# ESP8266 函式庫 v2
# ITEAD WeeESP8266 函式庫測試
其實並非每一個函式都會在應用中使用到, 對 ESP8266 的物聯網應用而言, 最常用的當然就是 createTCP() 與 send() 這兩個函式, 其他的函式幾乎用不到, 因為 ESP8266 會記住工作模式, 連線多寡, 以及上一次連線的 AP 之 SSID 與密碼, 只要一送電就會馬上連線. 除非下指令去改這些參數, 否則都會被記在不會揮發的 Flash 記憶體裡. 所以如果能卸除這些不會用到的函式, 就不會虛耗記憶體了. 但是對於封裝好的 WeeESP8266 函式庫而言, 這就難辦了, 只有自己寫的函式庫才能這麼做.
以下我就以向 Thingspeak 物聯網服務伺服器傳送 "隨機溫度" 為例, 來測試看看滿載的 WeeESP8266 函式庫與減載後的 v2 在記憶體耗損上有何差異. 對於一般的 IoT 應用, 只要用到自己寫的函式庫裡的五個函式而已 : get_response(), reset(), start_tcp(), send_data(), 以及 release().
在測試前先來看一個空白的 Arduino 程式的記憶體損耗 :
void setup() {}
void loop() {}
編譯後幾乎沒耗損多少記憶體, 訊息如下 :
草稿碼使用了 450 bytes (1%) 的程式存儲空間。最大值為 30,720 bytes。
全域變數使用了 9 bytes (0%) 的動態記憶體，剩餘 2,039 bytes 供局部變數。最大值為 2,048 bytes 。
如果載入 SoftwareSerial 與 WeeEsp8266 函式庫 :
#include "ESP8266.h"
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial sSerial(10,11); //(RX,TX) 與 ESP8266 介接的軟體串列埠
ESP8266 wifi(sSerial); //建立名為 wifi 的 ESP8266 物件
void setup() {}
void loop() {}
編譯後程式增加逾 2KB, 變數增加逾 100B, 占了約 6~8%, 訊息如下 :
草稿碼使用了 2,654 bytes (8%) 的程式存儲空間。最大值為 30,720 bytes。
全域變數使用了 132 bytes (6%) 的動態記憶體，剩餘 1,916 bytes 供局部變數。最大值為 2,048 bytes 。
測試 1 使用 WeeESP8266 函式庫 :
測試 1 : WeeESP8266
#include "ESP8266.h"
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial sSerial(10,11); //(RX,TX) 與 ESP8266 介接的軟體串列埠
ESP8266 wifi(sSerial); //建立名為 wifi 的 ESP8266 物件
byte c; //傳遞給 Thingspeak 的變數
String GET; //GET 字串
void setup() {
sSerial.begin(9600); //設定軟體序列埠速率 (to ESP8266)
Serial.begin(9600); //設定軟體序列埠速率 (to PC)
Serial.println("*** SoftSerial connection to ESP8266 ***");
}
void loop() {
test();
delay(16000); //Thingspeak limit
}
void test() {
if (wifi.restart()) {Serial.println("Reset ESP8266 ... OK");} //重設 ESP8266
else {Serial.println("Reset ESP8266 ... NG");}
delay(5000); //等待 ESP8266 與 AP 連線
c=random(10,50);
if (wifi.createTCP("184.106.153.149",80)) { //連線 Thingspeak
Serial.println("Connect Thingspeak ... OK");
GET="GET /update?api_key=NO5N8C7T2KINFCQE&field1=" + String(c) + "\r\n";
const char *data=GET.c_str();
if (wifi.send((const uint8_t*)data, strlen(data))) {Serial.println("Send GET/ ... OK");}
else {Serial.println("Send GET/ ... NG");}
}
else {Serial.println("Connect Thingspeak ... NG");}
wifi.releaseTCP();
}
此程式編譯後的訊息為 :
草稿碼使用了 9,578 bytes (31%) 的程式存儲空間。最大值為 30,720 bytes。
全域變數使用了 908 bytes (44%) 的動態記憶體，剩餘 1,140 bytes 供局部變數。最大值為 2,048 bytes 。
可見程式耗掉 31% 的 Flash 記憶體, 而變數耗掉 44% 的 SRAM.
這裡我用了一個隨機變數 c 代表攝氏溫度, 利用 random() 函式產生 10~50 間不斷變化的溫度值, 將其放在 GET 方法字串中傳送至 Thingspeak 伺服器. 要注意的是, 傳給 WeeESP8266 的 send() 函式之參數 data 必須是一個指向字元陣列的指標, 這裡用字串的 c_str() 函式將字串轉成字元陣列. 其次是, 此陣列需用 const 宣告為常數. 參考 :
# Convert string to const char* issue [duplicate]
還有一點是非常重要, 傳送字串後面要自行加上跳行 "\r\n", 否則雖然 send() 回傳 true 表示成功, 事實上資料並未成功地寫入伺服器.
下面就是這個 "隨機溫度" 在 Thingspeak 上的圖形 :
接下來測試我的 WiFi 函式庫 v2, 只要留下 get_response(), start_tcp(), send_data(), 以及 release() 這四個函式即可, 其餘用不到都刪掉 :
測試 2 : TonyWiFi v2
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial sSerial(10,11); //(RX,TX) 與 ESP8266 介接的軟體串列埠
byte c; //傳遞給 Thingspeak 的變數
String GET; //GET 字串
void setup() {
sSerial.begin(9600); //設定軟體序列埠速率 (to ESP8266)
Serial.begin(9600); //設定軟體序列埠速率 (to PC)
Serial.println("*** SoftSerial connection to ESP8266 ***");
}
void loop() {
test();
delay(16000); //Thingspeak limit
}
void test() {
if (reset()) {Serial.println("Reset ESP8266 ... OK");} //重設 ESP8266
else {Serial.println("Reset ESP8266 ... NG");}
delay(5000); //等待 ESP8266 與 AP 連線
if (start_tcp("www.google.com",80)) { //連線 Google 首頁
Serial.println("Connect Google ... OK");
if (send_data("GET /")) {Serial.println("Send GET/ ... OK");}
else {Serial.println("Send GET/ ... NG");}
}
else {Serial.println("Connect Google ... NG");}
c=random(10,50);
if (start_tcp("184.106.153.149",80)) { //連線 Thingspeak
Serial.println("Connect Thingspeak ... OK");
GET="GET /update?api_key=NO5N8C7T2KINFCQE&field1=" + String(c);
if (send_data(GET)) {Serial.println("Send GET/ ... OK");}
else {Serial.println("Send GET/ ... NG");}
}
else {Serial.println("Connect Thingspeak ... NG");}
}
String get_response(int timeout, String term="OK\r\n") { //取得 ESP8266 的回應字串
String str=""; //儲存接收到的回應字串
unsigned long t=millis() + timeout; //計算 timeout 的時戳
while (millis() < t) { //還沒到達 timeout 時間
if (sSerial.available()) { //若軟體序列埠接收緩衝器有資料
str.concat((char)sSerial.read()); //串接回應字元
if (str.endsWith(term)) {break;} //檢查是否已收到預期回應終結字串
//if (str.lastIndexOf(term) != -1) {break;} //檢查是否已收到預期回應終結字串
}
}
str.trim(); //去除頭尾空白字元 (含跳行)
return str; //傳回回應字串
}
boolean reset() {
sSerial.println("AT+RST"); //重設 ESP8266
sSerial.flush(); //等待序列埠傳送完畢
String str=get_response(10000, "]\r\n"); //取得 ESP8266 回應字串
if (str.indexOf("OK") != -1) {return true;}
else {return false;}
}
boolean start_tcp(String address, int port) { //單一連線用
sSerial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"" + address + "\"," + String(port));
sSerial.flush(); //等待序列埠傳送完畢
String str=get_response(10000, "Linked"); //取得 ESP8266 回應字串
if (str.indexOf("Linked") != -1) {return true;}
else {return false;}
}
boolean send_data(String s) { //單一連線用
String s1=s + "\r\n"; //務必加上跳行
sSerial.println("AT+CIPSEND=" + String(s1.length()));
sSerial.flush(); //等待序列埠傳送完畢
String str=get_response(10000, ">"); //取得 ESP8266 回應字串
if (str.indexOf(">") != -1) { //收到 > 開始傳送資料
//Serial.println("Sending ... \r\n" + s1);
sSerial.println(s1); //傳送資料
sSerial.flush(); //等待序列埠傳送完畢
str=get_response(10000, "Unlink"); //取得 ESP8266 回應字串
if (str.indexOf("+IPD") != -1) { //傳送成功會自動拆線 Unlink
//Serial.println(str);
return true;
}
else { //傳送不成功須自行拆線
release(); //關閉 IP 連線
return false;
}
}
else { //傳送不成功須自行拆線
release(); //關閉 IP 連線
return false;
}
}
boolean release() { //單一連線
sSerial.println("AT+CIPCLOSE"); //關閉 IP 連線
sSerial.flush(); //等待序列埠傳送完畢
String str=get_response(10000); //取得 ESP8266 回應字串
if (str.indexOf("OK") != -1) {return true;}
else {return false;}
}
編譯訊息如下 :
草稿碼使用了 8,882 bytes (28%) 的程式存儲空間。最大值為 30,720 bytes。
全域變數使用了 712 bytes (34%) 的動態記憶體，剩餘 1,336 bytes 供局部變數。最大值為 2,048 bytes 。
可見, 同樣的功能, 減載的 WiFi v2 在程式記憶體耗損上只是少一些而已, 但在動態記憶體上卻少了 10%, 確實有比較省.
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