【ESP8266 快速入门】示例5：Arduino环境实现OTA无线升级固件功能WebServer网页服务器方式

主题

使用【ESP8266】Arduino环境实现OTA无线升级固件功能，由LED闪烁程序通过OTA升级为PWM呼吸灯程序。

0.引言

OTA听起来挺牛的一个功能，其全称为（Over-The-Air），直译为空中传送。就是通过无线方式实现固件升级。

对于实际封装好的项目，ESP8266已经包装好了，不方便使用数据线来下载程序。Arduino的OTA库，经常搜索不到网络端口，这里采用web服务端来升级程序，更加便捷。
下文将详细介绍如何轻松优雅的通过web，来无线更新ESP8266设备的固件，而无需物理连接。

1.环境准备

硬件：安信可esp8266开发板。

1.安装Arduino 1.8.15软件
2.安装ESP8266的库
这些在我的博文里面有详细说明，这里就不赘述了。博文如下：【ESP8266 快速入门】0.详细步骤-Arduino IDE开发环境搭建（基于安信可NodeMCU、C/C++）

2.OTA步骤

2.1.OTA的基础程序：LED闪烁

OTA应用以led闪烁程序为例。下文的关键代码httpUpdater.setup(&httpServer); // 网页更新固件

/*******************************************************************/
/*
项目名称           : 快速入门ESP8266
程序名称           : WEB_OTA_Example
作者              : nanshou
日期              : 202303
程序目的: 
本示例程序用于演示ESP8266的web-OTA功能。通过web网页更新esp8266的固件，而不需要连接数据线。
*/
/*******************************************************************/
#include  
#include   // OTA库
#include       // 定时任务
#include    
#include 
#include 
// 设置wifi接入信息(只能是2.4g频段)
const char *ssid = "yourssid";
const char *password = "yourpassword";
ESP8266WebServer httpServer(80);
ESP8266HTTPUpdateServer httpUpdater;

/************************************************************/
Ticker ticker; // 定时任务
// led闪烁时间间隔(秒)
const int blinkInterval = 1;
// 在Tinker对象控制下，此函数将会定时执行。
void tickerCount(){
  digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
}
void setup(void)
{
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    ticker.attach(blinkInterval, tickerCount); // 设置Ticker对象
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    Serial.println("web OAT:blick v1.0"); // 显示版本
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(ssid, password);

    Serial.print("Connecting...");
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        Serial.print(".");
        delay(300);
    }

    Serial.println();

    httpUpdater.setup(&httpServer); // 网页更新固件
    httpServer.begin();

    Serial.print("HTTPUpdateServer ready! Open http://");
    Serial.print(WiFi.localIP());
    Serial.println("/update in your browser");
}

void loop(void)
{
    httpServer.handleClient();
}

注意这里填写你的wifi信息

// 设置wifi接入信息(只能是2.4g频段)
const char *ssid = "yourssid";
const char *password = "yourpassword";

连接数据线，烧录这个程序到开发板。
工具参数如下，注意COM和硬件连接的编号相对应。我的是COM5，如果你的是COM3就选COM3。

点击程序上传。

程序上传成功后，led开始1s闪烁一次。
led点亮1s熄灭1s，闪烁效果如下图。

2.2.OTA的升级程序：PWM呼吸灯

新建一个项目，实现pwm呼吸灯。代码如下。

/*******************************************************************/
/*
项目名称           : 快速入门ESP8266
程序名称           : WEB_OTA_Example
作者              : nanshou
日期              : 202303
程序目的: 
本示例程序用于使用pwm呼吸灯，演示ESP8266的web-OTA功能。通过web网页更新esp8266的固件，而不需要连接数据线。

*/
/*******************************************************************/
#include  
#include   // OTA库
#include       // 定时任务
#include    
#include 
#include 
// 设置wifi接入信息(只能是2.4g频段)
const char *ssid = "yourssid";
const char *password = "yourpassword";
ESP8266WebServer httpServer(80);
ESP8266HTTPUpdateServer httpUpdater;

/************************************************************/
Ticker ticker; // 定时任务
// 任务间隔毫秒
const int tick_ms_interval = 10;
int i = 1023;
// 在Tinker对象控制下，执行此函数实现呼吸灯
void ticker_pwm_breathing(){
  // 低电平点亮，i越接近0越亮。led逐渐变亮
  if(i< 0) i = 1023;
  analogWrite(LED_BUILTIN, i);
  i= i-5;
}
void setup(void)
{
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    analogWriteRange(1023); // 设置PWM精度为10位（0-1023）
    
    Serial.begin(115200);
    Serial.println();
    Serial.println("web OAT:breathing v2.0"); // 显示版本
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(ssid, password);

    Serial.print("Connecting...");
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        Serial.print(".");
        delay(300);
    }

    Serial.println();

    httpUpdater.setup(&httpServer); // 网页更新固件
    httpServer.begin();

    Serial.print("HTTPUpdateServer ready! Open http://");
    Serial.print(WiFi.localIP());
    Serial.println("/update in your browser");

    ticker.attach_ms(tick_ms_interval, ticker_pwm_breathing); // 设置Ticker对象,输出pwm呼吸灯
}

void loop(void)
{
    httpServer.handleClient();
}

注意这里填写你的wifi信息

// 设置wifi接入信息(只能是2.4g频段)
const char *ssid = "yourssid";
const char *password = "yourpassword";

点击左上角’文件’->‘首选项’后，勾选’编译’，然后点击’好’，保存设置。

编译代码（不是点上传）
通过无线网络上传ESP8266的这个呼吸灯程序编译的固件。
注意下面显示的固件输出的路径。

将路径复制出来C:\Users\nanshou\AppData\Local\Temp\arduino_build_116550（上图路径的中\改为\），在文件资源管理器中，可以看到后缀为bin的固件。就是通过web服务器，上传这个bin文件。

打开串口工具，查看串口输出服务器地址。用arduino自带的串口监视器也可以。

浏览器输入上述网址http://192.168.110.31/update 。注意电脑要和esp8266在同一局域网环境下（不懂局域网，就让esp8266连接同一wifi），否则网页打不开。

选择编译生成的呼吸灯的bin文件。

点击更新。

等待更新完成。

系统重启后就是新固件了。

led由闪烁变为了呼吸灯。效果如下图。


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3.总结

至此实现了web-ota，将esp8266从闪烁升级为呼吸灯。
1.ota程序占的空间较大，注意空间分配
2.电脑和esp8266必须处于同一局域网

这里调用的是默认的网页，非常难看。后续有空了再优化吧。
除了升级程序外，还可以更新文件系统的文件。有兴趣的朋友可以钻研。

此外，如果觉得使用STA模式升级不方便（需要额外的路由器WiFi或者热点），可以把STA换成AP模式，使用手机或者PC连接EPS8266放出来了的热点后，对应的ip地址（默认的是192.168.4.1/update ）上传需要升级的固件就可以了。