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ESP32 实战教程:搭建 Web 服务器实现 LED 远程开关控制

一.实验材料

        1.esp32板子

        2.led

        3.220欧的电阻

        4.面包板

二.实验思路

其实做这个实验的核心就是让 ESP32 既当 “WiFi 热点 / 联网设备”,又当 “Web 服务器”,还能响应网页的操作去控制硬件,说白了就是把 “网络请求” 和 “GPIO 引脚控制” 串起来,具体拆成这几步想就很清晰:

1. 先想清楚 “怎么让设备联网”

首先得让 ESP32 能和电脑 / 手机通信,最直接的就是两种方式:要么让 ESP32 连家里的路由器(STA 模式),要么让它自己建个 WiFi 热点(SoftAP 模式)。新手做的话优先选热点模式,不用依赖路由器,手机直接连 ESP32 的热点就能通信,少了 “找路由器 IP、配网络” 的麻烦,先把核心功能跑通再说。

2. 再想 “怎么让 ESP32 变成 Web 服务器”

Web 服务器的本质就是 “监听 80 端口,接收浏览器的请求,返回对应的内容”。所以第一步要初始化 WebServer 库,指定监听 80 端口;然后给不同的 “访问路径” 绑定对应的处理函数 —— 比如访问根路径 “/” 就返回带按键的网页,访问 “/on” 就执行开灯操作,访问 “/off” 就执行关灯操作。这里的关键是:浏览器点一下按键,其实就是给 ESP32 发了一个 HTTP 请求,ESP32 识别请求的路径,就知道该做什么了。

3. 接着想 “网页该怎么写”

网页不用搞复杂,核心就是两个按键,点一下能触发对应的请求。首先 HTML 要简单,加个样式让按键好看点(新手也能看懂),还要动态显示当前 LED 状态 —— 比如开灯后网页上能显示 “当前状态:开启”,这样用户能直观看到效果。按键的实现很简单,用<a>标签套<button>,点击后跳转到 “/on” 或 “/off” 路径,本质就是让浏览器给 ESP32 发这个路径的请求。

4. 最后把 “网络请求” 和 “硬件控制” 绑起来

ESP32 收到 “/on” 请求时,就把控制 LED 的 GPIO 引脚设为高电平(开灯);收到 “/off” 请求时,把引脚设为低电平(关灯)。操作完硬件后,一定要重定向回根路径,这样用户点完按键会自动回到带状态的主页,而不是停留在空白的 “/on” 页面,体验更顺。

三.实验代码

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#define ledpin 2
const char* ssid="你的WiFi名称";
const char* password="你的WiFi密码";
WebServer server(80);
void handleRoot() {
// 获取当前LED状态
String ledState = digitalRead(ledpin) ? "开启" : "关闭";

// 构建HTML页面内容
String html = "<!DOCTYPE html>";
html += "<html lang='zh-CN'>";
html += "<head>";
html += "<meta charset='UTF-8'>";
html += "<meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0'>";
html += "<title>ESP32 LED控制</title>";
html += "<style>";
html += "body { font-family: Arial, sans-serif; text-align: center; margin-top: 50px; }";
html += ".btn { padding: 15px 30px; font-size: 20px; margin: 10px; border: none; border-radius: 8px; cursor: pointer; }";
html += ".on { background-color: #4CAF50; color: white; }";
html += ".off { background-color: #f44336; color: white; }";
html += ".status { font-size: 24px; margin: 20px 0; color: #333; }";
html += "</style>";
html += "</head>";
html += "<body>";
html += "<h1>ESP32 LED控制器</h1>";
html += "<div class='status'>当前状态:LED " + ledState + "</div>";
// 开灯按键,点击后访问/on路径
html += "<a href='/on'><button class='btn on'>开灯</button></a>";
// 关灯按键,点击后访问/off路径
html += "<a href='/off'><button class='btn off'>关灯</button></a>";
html += "</body>";
html += "</html>";

// 发送HTML页面给客户端
server.send(200, "text/html", html);
}

void callbackon(){
digitalWrite(ledpin,HIGH);
Serial.println("开灯");
}

void callbackoff(){
digitalWrite(ledpin,LOW);
Serial.println("关灯");
}
void setup(){
Serial.begin(115200);
pinMode(ledpin,OUTPUT);
digitalWrite(ledpin,LOW);
WiFi.begin(ssid,password);
int num=0;
while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED&&num<100){
Serial.print(".");
delay(50);
num++;
}
if(WiFi.status()==WL_CONNECTED){
Serial.println(WiFi.localIP());
}
else{
Serial.println("连接失败");
while(1);
}
server.on("/",handleRoot);
server.on("/on",callbackon);
server.on("/off",callbackoff);
server.begin();
}
void loop(){
server.handleClient();
}

(粗糙代码)

代码里的收获:

1.server.on        是用来实现点击html页面上的设定按键,调用函数,达到开关灯,和进入原始界面的效果

2.server.handleClient()        是用来持续保持监听的

四.实验图片

五.遇到的问题与解决

做这个 ESP32 Web 服务器控制 LED 的实验,看似简单,但新手很容易卡在各种小问题上,我把实操中遇到的核心问题和对应的解决办法整理如下:

问题 1:连接 ESP32 热点后,浏览器访问 IP 地址一直打不开网页

现象:手机 / 电脑连好了 ESP32 的 WiFi 热点,输入串口显示的 IP(比如 192.168.4.1),浏览器提示 “无法访问”“连接超时”。排查 & 解决:

  • 先看串口监视器:确认代码上传成功后,串口有没有打印 “WiFi 热点已启动,IP 地址:192.168.4.1”,如果没打印,大概率是 WiFi 初始化失败,重新上传代码或重启 ESP32。
  • 检查设备网络:手机连 ESP32 热点后,关掉手机的移动数据(避免系统自动切换网络);电脑连热点后,确认 IPv4 地址是 192.168.4.x 网段(不是的话手动设置:IP 填 192.168.4.2,网关填 192.168.4.1)。
  • 端口是否被占用:确认代码里 WebServer 监听的是 80 端口(默认端口,浏览器访问时不用加端口号),如果改了端口,访问时要加 “IP: 端口号”(比如 192.168.4.1:8080)。
  • 问题 2:网页能打开,但点击 “开灯 / 关灯” 按键没反应,LED 不亮

    现象:网页加载正常,能看到按键和状态,但点击按键后,LED 没变化,网页状态也不更新。排查 & 解决:

  • 先查引脚配置:确认代码里的ledPin是实际控制的引脚(比如板载 LED 是 GPIO2,有些开发板是 GPIO13),可以先写个简单的闪烁程序测试引脚是否正常。
  • 查路由绑定:确认代码里server.on("/on", handleOn)和server.on("/off", handleOff)这两行没写错,路径名(/on、/off)要和 HTML 里<a href='/on'>的路径完全一致(区分大小写!比如 / On 和 /on 是两个路径)。
  • 查电平逻辑:有些 LED 是 “低电平点亮”(共阳接法),这时要把digitalWrite(ledPin, HIGH)改成LOW,LOW改成HIGH,可以先手动给引脚接 3.3V/GND 测试 LED 点亮逻辑。
  • 问题 3:HTML 页面显示乱码(中文变成问号 / 方块)

    现象:网页里的 “开灯”“当前状态” 等中文显示异常,英文正常。排查 & 解决:核心是没加字符编码声明!在 HTML 的<head>里必须加<meta charset='UTF-8'>,而且要放在<head>的最前面,ESP32 返回 HTML 时,浏览器才会用 UTF-8 解码中文。另外,Arduino IDE 编写代码时,要确保文件编码也是 UTF-8(IDE 顶部 “文件”->“首选项”,确认 “编码” 选 UTF-8)。

    问题 4:代码上传失败,提示 “端口被占用” 或 “无法连接开发板”

    现象:点击上传后,IDE 提示 “Failed to upload”,串口监视器也打不开。排查 & 解决:

  • 关闭占用串口的软件:比如串口助手、其他 IDE 的串口监视器,Windows 用户可以在 “设备管理器” 里看 ESP32 对应的 COM 口是否被占用。
  • 重启开发板:上传前先按 ESP32 的 “BOOT” 键,再点击上传,直到 IDE 显示 “Connecting…” 再松开,解决引导模式问题。
  • 检查数据线:用原装数据线(有些数据线只有充电功能,没有数据传输),插电脑后置 USB 口(前置口电压不稳)。
  • 问题 5:网页点击按键后,跳转到空白页面,不返回主页

    现象:点击 “开灯” 后,浏览器跳转到http://192.168.4.1/on,页面空白,需要手动刷新才能看到状态变化。排查 & 解决:忘记加重定向代码!在“开灯”()和“关灯”()函数里,必须加server.redirect("/");,让 ESP32 处理完 GPIO 操作后,自动跳回根路径(主页),而不是停留在 /on 或 /off 路径(这两个路径没有返回任何 HTML 内容)。

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