位置导航: 首页 / 物联网教程 / 第3章 – 用C/C++开发物联网 / 3-4 网络客户端 / 本页
由于易于解析且量级很轻，JSON成为了常用的物联网信息传输格式之一。在这一节里，我们将一起学习以下几个主要知识点：
1. 使用ESP8266来建立物联网服务器，该服务器可以向客户端发送JSON格式响应信息从而实现物联网信息通讯。
2. 使用ESP8266来通过网络向物联网服务器请求JSON信息
3. 使用ESP8266来通过ArduinoJson库解析JSON信息
在接下来的讲解中，我们将需要两块ESP8266-NodeMCU开发板。其中一块作为服务器，另一块作为客户端。如下图所示，客户端将会向服务器发送请求信息。服务器端在接收到客户端请求后，会将JSON信息加入服务器响应信息中发送给客户端。
注意，以下示例中的服务器端和客户端ESP8266必须连接同一WiFi网络，方可实现数据通讯。
示例一 ESP8266客户端请求单一JSON数据信息
本示例分为两部分，一部分为服务器程序，另一部分为客户端程序。
服务器端程序
服务器端程序主要功能：
1. 实时读取A0、 D1、D2以及D3引脚的读数。
2. 当有客户端请求时，通过响应信息将引脚读数和测试数据信息发送给客户端。
信息发送格式为json格式。以下为该json信息的示例：
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{ "info": { "name": "taichimaker", "url": "www.taichi-maker.com", "email": "taichimaker@163.com" }, "digital_pin": { "d1": "1", "d2": "0", "d3": "1" }, "analog_pin": { "a0": "500" } } |
以上JSON信息包含有三个数据，第一个数据”info”对应的值是一个包含有三个数据的对象。这三个数据值都是字符串格式。他们在整个程序运行中是保持不变的。第二个数据”digital_pin”所对应的值是一个含有三个数据的对象，这三个数据是ESP8266开发板的D1、D2、D3引脚的实时电平状态。其中D3引脚的状态正是NodeMCU开发板上按键的引脚状态。我们通过按下该按键，可以改变D3引脚电平状态。第三个数据”analog_pin”对应的值是一个含有一个数据的对象。该数据是ESP8266的模拟输入引脚实时读数。换句话说， “digital_pin”和”analog_pin”所对应的数据值都是ESP8266引脚的实时状态，这些信息是会改变的。
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : cgj_server_1 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 2020305 程序目的/Purpose : 本实例用于演示esp8266的json数据通讯。 操作测试本程序需要使用两台8266开发板。其中一台为服务器端，一台为客户端。 本程序为服务器程序，功能如下： 1. 实时读取A0、 D1、D2以及D3引脚的读数。 2. 当有客户端请求信息时，将会通过http响应将引脚读数等信息发送给客户端。 信息发送格式为json格式。 3. 本程序使用了wifi.config对开发板的IP进行了配置。 ----------------------------------------------------------------------- 修订历史/Revision History 日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description 20200511 CYNO朔 001 1 移除handleNotFound使教程代码更加精简 2 改请求路径为update ***********************************************************************/ #include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库 #include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库 #include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库 #define buttonPin D3 // 按钮引脚D3 ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti' ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80） IPAddress local_IP(192, 168, 0, 123); // 设置ESP8266-NodeMCU联网后的IP IPAddress gateway(192, 168, 0, 1); // 设置网关IP（通常网关IP是WiFI路由IP） IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); // 设置子网掩码 IPAddress dns(192,168,0,1); // 设置局域网DNS的IP（通常局域网DNS的IP是WiFI路由IP） void setup(){ Serial.begin(9600); // 启动串口通讯 Serial.println(""); // 将引脚设置为输入上拉模式 pinMode(D1, INPUT_PULLUP); pinMode(D2, INPUT_PULLUP); pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // NodeMCU开发板按键连接在D3引脚上 // 设置开发板网络环境 if (!WiFi.config(local_IP, gateway, subnet)) { Serial.println("Failed to Config ESP8266 IP"); } //通过addAp函数存储 WiFi名称 WiFi密码 wifiMulti.addAP("taichi-maker1", "12345678"); // 这三条语句通过调用函数addAP来记录3个不同的WiFi网络信息。 wifiMulti.addAP("taichi-maker2", "87654321"); // 这3个WiFi网络名称分别是taichi-maker, taichi-maker2, taichi-maker3。 wifiMulti.addAP("taichi-maker3", "13572468"); // 这3个网络的密码分别是123456789，87654321，13572468。 // 此处WiFi信息只是示例，请在使用时将需要连接的WiFi信息填入相应位置。 // 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多的WiFi信息在此处。 int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前 delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。 } // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是 // 此处while循环判断是否跳出循环的条件。 // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后 Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。 Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称 Serial.print("IP address:\t"); // 以及 Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址 esp8266_server.on("/", handleRoot); esp8266_server.begin(); Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动 } void loop(){ // 处理http服务器访问 esp8266_server.handleClient(); } void handleRoot() { //处理网站目录“/”的访问请求 esp8266_server.send(200, "application/json", rootJson()); } // 实时获取ESP8266开发板引脚信息并且建立JSON信息 // 以便ESP8266服务器通过响应信息发送给客户端 String rootJson(){ String jsonCode = "{\"info\": {\"name\": \"taichimaker\",\"url\": \"www.taichi-maker.com\",\"email\": \"taichimaker@163.com\"},\"digital_pin\": {\"d1\": \""; jsonCode += String(digitalRead(D1)); jsonCode += "\",\"d2\": \""; jsonCode += String(digitalRead(D2)); jsonCode += "\",\"d3\": \""; jsonCode += String(digitalRead(D3)); jsonCode += "\"},\"analog_pin\": {\"a0\": \""; jsonCode += String(analogRead(A0)); jsonCode += "\"}}"; Serial.print("jsonCode: ");Serial.println(jsonCode); return jsonCode; } |
以上程序的重点是函数rootJson。该函数作用是实时获取ESP8266开发板引脚信息并且建立JSON信息。该信息将会通过服务器响应信息发送给请求这一信息的客户端。此方法相对简单，但是缺点是不够灵活。假如我们需要修改响应的JSON信息，那么就要重新构建JSON字符串。另外，假如我们的响应JSON信息比较复杂，那么构建这个字符串的工作还是很麻烦的。接下来我们再以上程序的基础上做一下修改。我们将使用ArduinoJson官网的在线工具来自动生成代码，搭建我们想要的JSON信息并应用到程序的rootJson函数中。
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : cgj_server_1_serialize 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 2020517 程序目的/Purpose : 本实例用于演示esp8266的JSON数据通讯。 操作测试本程序需要使用两台8266开发板。其中一台为服务器端，一台为客户端。 本程序为服务器程序，功能如下： 1. 实时读取A0、 D1、D2以及D3引脚的读数。 2. 当有客户端请求信息时，将会通过http响应将引脚读数等信息发送给客户端。 信息发送格式为JSON格式。 3. 使用ArduinoJson库的Serialize方式建立响应JSON信息 ----------------------------------------------------------------------- 修订历史/Revision History 日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description ***********************************************************************/ #include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库 #include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库 #include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库 #include <ArduinoJson.h> // ArduinoJson库 #define buttonPin D3 // 按钮引脚D3 ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti' ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80） IPAddress local_IP(192, 168, 0, 123); // 设置ESP8266-NodeMCU联网后的IP IPAddress gateway(192, 168, 0, 1); // 设置网关IP（通常网关IP是WiFI路由IP） IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); // 设置子网掩码 IPAddress dns(192,168,0,1); // 设置局域网DNS的IP（通常局域网DNS的IP是WiFI路由IP） void setup(){ Serial.begin(9600); // 启动串口通讯 Serial.println(""); // 将引脚设置为输入上拉模式 pinMode(D1, INPUT_PULLUP); pinMode(D2, INPUT_PULLUP); pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // NodeMCU开发板按键连接在D3引脚上 // 设置开发板网络环境 if (!WiFi.config(local_IP, gateway, subnet)) { Serial.println("Failed to Config ESP8266 IP"); } //通过addAp函数存储 WiFi名称 WiFi密码 wifiMulti.addAP("taichi-maker1", "12345678"); // 这三条语句通过调用函数addAP来记录3个不同的WiFi网络信息。 wifiMulti.addAP("taichi-maker2", "87654321"); // 这3个WiFi网络名称分别是taichi-maker, taichi-maker2, taichi-maker3。 wifiMulti.addAP("taichi-maker3", "13572468"); // 这3个网络的密码分别是123456789，87654321，13572468。 // 此处WiFi信息只是示例，请在使用时将需要连接的WiFi信息填入相应位置。 // 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多的WiFi信息在此处。 int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前 delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。 } // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是 // 此处while循环判断是否跳出循环的条件。 // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后 Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。 Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称 Serial.print("IP address:\t"); // 以及 Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址 esp8266_server.begin(); esp8266_server.on("/", handleRoot); Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动 } void loop(){ // 处理http服务器访问 esp8266_server.handleClient(); } void handleRoot() { //处理网站目录“/”的访问请求 esp8266_server.send(200, "application/json", rootJson()); } // 实时获取ESP8266开发板引脚信息并且建立JSON信息 // 以便ESP8266服务器通过响应信息发送给客户端 String rootJson(){ // 开始ArduinoJson Assistant的serialize代码 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3)+140; DynamicJsonDocument doc(capacity); JsonObject info = doc.createNestedObject("info"); info["name"] = "taichimaker"; info["url"] = "www.taichi-maker.com"; info["email"] = "taichimaker@163.com"; JsonObject digital_pin = doc.createNestedObject("digital_pin"); digital_pin["d1"] = String(digitalRead(D1)); digital_pin["d2"] = String(digitalRead(D2)); digital_pin["d3"] = String(digitalRead(D3)); JsonObject analog_pin = doc.createNestedObject("analog_pin"); analog_pin["a0"] = String(analogRead(A0)); // 结束assistant的serialize代码 String jsonCode; serializeJson(doc, jsonCode); Serial.print("Root Json Code: ");Serial.println(jsonCode); return jsonCode; } |
那么接下来我们看一下ESP8266客户端的程序内容，
客户端程序
客户端程序的主要功能：
1. 向服务器端请求json数据信息
2. 解析服务器端响应的json信息内容。
3. 将解析后的数据信息显示于串口监视器
4. 利用服务器端D3引脚（按键引脚）读数来控制客户端开发板上LED的点亮和熄灭
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : cgj_client_1 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200228 程序目的/Purpose : 本实例用于演示esp8266的json数据通讯。 操作测试本程序需要使用两台8266开发板。其中一台为服务器端，一台为客户端。 本程序为客户端程序，功能如下： 1. 通过http协议向服务器端请求json数据信息 2. 解析服务器端响应的json信息内容。 3. 将解析后的数据信息显示于串口监视器 4. 利用服务器端D3引脚（按键引脚）读数来控制客户端开发板上LED的点亮和熄灭 ----------------------------------------------------------------------- 修订历史/Revision History 日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description 20200302 CYNO朔 001 添加arduinojson解析错误识别 20200511 CYNO朔 002 改请求路径为update 20200511 CYNO朔 003 parse过程使用函数完成 ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266WiFiMulti.h> ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象 const char* host = "192.168.0.123"; // 将要连接的服务器地址 const int httpPort = 80; // 将要连接的服务器端口 void setup(){ Serial.begin(9600); Serial.println(""); // 设置开发板LED引脚 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_1", "your_password_for_AP_1"); // 将需要连接的一系列WiFi ID和密码输入这里 wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); // ESP8266-NodeMCU再启动后会扫描当前网络 wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); // 环境查找是否有这里列出的WiFi ID。如果有 Serial.println("Connecting ..."); int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 尝试进行wifi连接。 delay(1000); Serial.print(i++); Serial.print(' '); } // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println(""); Serial.print("Connected to "); Serial.println(WiFi.SSID()); // WiFi名称 Serial.print("IP address:\t"); Serial.println(WiFi.localIP()); // IP } void loop(){ httpRequest(); delay(3000); } // 向服务器请求信息并对信息进行解析 void httpRequest(){ WiFiClient client; String httpRequest = String("GET /") + " HTTP/1.1\r\n" + "Host: " + host + "\r\n" + "Connection: close\r\n\r\n"; Serial.print("Connecting to "); Serial.print(host); if (client.connect(host, 80)){ Serial.println(" Success!"); // 向服务器发送http请求信息 client.print(httpRequest); Serial.println("Sending request: "); Serial.println(httpRequest); // 获取并显示服务器响应状态行 String status_response = client.readStringUntil('\n'); Serial.print("status_response: "); Serial.println(status_response); // 使用find跳过HTTP响应头 if (client.find("\r\n\r\n")) { Serial.println("Found Header End. Start Parsing."); } parseInfo(client); } else { Serial.println(" connection failed!"); } //断开客户端与服务器连接工作 client.stop(); } void parseInfo(WiFiClient client){ const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3) + 140; DynamicJsonDocument doc(capacity); deserializeJson(doc, client); JsonObject info = doc["info"]; const char* info_name = info["name"]; // "taichimaker" const char* info_url = info["url"]; // "www.taichi-maker.com" const char* info_email = info["email"]; // "taichimaker@163.com" JsonObject digital_pin = doc["digital_pin"]; const char* digital_pin_d1 = digital_pin["d1"]; // "1" const char* digital_pin_d2 = digital_pin["d2"]; // "0" const char* digital_pin_d3 = digital_pin["d3"]; // "1" const char* analog_pin_a0 = doc["analog_pin"]["a0"]; // "500" String info_name_str = info["name"].as<String>(); bool d3_bool = digital_pin["d3"].as<int>(); Serial.print("info_name_str = ");Serial.println(info_name_str); Serial.print("d3_bool = ");Serial.println(d3_bool); d3_bool == 0 ? digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW) : digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); } |
以上程序中最重点的部分是函数httpRequest。该函数向服务器发送HTTP请求，并且对服务器相应的JSON信息进行了解析。解析后的数据信息将通过串口监视器显示，其中服务器按键引脚的状态信息还被用于控制客户端板上的LED点亮和熄灭。
示例二 ESP8266客户端请求多种JSON数据信息
在以上示例程序中，服务器响应的信息形式只有一种，也就是将所有JSON信息全部响应给客户端。然而在我们实际开发物联网项目过程中，可能客户端只需要服务器JSON信息中的的某一个或某几个信息。这种情况下，如果服务器总是把所有信息都发送给客户端，这一操作会产生网络资源和系统运算资源的浪费。
接下来的示例程序中，客户端可以有选择性地向服务器请求信息内容。服务器端也会在接收到客户端请求后，根据客户端的需求来选择性的发送服务器信息。当然了，这些信息同样使用了JSON格式来传输。
服务器端程序
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : cgj_server_2 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 2020311 程序目的/Purpose : 本实例用于演示esp8266的json数据通讯。 操作测试本程序需要使用两台8266开发板。其中一台为服务器端，一台为客户端。 本程序为服务器程序，功能如下： 1. 实时读取A0,D1，D2以及D3引脚的读数。 2. 当有客户端请求信息时，将会通过响应将引脚读数等信息发送给客户端。 3. 服务器在发送响应信息时，会根据客户端的需求而有选择性地发送响应信息。 4. 信息发送格式为json格式。建立json过程使用arduinojson serialize ----------------------------------------------------------------------- 修订历史/Revision History 日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description 20200511 CYNO朔 001 移除handleNotFound以精简示例代码 ***********************************************************************/ #include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库 #include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库 #include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库 #include <ArduinoJson.h> // ArduinoJson库 #define buttonPin D3 // 按钮引脚D3 ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti' ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80） IPAddress local_IP(192, 168, 0, 123); // 设置ESP8266-NodeMCU联网后的IP IPAddress gateway(192, 168, 0, 1); // 设置网关IP（通常网关IP是WiFI路由IP） IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); // 设置子网掩码 IPAddress dns(192,168,0,1); // 设置局域网DNS的IP（通常局域网DNS的IP是WiFI路由IP） void setup(){ Serial.begin(9600); // 启动串口通讯 Serial.println(""); // 将引脚设置为输入上拉模式 pinMode(D1, INPUT_PULLUP); pinMode(D2, INPUT_PULLUP); pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // NodeMCU开发板按键连接在D3引脚上 // 设置开发板网络环境 if (!WiFi.config(local_IP, gateway, subnet)) { Serial.println("Failed to Config ESP8266 IP"); } //通过addAp函数存储 WiFi名称 WiFi密码 wifiMulti.addAP("taichi-maker1", "12345678"); // 这三条语句通过调用函数addAP来记录3个不同的WiFi网络信息。 wifiMulti.addAP("taichi-maker2", "87654321"); // 这3个WiFi网络名称分别是taichi-maker, taichi-maker2, taichi-maker3。 wifiMulti.addAP("taichi-maker3", "13572468"); // 这3个网络的密码分别是123456789，87654321，13572468。 // 此处WiFi信息只是示例，请在使用时将需要连接的WiFi信息填入相应位置。 // 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多的WiFi信息在此处。 int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前 delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。 } // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是 // 此处while循环判断是否跳出循环的条件。 // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后 Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。 Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称 Serial.print("IP address:\t"); // 以及 Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址 // 重点一： 建立回调函数以满足客户端的不同请求 esp8266_server.begin(); esp8266_server.on("/", handleRoot); esp8266_server.on("/info", handleInfo); esp8266_server.on("/digital_pin", handleDigitalPin); Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动 } void loop(){ // 处理http服务器访问 esp8266_server.handleClient(); } void handleRoot() { //处理网站目录“/”的访问请求 esp8266_server.send(200, "application/json", rootJson()); } void handleInfo() { //处理网站目录“/info”的访问请求 esp8266_server.send(200, "application/json", infoJson()); } void handleDigitalPin() { //处理网站目录“/digital_pin”的访问请求 esp8266_server.send(200, "application/json", digitalPinJson()); } // 实时获取ESP8266开发板引脚信息并且建立JSON信息 // 以便ESP8266服务器通过响应信息发送给客户端 String rootJson(){ // 开始ArduinoJson Assistant的serialize代码 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3); DynamicJsonDocument doc(capacity); JsonObject info = doc.createNestedObject("info"); info["name"] = "taichimaker"; info["url"] = "www.taichi-maker.com"; info["email"] = "taichimaker@163.com"; JsonObject digital_pin = doc.createNestedObject("digital_pin"); digital_pin["d1"] = String(digitalRead(D1)); digital_pin["d2"] = String(digitalRead(D2)); digital_pin["d3"] = String(digitalRead(D3)); JsonObject analog_pin = doc.createNestedObject("analog_pin"); analog_pin["a0"] = String(analogRead(A0)); // 结束assistant的serialize代码 String jsonCode; serializeJson(doc, jsonCode); Serial.print("Root Json Code: ");Serial.println(jsonCode); return jsonCode; } //建立infoJson信息 String infoJson(){ // 开始ArduinoJson Assistant的serialize代码 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3)+140; DynamicJsonDocument doc(capacity); JsonObject info = doc.createNestedObject("info"); info["name"] = "taichimaker"; info["url"] = "www.taichi-maker.com"; info["email"] = "taichimaker@163.com"; // 结束assistant的serialize代码 String jsonCode; serializeJson(doc, jsonCode); Serial.print("info Json Code: ");Serial.println(jsonCode); return jsonCode; } //建立digitalPinJson信息 String digitalPinJson(){ // 开始ArduinoJson Assistant的serialize代码 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3)+140; DynamicJsonDocument doc(capacity); JsonObject digital_pin = doc.createNestedObject("digital_pin"); digital_pin["d1"] = String(digitalRead(D1)); digital_pin["d2"] = String(digitalRead(D2)); digital_pin["d3"] = String(digitalRead(D3)); String jsonCode; serializeJson(doc, jsonCode); Serial.print("root json Code: ");Serial.println(jsonCode); return jsonCode; } |
以上示例程序中，我们建立了一系列回调函数handleRoot、handleInfo、handleDigitalPin。这些回调函数会针对客户端的请求来发送不同的JSON响应信息。这一点与之前的服务器端示例程序有所区别。另外请留意，我们在建立JSON响应信息时，使用了ArduinoJson库的createNestedObject函数以及serializeJson函数来实现。
客户端程序
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : cgj_client_2 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200228 程序目的/Purpose : 本实例用于演示esp8266的json数据通讯。 操作测试本程序需要使用两台8266开发板。其中一台为服务器端，一台为客户端。 本程序为客户端程序，功能如下： 1. 通过http协议向服务器端请求json数据信息 2. 解析服务器端响应的json信息内容。 3. 将解析后的数据信息显示于串口监视器 4. 检查服务器响应JSON否存在某指定key ----------------------------------------------------------------------- 修订历史/Revision History 日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description 20200302 CYNO朔 001 添加arduinojson解析错误识别 20200511 CYNO朔 002 调整变量名称,调整httpRequest函数 使其更加精简 20200519 CYNO朔 003 根据client_1程序调整，使示例具有连贯性 ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266WiFiMulti.h> ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象 const char* host = "192.168.0.123"; // 将要连接的服务器地址 const int httpPort = 80; // 将要连接的服务器端口 void setup(){ Serial.begin(9600); Serial.println(""); // 设置开发板LED引脚 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_1", "your_password_for_AP_1"); // 将需要连接的一系列WiFi ID和密码输入这里 wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); // ESP8266-NodeMCU再启动后会扫描当前网络 wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); // 环境查找是否有这里列出的WiFi ID。如果有 Serial.println("Connecting ..."); int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 尝试进行wifi连接。 delay(1000); Serial.print(i++); Serial.print(' '); } // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println(""); Serial.print("Connected to "); Serial.println(WiFi.SSID()); // WiFi名称 Serial.print("IP address:\t"); Serial.println(WiFi.localIP()); // IP } void loop(){ httpRequest("/"); delay(2000); httpRequest("/info"); delay(2000); httpRequest("/digital_pin"); delay(2000); } // 向服务器请求信息并对信息进行解析 void httpRequest(String url){ WiFiClient client; String httpRequest = String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" + "Host: " + host + "\r\n" + "Connection: close\r\n\r\n"; Serial.print("Connecting to "); Serial.print(host); if (client.connect(host, 80)){ Serial.println(" Success!"); // 向服务器发送http请求信息 client.print(httpRequest); Serial.println("Sending request: "); Serial.println(httpRequest); // 获取并显示服务器响应状态行 String status_response = client.readStringUntil('\n'); Serial.print("status_response: "); Serial.println(status_response); // 使用find跳过HTTP响应头 if (client.find("\r\n\r\n")) { Serial.println("Found Header End. Start Parsing."); } parseInfo(client); } else { Serial.println(" connection failed!"); } //断开客户端与服务器连接工作 client.stop(); } void parseInfo(WiFiClient client){ String info_name_str; bool d3_bool; const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + 3*JSON_OBJECT_SIZE(3) + 140; DynamicJsonDocument doc(capacity); deserializeJson(doc, client); JsonObject info = doc["info"]; if(info){ Serial.println("Server Json has info: true"); const char* info_name = info["name"]; // "taichimaker" const char* info_url = info["url"]; // "www.taichi-maker.com" const char* info_email = info["email"]; // "taichimaker@163.com" info_name_str = info["name"].as<String>(); Serial.print("info_name_str = ");Serial.println(info_name_str); } else { Serial.println("Server Json has info: false"); } JsonObject digital_pin = doc["digital_pin"]; if (digital_pin){ Serial.println("Server Json has digital_pin: true"); const char* digital_pin_d1 = digital_pin["d1"]; // "1" const char* digital_pin_d2 = digital_pin["d2"]; // "0" const char* digital_pin_d3 = digital_pin["d3"]; // "1" d3_bool = digital_pin["d3"].as<int>(); Serial.print("d3_bool = ");Serial.println(d3_bool); } else { Serial.println("Server Json has digital_pin: false"); } const char* analog_pin_a0 = doc["analog_pin"]["a0"]; // "500" if (analog_pin_a0){ Serial.println("Server Json has analog_pin_a0: true"); } else { Serial.println("Server Json has analog_pin_a0: false"); } d3_bool == 0 ? digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW) : digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); } |
我们通过使用不同参数来调用以上示例程序中的httpRequest函数，从而实现客户端向服务器发送不同JSON请求。在解析服务器JSON响应信息时，我们使用逻辑判断语句来检查服务器响应JSON信息中是否包含有所需的信息内容。如果包含所需信息，则进一步操作来获取信息内容。否则，ESP8266将会通过串口监视器告诉我用户，服务器的响应JSON中，没有指定的内容。
关于此程序的详细讲解，同样还是欢迎您收看我们制作的《零基础入门学用物联网》教程的相关部分。