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[RISC-V MCU 应用开发] ESP-NOW入门

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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-8-17 22:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 gaoyang9992006 于 2023-8-17 22:27 编辑

@21小跑堂
ESP32-C3系列是RISC-V核心单片机中的一颗璀璨明珠，是一款性价比超高的WIFI单片机。
厂家提供了一种基于底层通信的协议ESP-NOW。无需无线路由器即可实现高速远距离通信。
ESP-NOW 是乐鑫定义的一种无线通信协议，能够在无路由器的情况下直接、快速、低功耗地控制智能设备。它能够与 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 共存，支持乐鑫 ESP8266、ESP32、ESP32-S 和 ESP32-C 等多系列 SoC。ESP-NOW 广泛应用于智能家电、远程控制和传感器等领域。在 ESP-NOW 中，应用程序数据被封装在各个供应商的动作帧中，然后在无连接的情况下，从一个 Wi-Fi 设备传输到另一个 Wi-Fi 设备。
ESP-NOW 是基于数据链路层的无线通信协议，它将五层 OSI 上层协议精简为一层，数据传输时无需依次经过网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等复杂的层级，也无需层层增加包头和解包，大大缓解了网络拥挤时因为丢包而导致的卡顿和延迟，拥有更高的响应速度。
4286464de2b93844e5.png
经过两天的学习，已经掌握了基本用法，现将学习笔记记录如下：
发送端，发送端作为STA模式运行，接收端是被发现设备，因此作为AP模式运行。
发送端代码：
复制
  1. #include <esp_now.h>
    

  2. #include <WiFi.h>
    

  3. #include <esp_wifi.h>
    


  4. 

  5. //定义开发板载LED
    

  6. #define LED4 12
    

  7. #define LED5 13
    

  8. //定义通信通道宏，指定在通道1通信
    

  9. #define CHANNEL 1
    


  10. 

  11. // Global copy of slave
    

  12. esp_now_peer_info_t slave;
    


  13. 

  14. esp_err_t addStatus;
    


  15. 

  16. //发送回调函数，即发送完成后通过该函数返回相关的地址与状态
    

  17. void OnDataSent(const uint8_t *mac_addr, esp_now_send_status_t status)
    

  18. {
    

  19.   for(int i = 0; i<6 ; i++ )
    

  20.   {
    

  21.     Serial.print("0x");Serial.print(*(mac_addr+i) , HEX);Serial.print("  ");
    

  22.   }
    

  23.   Serial.println();
    

  24.   if( status == ESP_NOW_SEND_SUCCESS )
    

  25.   {
    

  26.     Serial.println("ESP_NOW_SEND_SUCCESS"); //0是成功，1是失败
    

  27.     digitalWrite(LED4,!digitalRead(LED4));
    

  28.   }
    


  29. 

  30. }
    


  31. 

  32. void setup() 
    

  33. {
    

  34.   pinMode( LED4 , OUTPUT );
    

  35.   pinMode( LED5 , OUTPUT );
    

  36.   digitalWrite(LED4,LOW);
    

  37.   digitalWrite(LED5,LOW);
    

  38.   Serial.begin(115200);
    

  39.   WiFi.mode(WIFI_STA);
    


  40. 

  41.   esp_err_t erro = esp_wifi_set_channel(CHANNEL, WIFI_SECOND_CHAN_NONE);
    

  42.   Serial.println("ESP_NOW_DEMO");
    

  43.    Serial.print("esp_wifi_set_channel:");
    

  44.   switch (erro)
    

  45.   {
    

  46.     case ESP_OK:Serial.println("succeed");
    

  47.     break;
    

  48.     case ESP_ERR_WIFI_NOT_INIT:Serial.println("WiFi is not initialized by esp_wifi_init");
    

  49.     break;
    

  50.     case ESP_ERR_WIFI_IF:Serial.println("invalid interface");
    

  51.     break;
    

  52.     case ESP_ERR_INVALID_ARG:Serial.println("invalid argument");
    

  53.     break;    
    

  54.   }
    

  55.   Serial.print("STA MAC: "); Serial.println(WiFi.macAddress());
    

  56.   Serial.print("STA CHANNEL "); Serial.println(WiFi.channel());
    


  57. 

  58.   //初始化ESP-NOW
    

  59.   if(esp_now_init() == ESP_OK)
    

  60.   {
    

  61.     Serial.println("ESPNow Init Success");
    

  62.   }
    

  63.   else
    

  64.   {
    

  65.     Serial.println("ESPNow Init Failed");
    

  66.     ESP.restart();
    

  67.   }
    

  68.   // Once ESP-Now is successfully Init, we will register for Send CB to
    

  69.   // get the status of Trasnmitted packet
    

  70.   esp_now_register_send_cb(OnDataSent);
    


  71. 

  72.   int16_t scanResults = WiFi.scanNetworks(false,false,false,300,CHANNEL);
    

  73.   Serial.print("Found "); Serial.print(scanResults); Serial.println(" devices ");
    

  74.   for (int i = 0; i < scanResults; ++i) 
    

  75.   {
    

  76.     // Print SSID and RSSI for each device found
    

  77.     String SSID = WiFi.SSID(i);
    

  78.     int32_t RSSI = WiFi.RSSI(i);
    

  79.     String BSSIDstr = WiFi.BSSIDstr(i);
    


  80. 

  81.     Serial.print(i + 1);Serial.print(": ");
    

  82.     Serial.print(SSID);//热点名字
    

  83.     Serial.print(" (");Serial.print(RSSI);Serial.print(") ");//热点信号强度
    

  84.     Serial.print(" [");Serial.print(BSSIDstr);Serial.println("] ");//热点物理地址
    

  85.     Serial.println(BSSIDstr.c_str());
    

  86.     // Check if the current device starts with `Slave`
    

  87.     if (SSID.indexOf("Slave") == 0) 
    

  88.     {
    

  89.       // SSID of interest
    

  90.       Serial.println("Found a Slave.");
    

  91.       Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); Serial.print(SSID); 
    

  92.       Serial.print(" ["); Serial.print(BSSIDstr); Serial.print("]");
    

  93.       Serial.print(" ("); Serial.print(RSSI); Serial.print(")"); Serial.println("");
    

  94.       // Get BSSID => Mac Address of the Slave
    

  95.       int mac[6];
    

  96.       if( 6== sscanf(BSSIDstr.c_str(), "%2x:%2x:%2x:%2x:%2x:%2x",&mac[0],&mac[1],&mac[2],&mac[3],&mac[4],&mac[5] ))
    

  97.       {
    

  98.         Serial.print("<");
    

  99.         for( int i = 0 ; i<6 ; i++ )
    

  100.         {
    

  101.           slave.peer_addr[i] = (uint8_t)mac[i];
    

  102.           Serial.print(slave.peer_addr[i]);Serial.print(" ");
    

  103.         }
    

  104.         Serial.println(">");
    


  105. 

  106.         slave.channel = CHANNEL; // pick a channel，选择一个信道
    

  107.         slave.encrypt = 0; // no encryption,不加密
    

  108.       }
    

  109.     }
    

  110.   }
    

  111.   addStatus = esp_now_add_peer( &slave );
    

  112. }
    


  113. 

  114. uint8_t data = 0;
    


  115. 

  116. void loop() 
    

  117. {
    

  118.   // put your main code here, to run repeatedly:
    

  119.   data++;
    


  120. 

  121.   const uint8_t *peer_addr = slave.peer_addr;
    

  122.   if(addStatus == ESP_OK)
    

  123.   {
    

  124.     esp_err_t result = esp_now_send(peer_addr, &data, sizeof(data));
    

  125.     Serial.print("Send Status: ");
    

  126.     if (result == ESP_OK) 
    

  127.     {
    

  128.       Serial.println("Success");
    

  129.     }
    

  130.     else
    

  131.     {
    

  132.       Serial.println("Error");
    

  133.     }
    

  134.   }
    

  135.   delay(3000);
    

  136. }
该例子，通过主动发现存在的指定通道的热点，然后逐个判断是否是想要的那些，然后找到目标后，对该目标发送一个变量，根据需要可以将发送内容改成别的内容，可以是字符串，可以是结构体。。。
下面是接收端代码
复制
  1. #include <esp_now.h>
    

  2. #include <WiFi.h>
    

  3. #include <esp_wifi.h>
    


  4. 

  5. //定义开发板载LED 
    

  6. #define LED4 12
    

  7. #define LED5 13
    

  8. //定义通信通道宏，指定在通道1通信
    

  9. #define CHANNEL 1
    


  10. 

  11. // callback when data is recv from Master,回调返回的变量为发送设备的MAC地址，传输来的数据，数据包的长度
    

  12. void OnDataRecv(const uint8_t *mac_addr, const uint8_t *data, int data_len)
    

  13. {
    

  14.   char macStr[18];
    

  15.   snprintf(macStr, sizeof(macStr), "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
    

  16.            mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);
    

  17.   Serial.print("Last Packet Recv from: "); Serial.println(macStr);
    

  18.   Serial.print("Last Packet Recv Data: "); Serial.println(*data);
    

  19.   Serial.print("Last Packet Recv len:"); Serial.println(data_len);
    

  20.   Serial.println("");
    

  21.   
    

  22.   digitalWrite(LED4,!digitalRead(LED4));
    


  23. 

  24.   if(*data%2 == 0)
    

  25.   {
    

  26.     digitalWrite(LED5,!digitalRead(LED5));
    

  27.   } 
    

  28.   
    

  29. }
    


  30. 

  31. void setup() 
    

  32. {
    

  33.   // put your setup code here, to run once:
    

  34.   pinMode( LED4 , OUTPUT );
    

  35.   pinMode( LED5 , OUTPUT );
    

  36.   digitalWrite(LED4,LOW);
    

  37.   digitalWrite(LED5,LOW);
    


  38. 

  39.   Serial.begin(115200);
    

  40.   WiFi.mode(WIFI_AP);
    

  41.   const char *SSID = "Slave_A";
    

  42.   bool result = WiFi.softAP(SSID,"Slave_A_Password",CHANNEL,0);
    

  43.   if(!result)
    

  44.   {
    

  45.     Serial.println("Ap Config failed.");
    

  46.   }
    

  47.   else
    

  48.   {
    

  49.     Serial.println("AP Config Success. Broadcasting with AP: " + String(SSID));
    

  50.     Serial.print("AP CHANNEL "); Serial.println(WiFi.channel());
    

  51.   }
    


  52. 

  53.   // This is the mac address of the Slave in AP Mode
    

  54.   Serial.print("AP MAC: "); Serial.println(WiFi.softAPmacAddress());
    


  55. 

  56.   WiFi.disconnect();
    

  57.   //初始化ESP-NOW
    

  58.   if(esp_now_init() == ESP_OK)
    

  59.   {
    

  60.     Serial.println("ESPNow Init Success");
    

  61.   }
    

  62.   else
    

  63.   {
    

  64.     Serial.println("ESPNow Init Failed");
    

  65.     ESP.restart();
    

  66.   }
    

  67.   // Once ESPNow is successfully Init, we will register for recv CB to
    

  68.   // get recv packer info.
    

  69.   esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
    

  70. }
    


  71. 

  72. void loop() 
    

  73. {
    

  74.   // put your main code here, to run repeatedly:
    


  75. 

  76. }
通过接收回调函数可以获取到发送者的MAC地址，以及发送的数据和数据长度。
该例子中根据接收的内容控制两个LED的亮灭。用于远距离测试时候作为指示标志。
本人经过接收器插入一个移动电源，在楼内走动，发现穿墙能力非常的强大，值的学习。
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gaoyang9992006
[url=home.php?mod=space&uid=724503]@gaoyang9992006[/url] ：通过MAC地址和对应的信道让发送函数发送数据  发表于 2023-8-18 11:03
gaoyang9992006
技术总结:发送端查找接收端的热点，并把符合要求的热点的MAC找到，通过MAC地址和信号让发送函数发送数据；接收端监听对应信道发送给自己MAC地址的消息，并返回发送者的MAC与数据。  发表于 2023-8-18 09:38
 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-8-17 22:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 gaoyang9992006 于 2023-8-17 22:26 编辑

2591064de2db07bb1a.png
该图是发送和接收设备串口打印的消息。
复制
  1. ESP_NOW_DEMO
    

  2. esp_wifi_set_channel:succeed
    

  3. STA MAC: 60:55:F9:74:15:C0
    

  4. STA CHANNEL 1
    

  5. ESPNow Init Success
    

  6. Found 6 devices 
    

  7. 1: Slave_A (-28)  [D4:F9:8D:3E:17:BD] 
    

  8. D4:F9:8D:3E:17:BD
    

  9. Found a Slave.
    

  10. 1: Slave_A [D4:F9:8D:3E:17:BD] (-28)
    

  11. <212 249 141 62 23 189 >
    

  12. 2: WXA (-62)  [4C:C6:4C:B6:CD:EA] 
    

  13. 4C:C6:4C:B6:CD:EA
    

  14. 3: DIRECT-5C-HP Laser 136nw (-68)  [52:81:40:D9:31:5C] 
    

  15. 52:81:40:D9:31:5C
    

  16. 4: XGY-NJY (-74)  [98:F1:81:1A:C2:90] 
    

  17. 98:F1:81:1A:C2:90
    

  18. 5: hw_manage_5be0 (-79)  [F8:98:EF:E6:5B:EB] 
    

  19. F8:98:EF:E6:5B:EB
    

  20. 6: ChinaNet-7uLj (-90)  [38:88:1E:B5:E5:90] 
    

  21. 38:88:1E:B5:E5:90
    

  22. Send Status: Success
    

  23. 0xD4  0xF9  0x8D  0x3E  0x17  0xBD  
    

  24. ESP_NOW_SEND_SUCCESS
    

  25. Send Status: Success
    

  26. 0xD4  0xF9  0x8D  0x3E  0x17  0xBD  
    

  27. ESP_NOW_SEND_SUCCESS
复制
  1. Last Packet Recv from: 60:55:f9:74:15:c0
    

  2. Last Packet Recv Data: 1
    

  3. Last Packet Recv len:1
    


  4. 

  5. Last Packet Recv from: 60:55:f9:74:15:c0
    

  6. Last Packet Recv Data: 2
    

  7. Last Packet Recv len:1
    


  8. 

  9. Last Packet Recv from: 60:55:f9:74:15:c0
    

  10. Last Packet Recv Data: 3
    

  11. Last Packet Recv len:1
    


  12. 

  13. Last Packet Recv from: 60:55:f9:74:15:c0
    

  14. Last Packet Recv Data: 4
    

  15. Last Packet Recv len:1
    


  16. 

  17. Last Packet Recv from: 60:55:f9:74:15:c0
    

  18. Last Packet Recv Data: 5
    

  19. Last Packet Recv len:1



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gaoyang9992006
技术总结:发送端查找接收端的热点，并把符合要求的热点的MAC找到，通过MAC地址和信道让发送函数发送数据；接收端监听对应信道发送给自己MAC地址的消息，并返回发送者的MAC与数据。  发表于 2023-8-18 09:39
598330983 发表于 2023-8-17 23:24 来自手机 | 显示全部楼层
mark学一下
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WENHX 发表于 2023-8-18 09:20 | 显示全部楼层
这个要好好学，谢了
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laocuo1142 发表于 2023-8-18 09:52 | 显示全部楼层
mark学一下
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