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ESP32

ESP32 LED 제어 웹 서버 Output Web Server

지구빵집 2024. 10. 12. 12:24
반응형

ESP32 LED 제어 웹 서버

 

이 프로젝트에서는 Arduino IDE 프로그래밍 환경을 사용하여 출력(두 개의 LED)을 제어하는 ESP32가 있는 독립형 웹 서버를 만듭니다. 웹 서버는 모바일 반응형이며 로컬 네트워크의 브라우저로 모든 기기에서 액세스할 수 있습니다. 웹 서버를 만드는 방법과 코드가 단계별로 작동하는 방식을 보여드리겠습니다.

 

 

 

 

ESP32에 대해 자세히 알아보려면 ESP32 시작 가이드를 읽어보세요 .

 

비디오 튜토리얼을 시청하세요. 이 튜토리얼은 비디오 형식(아래에서 시청)과 서면 형식(이 페이지를 계속 읽어보세요)으로 제공됩니다.

 

프로젝트 개요

 

프로젝트를 바로 시작하기 전에 웹 서버가 무엇을 할 것인지 개략적으로 설명하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 나중에 단계를 따라가기가 더 쉽습니다.

 

  • 당신이 만들 웹 서버는 ESP32에 연결된 두 개의 LED를 제어합니다.GPIO 26그리고 GPIO 27;
  • 로컬 네트워크의 브라우저에 ESP32 IP 주소를 입력하여 ESP32 웹 서버에 액세스할 수 있습니다.
  • 웹 서버의 버튼을 클릭하면 각 LED의 상태를 즉시 변경할 수 있습니다.

 

이는 출력을 제어하는 웹 서버를 만드는 방법을 설명하기 위한 간단한 예일 뿐입니다. 아이디어는 해당 LED를 릴레이 나 원하는 다른 전자 부품으로 바꾸는 것입니다.

 

Arduino IDE에 ESP32 보드 설치

 

Arduino IDE용 애드온이 있는데, 이를 사용하면 Arduino IDE와 해당 프로그래밍 언어를 사용하여 ESP32를 프로그래밍할 수 있습니다. 다음 튜토리얼 중 하나를 따라 Arduino IDE를 준비하세요.

 

 

필요한 부품

 

이 튜토리얼을 진행하려면 다음 부품이 필요합니다.

 

 

  • ESP32 개발 보드 - ESP32 개발 보드 리뷰 및 비교 읽기
  • 2x 5mm LED
  • 2x 330 옴 저항기
  • 브레드보드
  • 점퍼 와이어

이전 링크를 사용하거나 MakerAdvisor.com/tools 로 직접 이동하여 프로젝트에 필요한 모든 부품을 최고의 가격으로 찾아보세요!

 

회로도 

 

회로를 구축하는 것으로 시작합니다. 다음 회로도에 표시된 대로 ESP32에 두 개의 LED를 연결합니다. 하나의 LED는 다음에 연결됩니다.GPIO 26, 그리고 다른 하나는GPIO 27.

 

참고 : 36핀 ESP32 DEVKIT DOIT 보드를 사용하고 있습니다. 회로를 조립하기 전에 사용하는 보드의 핀아웃을 확인하세요.

 

 

 

ESP32 웹 서버 코드

 

여기서는 ESP32 웹 서버를 만드는 코드를 제공합니다. 다음 코드를 Arduino IDE에 복사하지만 아직 업로드하지 마세요. 작동하도록 하려면 몇 가지 변경이 필요합니다.

 

/*********
  Rui Santos
  Complete project details at https://randomnerdtutorials.com  
*********/

// Load Wi-Fi library
#include <WiFi.h>

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

// Set web server port number to 80
WiFiServer server(80);

// Variable to store the HTTP request
String header;

// Auxiliar variables to store the current output state
String output26State = "off";
String output27State = "off";

// Assign output variables to GPIO pins
const int output26 = 26;
const int output27 = 27;

// Current time
unsigned long currentTime = millis();
// Previous time
unsigned long previousTime = 0; 
// Define timeout time in milliseconds (example: 2000ms = 2s)
const long timeoutTime = 2000;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Initialize the output variables as outputs
  pinMode(output26, OUTPUT);
  pinMode(output27, OUTPUT);
  // Set outputs to LOW
  digitalWrite(output26, LOW);
  digitalWrite(output27, LOW);

  // Connect to Wi-Fi network with SSID and password
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  // Print local IP address and start web server
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  server.begin();
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();   // Listen for incoming clients

  if (client) {                             // If a new client connects,
    currentTime = millis();
    previousTime = currentTime;
    Serial.println("New Client.");          // print a message out in the serial port
    String currentLine = "";                // make a String to hold incoming data from the client
    while (client.connected() && currentTime - previousTime <= timeoutTime) {  // loop while the client's connected
      currentTime = millis();
      if (client.available()) {             // if there's bytes to read from the client,
        char c = client.read();             // read a byte, then
        Serial.write(c);                    // print it out the serial monitor
        header += c;
        if (c == '\n') {                    // if the byte is a newline character
          // if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
          // that's the end of the client HTTP request, so send a response:
          if (currentLine.length() == 0) {
            // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
            // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println("Connection: close");
            client.println();
            
            // turns the GPIOs on and off
            if (header.indexOf("GET /26/on") >= 0) {
              Serial.println("GPIO 26 on");
              output26State = "on";
              digitalWrite(output26, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /26/off") >= 0) {
              Serial.println("GPIO 26 off");
              output26State = "off";
              digitalWrite(output26, LOW);
            } else if (header.indexOf("GET /27/on") >= 0) {
              Serial.println("GPIO 27 on");
              output27State = "on";
              digitalWrite(output27, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /27/off") >= 0) {
              Serial.println("GPIO 27 off");
              output27State = "off";
              digitalWrite(output27, LOW);
            }
            
            // Display the HTML web page
            client.println("<!DOCTYPE html><html>");
            client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");
            // CSS to style the on/off buttons 
            // Feel free to change the background-color and font-size attributes to fit your preferences
            client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
            client.println(".button { background-color: #4CAF50; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
            client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
            client.println(".button2 {background-color: #555555;}</style></head>");
            
            // Web Page Heading
            client.println("<body><h1>ESP32 Web Server</h1>");
            
            // Display current state, and ON/OFF buttons for GPIO 26  
            client.println("<p>GPIO 26 - State " + output26State + "</p>");
            // If the output26State is off, it displays the ON button       
            if (output26State=="off") {
              client.println("<p><a href=\"/26/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/26/off\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");
            } 
               
            // Display current state, and ON/OFF buttons for GPIO 27  
            client.println("<p>GPIO 27 - State " + output27State + "</p>");
            // If the output27State is off, it displays the ON button       
            if (output27State=="off") {
              client.println("<p><a href=\"/27/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");
            } else {
              client.println("<p><a href=\"/27/off\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");
            }
            client.println("</body></html>");
            
            // The HTTP response ends with another blank line
            client.println();
            // Break out of the while loop
            break;
          } else { // if you got a newline, then clear currentLine
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }
      }
    }
    // Clear the header variable
    header = "";
    // Close the connection
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");
  }
}

 

 

네트워크 자격 증명 설정

 

네트워크 자격 증명으로 다음 줄을 수정해야 합니다: SSID 및 비밀번호. 코드에는 변경해야 할 위치에 대한 주석이 잘 나와 있습니다.

 

// Replace with your network credentials

const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";

const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

 

코드 업로드

 

이제 코드를 업로드하면 웹 서버가 바로 작동합니다. 다음 단계에 따라 ESP32에 코드를 업로드하세요.

 

1) ESP32 보드를 컴퓨터에 연결합니다.

 

2) Arduino IDE에서 도구 > 보드 에서 보드를 선택합니다 (우리의 경우 ESP32 DEVKIT DOIT 보드를 사용하고 있습니다).

 

 

 

 

3) 도구 > 포트 에서 COM 포트를 선택하세요 .

 

 

 

 

4) Arduino IDE에서 업로드 버튼을 누르고 코드가 컴파일되어 보드에 업로드될 때까지 몇 초간 기다리세요.

 

 

5) " 업로드 완료 " 메시지를 기다리세요.

 

 

 

ESP IP 주소 찾기

 

코드를 업로드한 후 115200의 통신 속도로 직렬 모니터를 엽니다.

 

 

ESP32 EN 버튼(재설정)을 누릅니다. ESP32가 Wi-Fi에 연결되고 직렬 모니터에 ESP IP 주소를 출력합니다. ESP32 웹 서버에 액세스하는 데 필요하므로 해당 IP 주소를 복사합니다.

 

 

 

웹 서버 접근하기

 

웹 서버에 접속하려면 브라우저를 열고 ESP32 IP 주소를 붙여넣으면 다음 페이지가 표시됩니다. 우리의 경우 192.168.1.135 입니다 .

 

 

 

직렬 모니터를 살펴보면 백그라운드에서 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있습니다. ESP는 새 클라이언트(이 경우 브라우저)로부터 HTTP 요청을 받습니다.

 

 

 

HTTP 요청에 대한 다른 정보도 볼 수 있습니다.

 

웹 서버 테스트

 

이제 웹 서버가 제대로 작동하는지 테스트할 수 있습니다. 버튼을 클릭하여 LED를 제어합니다.

 

 

 

동시에, 직렬 모니터를 살펴보면 백그라운드에서 무슨 일이 일어나고 있는지 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 버튼을 클릭하여 켜면GPIO 26 ON, ESP32는 /26/on URL 에서 요청을 수신합니다 .

 

 

 

ESP32가 해당 요청을 수신하면 연결된 LED가 켜집니다.GPIO 26 ON하고 웹 페이지의 상태를 업데이트합니다.

 

 

 

버튼GPIO 27비슷한 방식으로 작동합니다. 제대로 작동하는지 테스트합니다.

 

코드 작동 방식

 

이 섹션에서는 코드를 자세히 살펴보고 코드가 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

가장 먼저 해야 할 일은 WiFi 라이브러리를 포함시키는 것입니다.

 

#include <WiFi.h>

 

이전에 언급했듯이, 다음 줄의 큰따옴표 안에 ssid와 비밀번호를 삽입해야 합니다.

 

const char* ssid = "*********";

const char* password = "****************";

 

그런 다음 웹 서버를 포트 80으로 설정합니다.

 

WiFiServer server(80);

 

다음 줄은 HTTP 요청의 헤더를 저장하는 변수를 생성합니다.

 

String header;

 

다음으로, 출력의 현재 상태를 저장하기 위해 보조 변수를 만듭니다. 출력을 더 추가하고 상태를 저장하려면 더 많은 변수를 만들어야 합니다.

 

String output26State = "off";

String output27State = "off";

 

또한 각 출력에 GPIO를 할당해야 합니다. 여기서는 다음을 사용합니다.GPIO 26 그리고 GPIO 27, 다른 적합한 GPIO를 사용할 수 있습니다.

 

const int output26 = 26;

const int output27 = 27;

 

setup()

 

이제 들어가보죠설정(). 먼저, 디버깅 목적으로 115200의 통신 속도로 직렬 통신을 시작합니다.

 

Serial.begin(115200);

 

또한 GPIO를 OUTPUT으로 정의하고 LOW로 설정합니다.

 

// Initialize the output variables as outputs
pinMode(output26, OUTPUT);
pinMode(output27, OUTPUT);

// Set outputs to LOW
digitalWrite(output26, LOW);
digitalWrite(output27, LOW);

 

다음 줄은 Wi-Fi 연결을 시작합니다.WiFi.begin(ssid, password)연결이 성공적으로 완료될 때까지 기다린 후 직렬 모니터에 ESP IP 주소를 인쇄합니다.

 

// Initialize the output variables as outputs
pinMode(output26, OUTPUT);
pinMode(output27, OUTPUT);

// Set outputs to LOW
digitalWrite(output26, LOW);
digitalWrite(output27, LOW);

 

 

loop()

 

loop()에서 우리는 새로운 클라이언트가 웹 서버에 연결을 설정할 때 무슨 일이 일어나는지 프로그래밍합니다.

 

ESP32는 항상 다음 줄을 통해 들어오는 클라이언트를 수신합니다.

 

WiFiClient client = server.available(); // Listen for incoming clients

 

클라이언트로부터 요청을 받으면 들어오는 데이터를 저장합니다. 이어지는 while 루프는 클라이언트가 연결된 상태를 유지하는 한 계속 실행됩니다. 무엇을 하는지 정확히 알지 않는 한 코드의 다음 부분을 변경하지 않는 것이 좋습니다.

 

if (client) { // If a new client connects,
  Serial.println("New Client."); // print a message out in the serial port
  String currentLine = ""; // make a String to hold incoming data from the client
  while (client.connected()) { // loop while the client's connected
    if (client.available()) { // if there's bytes to read from the client,
      char c = client.read(); // read a byte, then
      Serial.write(c); // print it out the serial monitor
      header += c;
      if (c == '\n') { // if the byte is a newline character
      // if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
      / that's the end of the client HTTP request, so send a response:
        if (currentLine.length() == 0) {
        // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
        // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-type:text/html");
          client.println("Connection: close");
          client.println();

 

if와 else 문의 다음 섹션은 웹 페이지에서 어떤 버튼이 눌렸는지 확인하고 그에 따라 출력을 제어합니다. 이전에 살펴본 것처럼, 우리는 눌린 버튼에 따라 다른 URL에 요청을 합니다.

 

// turns the GPIOs on and off
if (header.indexOf("GET /26/on") >= 0) {
  Serial.println("GPIO 26 on");
  output26State = "on";
  digitalWrite(output26, HIGH);
} else if (header.indexOf("GET /26/off") >= 0) {
  Serial.println("GPIO 26 off");
  output26State = "off";
  digitalWrite(output26, LOW);
} else if (header.indexOf("GET /27/on") >= 0) {
  Serial.println("GPIO 27 on");
  output27State = "on";
  digitalWrite(output27, HIGH);
} else if (header.indexOf("GET /27/off") >= 0) {
  Serial.println("GPIO 27 off");
  output27State = "off";
  digitalWrite(output27, LOW);
}

 

예를 들어, GPIO 26 ON 버튼을 눌렀다면 ESP32는 /26/ON URL 에서 요청을 수신합니다(Serial Monitor의 HTTP 헤더에서 해당 정보를 볼 수 있음). 따라서 헤더에 GET /26/on 표현식이 포함되어 있는지 확인할 수 있습니다 . 포함되어 있으면 다음을 변경합니다. output26state 변수를 ON으로 설정하면 ESP32가 LED를 켭니다.

 

다른 버튼에도 비슷하게 작동합니다. 따라서 출력을 더 추가하려면 코드의 이 부분을 수정하여 포함해야 합니다.

 

HTML 웹 페이지 표시

 

다음으로 해야 할 일은 웹 페이지를 만드는 것입니다. ESP32는 웹 페이지를 빌드하기 위한 HTML 코드와 함께 브라우저에 응답을 보냅니다.

 

웹 페이지는 이 표현을 사용하여 클라이언트에게 전송됩니다.클라이언트.println()클라이언트에게 보내고 싶은 내용을 인수로 입력해야 합니다.

 

우리가 가장 먼저 보내야 할 것은 항상 다음 줄입니다. 이는 우리가 HTML을 보낸다는 것을 나타냅니다.

 

<!DOCTYPE HTML><html>

 

 

그러면 다음 줄은 모든 웹 브라우저에서 웹 페이지가 반응형으로 표시되도록 만듭니다.

 

client.println("<head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");

 

그리고 다음은 favicon에 대한 요청을 방지하는 데 사용됩니다. – 이 줄은 걱정할 필요가 없습니다.

 

client.println("<link rel=\"icon\" href=\"data:,\">");

 

 

웹 페이지 스타일링

 

다음으로, 버튼과 웹 페이지 모양을 스타일링할 CSS 텍스트가 있습니다. Helvetica 글꼴을 선택하고, 블록으로 표시되고 중앙에 정렬될 콘텐츠를 정의합니다.

 

client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");

 

테두리 없는 #4CAF50 색상, 흰색 텍스트, 이 패딩으로 버튼 스타일을 지정했습니다: 16px 40px. 또한 텍스트 장식을 없음으로 설정하고 글꼴 크기, 여백, 커서를 포인터로 정의합니다. 

 

client.println(".button { background-color: #4CAF50; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");

 

또한 앞서 정의한 버튼의 모든 속성을 사용하지만 색상은 다른 두 번째 버튼의 스타일을 정의합니다. 이것이 꺼짐 버튼의 스타일이 됩니다. 

 

client.println(".button2 {background-color: #555555;}</style></head>");

 

 

웹 페이지 첫 번째 제목 설정

 

다음 줄에서 웹 페이지의 첫 번째 제목을 설정할 수 있습니다. 여기에는 " ESP32 웹 서버 "가 있지만, 이 텍스트를 원하는 대로 변경할 수 있습니다.

 

// Web Page Heading
client.println("<h1>ESP32 Web Server</h1>");

 

 

버튼 및 해당 상태 표시하기

 

그런 다음, 표시할 문단을 작성합니다. GPIO 26현재 상태입니다. 보시다시피 우리는 다음을 사용합니다.출력26상태변수이므로 이 변수가 변경되면 상태가 즉시 업데이트됩니다.

 

client.println("<p>GPIO 26 - State " + output26State + "</p>");

 

 

그런 다음 GPIO의 현재 상태에 따라 켜기 또는 끄기 버튼을 표시합니다. GPIO의 현재 상태가 꺼져 있으면 켜기 버튼을 표시하고, 그렇지 않으면 끄기 버튼을 표시합니다.

 

if (output26State=="off") {
  client.println("<p><a href=\"/26/on\"><button class=\"button\">ON</button></a></p>");
} else {
  client.println("<p><a href=\"/26/off\"><button class=\"button button2\">OFF</button></a></p>");
}

 

우리는 동일한 절차를 사용합니다 GPIO 27.

 

연결 닫기

 

마지막으로 응답이 끝나면 우리는 다음을 지웁니다.헤더변수를 사용하고 클라이언트와의 연결을 중지합니다. client.stop().

 

// Clear the header variable
header = "";
// Close the connection
client.stop();

 

 

마무리하기

 

이 튜토리얼에서는 ESP32로 웹 서버를 만드는 방법을 보여드렸습니다. 두 개의 LED를 제어하는 ​​간단한 예를 보여드렸지만, 아이디어는 해당 LED를 릴레이나 제어하려는 다른 출력으로 바꾸는 것입니다. ESP32를 사용한 다른 프로젝트는 다음 튜토리얼을 확인하세요.

 

 

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더욱 좋은 정보를 제공하겠습니다.~ ^^

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