STM32玩转物联网实战篇：3.1.ESP8266 WIFI模块WEBClient通信示例详解GET、POST（心知天气、Onenet）

2023-11-25 21:50
文章标签 模块 详解 stm32 wifi 玩转 通信 示例 post 3.1 get esp8266 联网 实战篇 天气 onenet webclient

本文主要是介绍STM32玩转物联网实战篇：3.1.ESP8266 WIFI模块WEBClient通信示例详解GET、POST（心知天气、Onenet），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1、准备开发板

开发板功能区分布图

在这里插入图片描述

开发板俯视图

在这里插入图片描述

2、HTTP协议介绍

HTTP协议简介

    HTTP（HyperText Transfer Protocol）协议，即超文本传输协议，是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP 协议是基于 TCP/IP 协议的网络应用层协议。
    HTTP是一个客户端终端（用户）和服务器端（网站）请求和应答的标准（TCP）。通过使用网页浏览器、网络爬虫或者其它的工具，客户端发起一个HTTP请求到服务器上指定端口（默认端口为80）。服务器接收到请求之后，通过接收到的信息判断响应方式，并且给予客户端相应的响应，完成整个 HTTP 数据交互流程。

HTTP 工作原理

HTTP 请求/响应的步骤
1. 客户端连接到Web服务器一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。
2. 发送HTTP请求通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和数据包4部分组成。
3. 服务器接受请求并返回HTTP响应Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。
4. 释放连接TCP连接若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;
5. 客户端浏览器解析HTML内容客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

HTTP协议请求头Request Headers

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求头主要包括：请求行、请求头部、空行、数据包
如下图是一个 POST 请求的信息：
在这里插入图片描述

HTTP 协议响应信息 Response

在这里插入图片描述

HTTP 协议状态码

状态代码类别原因短语
1xxInfomational（信息性状态码）接收的请求正在处理
2xxSuccess（成功状态码）请求正常处理完毕
3xxRedirection（重定向状态码）需要进行附加操作以完成请求
4xxClient Error（客户端错误状态码）服务器无法处理请求
5xxServer Error（服务器错误状态码）服务器处理请求出错

3、在MDK中编写代码

WebClient客户端代码
web_strdup将字符串复制到新开辟的内存空间
webclient_session_create创建webclient客户端
webclient_header_fields_add将请求句柄封装到客户端缓存区
webclient_header_fields_get解析响应数据的单一消息报头
webclient_header_length_response获取请求头的长度
webclient_handle_response获取服务器响应的状态码
webclient_data_analysis获取服务器返回的数据包
HTTP请求方法
webclient_get_method客户端GET请求方法
webclient_post_method客户端POST请求方法

修改ESP8266.c代码中的NET_DEVICE_LinkServer_Init函数(代码在上一章)

ESP8266_RETTYPE NET_DEVICE_LinkServer_Init(void)
{unsigned char errCount = 0, errType = 0;char cfgBuffer[70];switch(netDeviceInfo.initStep){case 0:if(ESP8266_Net_Mode_Choose(STA) == ESP8266_OK)netDeviceInfo.initStep++;break;case 1:if(ESP8266_Enable_MultipleId(DISABLE) == ESP8266_OK)netDeviceInfo.initStep++;break;case 2:if(ESP8266_JoinAP(netDeviceInfo.staName,netDeviceInfo.staPass) == ESP8266_OK)netDeviceInfo.initStep++;break;case 3://注释掉这一行，因为请求的网址不同
//			if(ESP8266_Link_Server(enumTCP,netDeviceInfo.staIPAddress,netDeviceInfo.staPort,Single_ID_0) == ESP8266_OK)netDeviceInfo.initStep++;break;default:netDeviceInfo.netWork = 1;errType = 3;break;}return errType;}

在webclient.h中编写以下代码

#ifndef __WEBCLIENT_H_
#define __WEBCLIENT_H_
#include "sys.h"#ifndef WEBCLIENT_OK
#define WEBCLIENT_OK 0
#endif#ifndef WEBCLIENT_NOK
#define WEBCLIENT_NOK 1
#endiftypedef struct __webclient_header
{char* buffer;unsigned int length;                      /* content header buffer size */unsigned int size;                        /* maximum support header size */
}webclient_header;typedef struct __webclient_session
{	webclient_header* header;    /* webclient response header information */int resp_status;int content_length;
}webclient_session;void webclient_get_method(void);
void webclient_post_method(void);#endif

在webclient.c中编写以下代码

#include "webclient.h"
#include "ESP8266.h"
#include "usart.h"
#include "StringUtil.h"//将字符串复制到新开辟的内存空间
char* web_strdup(const char* s)
{uint16_t len = strlen(s) + 1;char* tmp = (char*)malloc(len);if (!tmp)return NULL;memcpy(tmp, s, len);return tmp;
}//创建webclient客户端
webclient_session* webclient_session_create(uint16_t header_sz)
{webclient_session* session;/* create session */session = (webclient_session*)calloc(1, sizeof(webclient_session));if (session == NULL){printf("webclient create failed, no memory for webclient session!");return NULL;}/* initialize the socket of session */session->content_length = -1;session->header = (webclient_header*)calloc(1, sizeof(webclient_header));if (session->header == NULL){printf("webclient create failed, no memory for session header buffer!");free(session->header);free(session);session = NULL;return NULL;}session->header->size = header_sz;session->header->buffer = (char*)calloc(1, header_sz);if (session->header->buffer == NULL){printf("webclient create failed, no memory for session header buffer!");free(session->header);free(session);session = NULL;return NULL;}return session;
}//将请求句柄封装到客户端缓存区
unsigned char webclient_header_fields_add(webclient_session* session, const char* fmt, ...)
{int length;va_list args;va_start(args, fmt);length = vsnprintf(session->header->buffer + session->header->length, session->header->size - session->header->length, fmt, args);if (length < 0){printf("add fields header data failed, return length(%d) error.", length);return WEBCLIENT_NOK;}va_end(args);session->header->length += length;if (session->header->length >= session->header->size){printf("not enough header buffer size(%d)!", session->header->size);return WEBCLIENT_NOK;}return WEBCLIENT_OK;
}//解析响应数据的单一消息报头
const char* webclient_header_fields_get(webclient_session* session, const char* fields)
{char* resp_buf = NULL;size_t resp_buf_len = 0;char* dataPtr;char* mime_ptr = NULL;resp_buf = session->header->buffer;dataPtr = strstr(resp_buf,fields);if(dataPtr != NULL){mime_ptr = strstr(dataPtr,":");if(mime_ptr != NULL){mime_ptr += 1;while (*mime_ptr && (*mime_ptr == ' ' || *mime_ptr == '\t'))mime_ptr++;return mime_ptr;}}return NULL;
}//获取请求头的长度
unsigned int webclient_header_length_response(webclient_session* session)
{return (strlen(session->header->buffer) - session->content_length - 4);
}//获取服务器响应的状态码
unsigned char webclient_handle_response(webclient_session* session)
{int rc = 0;char* mime_buffer = NULL;char* mime_ptr = NULL;const char* transfer_encoding;int i;if(webclient_header_fields_get(session, "Content-Length") != NULL){session->content_length = atoi(webclient_header_fields_get(session, "Content-Length"));}session->header->length = webclient_header_length_response(session);/* get HTTP status code */mime_ptr = web_strdup(session->header->buffer);if (strstr(mime_ptr, "HTTP/1.")){char* ptr = mime_ptr;ptr += strlen("HTTP/1.x");printf("ptr: %s\r\n", ptr);while (*ptr && (*ptr == ' ' || *ptr == '\t'))ptr++;/* Terminate string after status code */for (i = 0; ((ptr[i] != ' ') && (ptr[i] != '\t')); i++);ptr[i] = '\0';session->resp_status = (int)strtol(ptr, NULL, 10);}if (mime_ptr){free(mime_ptr);}return session->resp_status;
}//获取服务器返回的数据包
uint8_t* webclient_data_analysis(webclient_session* session)
{char* dataptr;char* mime_ptr = session->header->buffer;//printf("session->header->buffer:%s\r\n",session->header->buffer);dataptr = strstr(mime_ptr,"\r\n\r\n");if(dataptr != NULL){dataptr += 4;return (uint8_t*)dataptr;}return NULL;
}//客户端GET请求方法
void webclient_get_method(void)
{webclient_session* session;uint8_t uwRet = WEBCLIENT_NOK;uint8_t *dataPtr;session = webclient_session_create(RX_BUF_MAX_LEN);if(session == NULL){printf("创建客户端失败\r\n");goto __exit;}//	webclient_header_fields_add(session,"GET http://%s:%s/getBinFile?IMEI=868626044941824 HTTP/1.1\r\n",netDeviceInfo.staIPAddress,netDeviceInfo.staPort);
//	webclient_header_fields_add(session,"\r\n");
//	GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=smtq3n0ixdggurox&location=nanning&language=zh-Hans&unit=c HTTP/1.1\r\n	webclient_header_fields_add(session,"GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=smtq3n0ixdggurox&location=nanning&language=en&unit=c HTTP/1.1\r\n");webclient_header_fields_add(session,"Host:www.baidu.com\r\n");webclient_header_fields_add(session,"\r\n");if(ESP8266_DisconnectServer(0) != ESP8266_OK)	//断开服务器连接，goto __exit;if(ESP8266_Link_Server(enumTCP,"api.seniverse.com","80",Single_ID_0) == ESP8266_OK)	//连接服务器{uwRet = ESP8266_SendData(DISABLE,(uint8_t*)session->header->buffer,session->header->length,Single_ID_0);	//发送数据if(uwRet == WEBCLIENT_OK)	//发送成功{dataPtr = ESP8266_GetIPD(DISABLE,2000);	//解析服务器返回的数据if(dataPtr != NULL){memset(session->header->buffer,0,session->header->size);session->header->length = 0;memcpy(session->header->buffer,dataPtr,session->header->size);if(webclient_handle_response(session) == 200)	//解析服务器返回的状态码{printf("strlen(session->header->buffer):%d\r\n",strlen(session->header->buffer));printf("session->header->length:%d\r\n",session->header->length);dataPtr = webclient_data_analysis(session);		//获取服务器返回的数据if(dataPtr != NULL){if(strstr((char*)dataPtr,"+IPD,"))		//查找是否有IPD头{dataPtr = Filter_string((char*)dataPtr,(char*)"+IPD,",(char*)":");	//过滤IPD头if(dataPtr!=NULL){printf("dataPtr:%s\r\n",dataPtr);//printf("session->content_length:%d\r\n",session->content_length);}}else{printf("dataPtr:%s\r\n",dataPtr);}}}}}}__exit:if(session->header->buffer != NULL){free(session->header->buffer);session->header->buffer=NULL;}if(session != NULL){free(session);session = NULL;}
}//客户端POST请求方法
void webclient_post_method(void)
{webclient_session* session;uint8_t uwRet = WEBCLIENT_NOK;uint8_t *dataPtr;session = webclient_session_create(RX_BUF_MAX_LEN);if(session == NULL){printf("创建客户端失败\r\n");goto __exit;}//	webclient_header_fields_add(session,"GET http://%s:%s/getBinFile?IMEI=868626044941824 HTTP/1.1\r\n",netDeviceInfo.staIPAddress,netDeviceInfo.staPort);
//	webclient_header_fields_add(session,"\r\n");
//	GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=smtq3n0ixdggurox&location=nanning&language=zh-Hans&unit=c HTTP/1.1\r\n	webclient_header_fields_add(session,"POST /devices/583402349/datapoints HTTP/1.1\r\n");webclient_header_fields_add(session,"api-key:rBIh6FFxeyW=kVJyybB2FzD5QAQ=\r\n");webclient_header_fields_add(session,"Host: api.heclouds.com\r\n");webclient_header_fields_add(session,"Content-Length:66\r\n");webclient_header_fields_add(session,"\r\n");webclient_header_fields_add(session,"{\"datastreams\":[{\"id\":\"test_stream\",\"datapoints\":[{\"value\":30}]}]}");if(ESP8266_DisconnectServer(0) != ESP8266_OK)	//断开服务器连接goto __exit;if(ESP8266_Link_Server(enumTCP,"api.heclouds.com","80",Single_ID_0) == ESP8266_OK)	//连接服务器{uwRet = ESP8266_SendData(DISABLE,(uint8_t*)session->header->buffer,session->header->length,Single_ID_0);	//发送数据if(uwRet == WEBCLIENT_OK)	//发送成功{dataPtr = ESP8266_GetIPD(DISABLE,2000);	//解析服务器返回的数据if(dataPtr != NULL){memset(session->header->buffer,0,session->header->size);session->header->length = 0;memcpy(session->header->buffer,dataPtr,session->header->size);if(webclient_handle_response(session) == 200)	//解析服务器返回的状态码{printf("strlen(session->header->buffer):%d\r\n",strlen(session->header->buffer));printf("session->header->length:%d\r\n",session->header->length);dataPtr = webclient_data_analysis(session);		//获取服务器返回的数据if(dataPtr != NULL){if(strstr((char*)dataPtr,"+IPD,"))		//查找是否有IPD头{dataPtr = Filter_string((char*)dataPtr,(char*)"+IPD,",(char*)":");	//过滤IPD头if(dataPtr!=NULL){printf("dataPtr:%s\r\n",dataPtr);//printf("session->content_length:%d\r\n",session->content_length);}}else{printf("dataPtr:%s\r\n",dataPtr);}}}}}}__exit:if(session->header->buffer != NULL){free(session->header->buffer);session->header->buffer=NULL;}if(session != NULL){free(session);session = NULL;}
}

在StringUtil.h中编写以下代码

#ifndef __STRING_UTIL_h
#define __STRING_UTIL_h
#include "string.h"
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include "usart.h"int find_end(char * usart_buffer, int number);
int Find_string(char *pcBuf,char *left,char *right, char *pcRes);
void smart_array(unsigned char* addr,unsigned char *ip);
void Hex2Str(char *pbDest, char *pbSrc, int nLen);
unsigned char* Filter_string(char* pcBuf, char* left, char* right);
#endif

在StringUtil.c中编写以下代码

#include "StringUtil.h"/**
*@brief	 	ip网络地址转换
*@param		adr：地址 ip：ip
*@return	无
*/
void smart_array(unsigned char* addr,unsigned char *ip)
{int i;char taddr[30];char * nexttok;char num;strcpy(taddr,(char *)addr);nexttok = taddr;for(i = 0; i < 4 ; i++){nexttok = strtok(nexttok,".");
//		if(nexttok[0] == '0' && nexttok[1] == 'x') num = atoi16(nexttok+2,0x10);
//		else num = atoi16(nexttok,10);ip[i] = num;nexttok = NULL;}
}
/***********************************************************函数名称：Find_string(char *pcBuf,char*left,char*right, char *pcRes)函数功能：寻找特定字符串入口参数：char *pcBuf 为传入的字符串char*left   为搜索字符的左边标识符  例如："["char*right  为搜索字符的右边标识符  例如："]"char *pcRes 为输出转存的字符串数组返回值：用来校验是否成功，无所谓的。备注： left字符需要唯一，right字符从left后面开始唯一即可服务器下发命令举例：+MQTTPUBLISH: 0,0,0,0,/device/NB/zx99999999999999_back,6,[reastrobot]此函数会操作内存空间  强烈建议 提前清空buf   memset(Find_token,0x00,sizeof(Find_token));
***********************************************************/
int Find_string(char *pcBuf,char *left,char *right, char *pcRes)
{char *pcBegin = NULL;char *pcEnd = NULL;pcBegin = strstr(pcBuf, left);               //找到第一次出现的位置pcEnd = strstr(pcBegin+strlen(left), right); //找到右边标识第一次出现位置if(pcBegin == NULL || pcEnd == NULL || pcBegin > pcEnd){printf("string name not found!\n");return 0;}else{pcBegin += strlen(left);memcpy(pcRes, pcBegin, pcEnd-pcBegin);return 1;}
}//+IPD, 268:hello world\r\n
//过滤left和right之间的字符串，返回过滤之后的字符串
unsigned char* Filter_string(char* pcBuf, char* left, char* right)
{char* ptrIPD;ptrIPD = strstr((char*)pcBuf, left);				//搜索“left”头if (ptrIPD == NULL)										{//						UsartPrintf(USART_DEBUG, "\"left\" not found\r\n");}else{ptrIPD = strstr(ptrIPD, right);							//找到'right'if (ptrIPD != NULL){ptrIPD+=strlen(right);return (unsigned char*)(ptrIPD);}elsereturn NULL;}
}//int Smart_array(char *pcBuf,char *fu)
//{
//memcpy(&citc_server_ip[0],back_ip,strstr(back_ip,".")-back_ip);
//  char *pcBegin = NULL;
//	int8_t len =0;
//	pcBegin = strstr(pcBuf, fu);//找到第一次出现的位置
//	memcpy(&pcRes[i], pcBuf,pcBegin-pcBuf);
//	}
//	 len= strlen(pcBuf);
//	 pcBegin = strstr(pcBuf, fu);//找到第一次出现的位置
//	 memcpy(&pcRes[0], pcBuf,pcBegin-pcBuf);
//}//寻找字符后面最近的结束符
//int find_end(char * usart_buffer, int number) {
//  int i;
//  for (i = 0; i < 100; i++) {
//    if ((usart_buffer[number + i] == '/') && (usart_buffer[number + i + 1] == '>')) {
//      return number + i+2 ;   //如果有换行符  需要加4
//    }
//  }
//}//智能查找和匹配字符串
int8_t Find_AttributeStringAll(char *pcBuf, char *pcRest,uint16_t row,uint8_t col, char *left, char *right,uint8_t *Num)
{char pcFind[20] = {0};char *pcBegin = NULL;char *pcEnd = NULL;pcEnd  = pcBuf;while(1){memset(pcFind,0,20);pcBegin = strstr(pcEnd+1, left);if((pcBegin == NULL) || (strcmp(pcBegin,"}") == 0)){printf("找到指定字符 !\n");return 1;}else{pcEnd = strstr(pcBegin+strlen(left), right);if ((pcEnd == NULL) || (pcBegin > pcEnd)){printf("Mail name not found!\n");return -1;}else{if(*Num>row){return 1;}else{pcBegin += strlen(left);memcpy(pcFind, pcBegin, pcEnd - pcBegin);memset(pcRest+*Num*col,0,col);memcpy(pcRest+*Num*col,pcFind,sizeof(pcFind));(*Num) ++;}}}}
}void Hex2Str(char *pbDest, char *pbSrc, int nLen)
{char    ddl,ddh;int i;for (i=0; i<nLen; i++){ddh = 48 + pbSrc[i] / 16;ddl = 48 + pbSrc[i] % 16;if (ddh > 57) ddh = ddh + 7;if (ddl > 57) ddl = ddl + 7;pbDest[i*2] = ddh;pbDest[i*2+1] = ddl;}pbDest[nLen*2] = '\0';
}void Str2Hex(char* str, char* hex)
{const char* cHex = "0123456789ABCDEF";int i=0;for(int j =0; j < strlen(str); j++){unsigned int a =  (unsigned int) str[j];hex[i++] = cHex[(a & 0xf0) >> 4];hex[i++] = cHex[(a & 0x0f)];}hex[i] = '\0';
}

在main.c中编写以下代码

/* USER CODE BEGIN 0 */#define REQUEST_METHOD 	0	//0:GET请求，1:POST请求
/* USER CODE END 0 */int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */unsigned char* dataPtr = NULL;uint32_t request_time = 0;uint32_t netErr_time = 0;ESP8266_RETTYPE uwRet = ESP8266_NOK;uint32_t total_len=0;/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_LPUART1_UART_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */TIM_Interupt_Enable(); //使能串口中断USART_Interupt_Enable(); //使能定时器中断/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if(!netDeviceInfo.netWork)	//如果网络未连接{if(NET_DEVICE_Init() == ESP8266_OK)	{printf("初始化成功\r\n");}}if(time2Count - request_time >= 10000)		//（1ms * 2000)相当于延时2秒钟{if(netDeviceInfo.netWork)//如果网络连接成功{
#if REQUEST_METHODwebclient_get_method();	
#elsewebclient_post_method();
#endif}}}/* USER CODE END 3 */
}

4、实验现象

实现的功能
1、上电自动连接WIFI
2、如果是POST请求，则请求POST接口（我这里用的是ONENET的POST接口）
3、如果是GET请求，则请求GET接口（我这里用的是心知天气的GET接口）

POST请求（Onenet物联网平台）
在这里插入图片描述
GET请求（心知天气）
在这里插入图片描述

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http://www.chinasem.cn/article/424678。

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