ESP8266 Non-OS SDK开发探坑之五-简单的HTTP配置服务器

经过一段时间的折腾,总算把esp8266搞入门了,开始正式开发了

esp8266的模块要联网进行控制,首先肯定是得配置wifi信息,

1、原始的方法是写到代码里,定义个宏,定义个变量。。。

2、串口通信方式、AT指令之类的。。。

3、初始化softAP模式,然后提供个tcpserver,由手机app实现TCP传输配置,这个目前产品上用的比较多,在需要断开家里wifi连上设备wifi配置完再重连家里wifi的都属这一类

4、初始化SoftAP模式,然后提供webserver,由手机通过浏览器访问进行配置,这个是本文实现的方法

5、airkiss,这个比较便捷,产品上也用的比较多,不需要断开任何wifi,直接进行一段时间的扫描、广播、配置。

其中1、2方法显然只适合diy人士,做产品是不行的,3、4、5方法各有优劣,3缺点是需要安装app,优点是交互性好,4缺点是界面不友好(UI都需要esp8266提供),配置过程略繁琐,但是只要一部手机就能配置,不用下载app,5的原理还蛮有意思,巧妙利用了无线传输物理层某些字段明文传输,并且包数据长length字段可由应用层控制的特点进行信息传输,当然安全性不太高,理论上只要能接收到信号都能解析,毕竟是明文传输,但是比较方便,有新设备加入,只需要一台设备能发送对应的信息即可完成配置,几乎不需要人工介入。

前几篇充满了对esp8266的吐槽,不过随着深入了解,对esp8266更多了些喜欢,麻雀虽小,五脏俱全,esp8266具备了实现上述5种方法的软硬件基础,而且官方也给了接口和例程,所以难度就小了很多。

为了探坑,我决定造轮子。。。。。。写个简单的HTTP Server完成初始化配置, 同时完成tcp客户端定时上传数据,和tcp服务端远程控制的功能。

这篇先讲WebServer,及其配套的方法,下一篇再说下TCP Server和Client

简单说说可行性,HTTP协议比较简单,基于TCP协议,只要能开启TCP服务即可实现Web服务,显然ESP8266的能力完全可以cover,那便只要开启TCP服务,监听某端口,能监听80便是最好,然后在接收回调里完成请求解析、头部信息解析,数据提取,以及发送响应结果。这里我只实现最基本的HTTP协议内容,完成基本网页通信,也就是解析了头部的GET、POST请求,解析Conten-Length字段,实现响应重定向Location,并自定义了很基础的几个html静态页面。其实内存够大,完全可以把页面弄的很华丽,就是有点没必要了。

先初始化web服务

void ICACHE_FLASH_ATTR
WebServInit(uint32 port){
espConnServ.type = ESPCONN_TCP;
espConnServ.state = ESPCONN_NONE;
espConnServ.proto.tcp = &espTcp;
espConnServ.proto.tcp->local_port = port;
espconn_regist_connectcb(&espConnServ, WebServListenCB);

#ifdef WEB_SERV_SSL_ENABLE
    espconn_secure_set_default_certificate(default_certificate, default_certificate_len);
    espconn_secure_set_default_private_key(default_private_key, default_private_key_len);
    espconn_secure_accept(&espConnServ);
#else
espconn_accept(&espConnServ);
#endif
espconn_regist_time(&espConnServ,600, 1); // client connectted timeout, unit: second, 0~7200
WebServOn = true;
}


当有客户端连接执行回调:

LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR
WebServListenCB(void *arg){
    struct espconn *pEspConn = arg;
    os_printf("server: "IPSTR":%d connected\n", IP2STR(pEspConn->proto.tcp->remote_ip),pEspConn->proto.tcp->remote_port);

    espconn_regist_recvcb(pEspConn, WebServRecvCB);
    espconn_regist_sentcb(pEspConn, WebServSentCB);
    espconn_regist_reconcb(pEspConn, WebServReconCB);
    espconn_regist_disconcb(pEspConn, WebServDisconCB);
}


其中定义了几个回调。

重点是接收回调:

接收回调里先是提取HTTP的方法(GET、POST)和请求的URL地址及参数,提取后放在传入指针 URLParam里。

LOCAL bool ICACHE_FLASH_ATTR
ParseURL(char *pRecv, unsigned short length, URLParam *pUrlParam){
if(pRecv==NULL){ return false;}
char *pTemp = NULL;
char *pTemp2 = NULL;

if(os_strncmp(pRecv,"GET ",4)==0){
pUrlParam->eMethod = GET;
}else if(os_strncmp(pRecv,"POST ",5)==0){
pUrlParam->eMethod = POST;
}else{ return false;}

pTemp = (char*)os_strstr(pRecv,"/");
if(pTemp==NULL){
return false;
}else{
char *pEnd = (char*)os_strstr(pTemp," HTTP");
if(pEnd==NULL || pEnd<pTemp){ return false; }

pTemp2 = (char*)os_strstr(pTemp,"?");
if(pTemp2!=NULL && pEnd>pTemp2){
os_memcpy(pUrlParam->szPath, pTemp+1, (pTemp2-pTemp-1 )<MAX_PATH?(pTemp2-pTemp-1 ):MAX_PATH);
os_memcpy(pUrlParam->szParam,pTemp2+1,(pEnd-pTemp2-1)<MAX_PARAM?(pEnd-pTemp2-1):MAX_PARAM);
}else{
if(pEnd-pTemp-1>0){
os_memcpy(pUrlParam->szPath, pTemp+1, (pEnd-pTemp-1)<MAX_PATH?(pEnd-pTemp-1):MAX_PATH);
}else{
os_memset(pUrlParam->szPath,0,sizeof(pUrlParam->szPath));
os_memset(pUrlParam->szParam,0,sizeof(pUrlParam->szParam));
}
}
}
return true;
}


如果是POST方法,则提取post数据,就是判断HTTP头部结尾标识\r\n\r\n,并比对Content-Length字段里的长度信息,

LOCAL bool ICACHE_FLASH_ATTR
GetPostData(char *pRecv, unsigned short length, char **pPostData){
if(pRecv==NULL){ return false;}
*pPostData = (char*)os_strstr(pRecv,"\r\n\r\n");
if(*pPostData==NULL){
return false;
}
*pPostData += 4;

char* pContLen = (char *)os_strstr(pRecv,"Content-Length: ");
if(pContLen == NULL){ return false;}
pContLen+=16;

char *pLenEnd = (char *)os_strstr(pContLen,"\r\n");
if(pLenEnd == NULL || pLenEnd-pContLen>9){ return false;}

char lenBuf[11]={0};
os_memcpy(lenBuf, pContLen, pLenEnd-pContLen);
uint32 contLen = atoi(lenBuf);
if(length-(*pPostData-pRecv) != contLen){ return false;}
return true;
}


再提取post参数并组装成json对象,这样解析方便并且将来可以和TCP server的参数解析方法统一,目前没这么做。其中用到了cjson库,关于cjson库的移植参考了博客:

【ESP8266】移植cJSON到ESP8266_代码就是生产力!

//this function will modify the string context param pData pointed to
LOCAL bool ICACHE_FLASH_ATTR
ParsePostData(char *pData, unsigned short length, PostParam *pParam){
if(pData==NULL)return false;
if(pData[0]=='{'){
pParam->eEncode = JSON_ENCODE;
pParam->jsonData = cJSON_Parse(pData);
if(NULL == pParam->jsonData){
TRACE("parse json string from post data error:%s\r\n",pData);
return false;
}
}else{
pParam->eEncode = URL_ENCODE;
char *pPtr = pData;
pParam->jsonData = cJSON_CreateObject();

while(pPtr){
char *pSplit = NULL;
char *pKV = NULL;

pSplit = os_strstr(pPtr,"&");
pKV = os_strstr(pPtr,"=");
if(pKV){
if(pSplit!=NULL){
pSplit[0] = '\0';
}
pKV[0] = '\0';
cJSON_AddStringToObject(pParam->jsonData,pPtr,pKV+1);
}
if(pSplit==NULL){
break;
}
pPtr = pSplit +1;
}
}
return true;
}


完成上述解析后,即可对请求进行处理并相应,为了节省内存空间,定义了很多static const char数组对象,这些对象一般存在flash上,用的时候才加载到内存。响应函数如下

LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR
WebServResponse(void *arg, HttpStatusCode statCode, const char *pData, const char *pRedirect)
{
    uint16 length = 0;
    char *pBuf = NULL;
    char headBuf[256];
    os_memset(headBuf, 0, 256);
    struct espconn * pEspConnClient = arg;

    char *pCodeDspt=NULL;
    switch(statCode){
    case SUCCESS:
     pCodeDspt = "OK";
     break;
    case REDIRECTION:
     pCodeDspt = "redirection";
     break;
    case BAD_REQUEST:
     pCodeDspt = "Bad Request";
     length = os_strlen(headBuf);
     break;
    case SERV_ERROR:
     pCodeDspt = "Server Internal Error";
     break;
    default:
     pCodeDspt = "Server Internal Error";
     break;
    }
os_sprintf(headBuf, "HTTP/1.1 %d %s\r\nServer: ESP8266\r\nContent-type: text/html;charset=utf-8\r\nPragma: no-cache\r\n",statCode,pCodeDspt);
if(pRedirect){
os_sprintf(headBuf+os_strlen(headBuf),"Location: http://192.168.4.1/%s\r\n\r\n",pRedirect);
}else{
os_sprintf(headBuf+os_strlen(headBuf),"\r\n");
}
length = os_strlen(headBuf);

if(statCode == SUCCESS){
os_sprintf(headBuf+os_strlen(headBuf)-2,"Content-Length: %d\r\n\r\n",pData ? os_strlen(pData) : 0);
length = os_strlen(headBuf);
if (pData) {
length = os_strlen(headBuf);
pBuf = (char *)os_zalloc(length + os_strlen(pData) + 1);
if(pBuf != NULL){
os_memcpy(pBuf, headBuf, length);
os_memcpy(pBuf + length, pData, os_strlen(pData));
length += os_strlen(pData);
}else{
statCode = SERV_ERROR;
//ignore the redirection because of the unexpected error
os_sprintf(headBuf, "HTTP/1.1 500 Server Internal Error\r\nContent-Length: 0\r\nServer: ESP8266\r\n\r\n");
length = os_strlen(headBuf);
}
}
}

    TRACE("head:%s",headBuf);

    if (pData && pBuf!=NULL) {
        TRACE("buf:%s",pBuf);
#ifdef WEB_SERV_SSL_ENABLE
        espconn_secure_sent(pEspConnClient, pBuf, length);
#else
        espconn_sent(pEspConnClient, pBuf, length);
#endif
    } else {
#ifdef WEB_SERV_SSL_ENABLE
        espconn_secure_sent(pEspConnClient, headBuf, length);
#else
        espconn_sent(pEspConnClient, headBuf, length);
#endif
    }
    if (pBuf) {
        os_free(pBuf);
    }
}


支持状态码成功(200 SUCCESS),重定向(301 REDIRECTION),错误的请求(400 BAD REQUEST),服务器错误(500 SERVER INTERNAL ERROR)等简单的状态。由于在接收回调函数中不便于进行一些操作,比如和wifi状态相关的对象操作或者espconn对象的操作,所以开启任务队列进行处理:

void ICACHE_FLASH_ATTR
WebServTask(os_event_t *e){
struct espconn *pEspConn;
struct station_config *pStatConf;
uint8 WifiMode;
switch(e->sig){
case WSIG_START_SERV:
WifiMode = wifi_get_opmode_default();
if(!(WifiMode & SOFTAP_MODE)){
WifiMode = WifiMode | SOFTAP_MODE;
wifi_set_opmode(WifiMode);
}
WebServInit(e->par);
break;
case WSIG_DISCONN:
pEspConn = (struct espconn*) e->par;
if(espconn_disconnect(pEspConn)!=0){  //error code is ESPCONN_ARG
TRACE("client disconnect failed, argument illegal\r\n");
}
break;
case WSIG_WIFI_CHANGE:
pStatConf = (struct station_config *)e->par;
bool ret = WifiStationConfig(pStatConf);
TRACE("wifi station connect return:%s",ret?"true":"false");
break;
case WSIG_REMOTE_SERVCHG:
wifi_set_opmode(STATION_MODE);
system_os_post(TCPCOMM_TASK_PRIO,TSIG_REMOTE_SERVCHG,0x00);
break;
default:
break;
}
}


手机连上ESP8266 AP后访问html页面:

esp8266连接mysql服务器 esp8266连接服务器失败_智能家居

转存失败重新上传取消

esp8266连接mysql服务器 esp8266连接服务器失败_ESP8266_02

 

esp8266连接mysql服务器 esp8266连接服务器失败_HTTP_03

插播下我重打的板:

AC-DC继电器控制版

esp8266连接mysql服务器 esp8266连接服务器失败_esp8266连接mysql服务器_04

DC-DC继电器控制版

esp8266连接mysql服务器 esp8266连接服务器失败_ESP8266_05

实物还得等打板,好慢。

代码见:  ESP8266_NONOS_SDK-2.2.1-WebServer

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