，如HTTP GET、POST等。在代码中，使用 HTTP_GET 表示只处理HTTP GET请求。
  • 回调函数（Callback Function）：是一个函数，它定义了当匹配的HTTP请求到达时应该执行的操作。这个函数接受一个参数，通常是一个指向AsyncWebServerRequest对象的指针，该对象包含了有关HTTP请求的信息，如请求头、参数等。



在 server.on("/", ...) 部分，我们定义了当有人访问根路径（"/"）时应该执行的操作。
这段代码生成一个简单的HTML页面，其中包含两个按钮，用于控制LED灯的开关。
还添加了JavaScript代码，以便通过按钮单击来向服务器发送请求，从而控制LED灯的状态。
其实这里就是基本的HTML+JavaScript，定义了变量 html，形态为String，
html+= 都是为了连接内容而已，也可以打一整串，就是看的很难受就是了

在HTTP通信中，状态码是服务器向客户端发送的一个三位数的数字，用于表示请求的处理结果。状态码提供了一种快速的方式，让客户端了解服务器对请求的响应状态。
当浏览器接收到状态码200时，它知道请求成功完成，服务器将发送响应内容作为HTML文档，并且该内容的类型是"text/html"，因此浏览器会将其解释为HTML页面并进行渲染。
简单来说，就是让ESP32知道这些内容是一个网页。
  1. server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  2.     String html = "<html><head><title>LED Control</title></head><body>";

  3.     html += "<h1>Arduino Web Server</h1>";

  4.     html += "<button id='btnOn'>Turn On LED</button>";

  5.     html += "<button id='btnOff'>Turn Off LED</button>";

  6.     html += "<script>";

  7.     html += "document.getElementById('btnOn').addEventListener('click', function() {";

  8.     html += "  var xhr = new XMLHttpRequest();";

  9.     html += "  xhr.open('GET', '/led/on', true);";  // 发送请求以打开LED

  10.     html += "  xhr.send();";

  11.     html += "});";

  12.     html += "document.getElementById('btnOff').addEventListener('click', function() {";

  13.     html += "  var xhr = new XMLHttpRequest();";

  14.     html += "  xhr.open('GET', '/led/off', true);";  // 发送请求以关闭LED

  15.     html += "  xhr.send();";

  16.     html += "});";

  17.     html += "</script>";

  18.     html += "</body></html>";

  19. 

  20.     // 发送HTML响应给客户端，状态码为200（OK），内容类型为text/html

  21.     request->send(200, "text/html", html);

  22.   });
复制代码




在 server.on("/led/on", ...) 部分，我们定义了当有人访问 "/led/on" 路径时应该执行的操作。
这段代码将使连接到引脚21的LED灯点亮。

ps.照理来说，成功点亮LED应该会在浏览器看到LED is on的文字，但我并没有看到，这里也求教大家了
  1. server.on("/led/on", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  2.     digitalWrite(21, HIGH);  // 打开LED，假设LED连接到引脚21

  3.     // 发送文本响应给客户端，表示LED已打开

  4.     request->send(200, "text/plain", "LED is on");

  5.   });
复制代码




在 server.on("/led/off", ...) 部分，我们定义了当有人访问 "/led/off" 路径时应该执行的操作。
这段代码将使连接到引脚21的LED灯熄灭。
  1.   server.on("/led/off", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) {

  2.     digitalWrite(21, LOW);  // 关闭LED，假设LED连接到引脚21

  3.     // 发送文本响应给客户端，表示LED已关闭

  4.     request->send(200, "text/plain", "LED is off");

  5.   });
复制代码




在所有配置和处理函数设置完成后，在 setup 函数的最后，我们调用 server.begin() 启动Web服务器，使其开始监听来自客户端的请求。
  1. server.begin();
复制代码




熟悉Arduino的人，可能会困惑，为什么loop中没有代码。
因为server虽然是在 setup 函数中定义的，只会执行一次，但server会一直监听来自浏览器的HTTP请求，无论何时浏览器发送请求，这些事件处理程序都会根据请求路径来执行相应的操作。

因此，虽然LED的控制逻辑在 setup 中执行，但它仍然可以通过与Web服务器事件处理程序的交互来实现对LED的控制。

  1. void loop() {

  2.   // 在这里可以添加其他代码，但在这个示例中，循环函数为空

  3. }
复制代码



后续会继续完成摄像头画面的显示以及马达的控制，最后再次感谢DFRobot！

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