ESP32如何通过HTTP协议访问API接口

ESP32 是一款功能强大的微控制器，支持 Wi-Fi 和蓝牙功能。通过它，我们可以轻松实现与互联网的连接，并访问远程 API 接口。本文将详细讲解如何使用 ESP32 通过 HTTP 协议访问 API 接口，包括所需的基本概念、代码实现以及调试技巧。

1. 基本概念

1.1 HTTP 协议

HTTP（HyperText Transfer Protocol）是用于在网络上传输数据的应用层协议。它是客户端和服务器之间通信的基础。常见的 HTTP 请求方法有：

• GET：获取资源。
• POST：提交数据到服务器。
• PUT：更新资源。
• DELETE：删除资源。

1.2 API 接口

API（Application Programming Interface）是一组规则和定义，允许不同软件系统之间进行交互。通过 HTTP 协议，我们可以通过 URL 地址调用远程 API 接口，并传递参数或接收返回的数据。

1.3 ESP32 的网络功能

ESP32 内置了 Wi-Fi 和蓝牙模块，可以方便地连接到互联网。借助 Arduino IDE 或其他开发环境，我们可以使用 WiFiClient 类来发送 HTTP 请求并处理响应。

2. 环境准备

2.1 硬件需求

• ESP32 开发板
• USB 数据线
• 计算机

2.2 软件需求

• 安装 Arduino IDE
• 配置 ESP32 开发环境（通过 Boards Manager 添加支持）

2.3 示例 API

我们将使用一个公开的测试 API，例如 JSONPlaceholder。这个 API 提供了一些虚拟的资源，适合用来测试 HTTP 请求。

3. 实现步骤

3.1 连接 Wi-Fi

首先需要让 ESP32 连接到 Wi-Fi 网络。以下是一个简单的代码示例：

#include <WiFi.h>

const char* ssid = "YourSSID";       // 替换为你的 Wi-Fi 名称
const char* password = "YourPassword"; // 替换为你的 Wi-Fi 密码

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }

  Serial.println("Connected to WiFi!");
}

void loop() {
  // 主循环代码
}

3.2 发送 HTTP GET 请求

接下来，我们编写代码发送一个 HTTP GET 请求到指定的 API 接口。以下是完整代码示例：

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>

const char* ssid = "YourSSID";
const char* password = "YourPassword";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }

  Serial.println("Connected to WiFi!");

  // 发送 HTTP GET 请求
  HTTPClient http;
  String url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1"; // 测试 API 地址
  http.begin(url); // 指定目标 URL

  int httpResponseCode = http.GET(); // 发送 GET 请求
  if (httpResponseCode > 0) {
    Serial.print("HTTP Response Code: ");
    Serial.println(httpResponseCode);

    String payload = http.getString(); // 获取响应内容
    Serial.println("Response Payload:");
    Serial.println(payload);
  } else {
    Serial.print("Error on sending GET request: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
  }

  http.end(); // 关闭 HTTP 连接
}

void loop() {
  // 循环部分可以留空
}

3.3 解析 JSON 响应

如果 API 返回的是 JSON 格式的数据，可以使用 ArduinoJson 库解析。以下是一个解析 JSON 的示例：

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h> // 需要安装 ArduinoJson 库

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin("YourSSID", "YourPassword");

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }

  Serial.println("Connected to WiFi!");

  HTTPClient http;
  String url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1";
  http.begin(url);
  int httpResponseCode = http.GET();

  if (httpResponseCode > 0) {
    String payload = http.getString();
    Serial.println("Response Payload:");
    Serial.println(payload);

    DynamicJsonDocument doc(1024); // 创建 JSON 文档
    deserializeJson(doc, payload); // 解析 JSON

    // 读取 JSON 中的字段
    int userId = doc["userId"];
    int id = doc["id"];
    String title = doc["title"];
    String body = doc["body"];

    Serial.print("UserId: "); Serial.println(userId);
    Serial.print("Id: "); Serial.println(id);
    Serial.print("Title: "); Serial.println(title);
    Serial.print("Body: "); Serial.println(body);
  } else {
    Serial.print("Error on sending GET request: ");
    Serial.println(httpResponseCode);
  }

  http.end();
}

void loop() {}

4. 注意事项

1. Wi-Fi 连接问题：确保输入的 SSID 和密码正确，并且设备在信号覆盖范围内。
2. API 限制：某些 API 可能对请求频率有限制，需查阅相关文档以避免被封禁。
3. 内存管理：ESP32 的内存有限，解析大型 JSON 数据时可能需要优化代码或增加缓冲区大小。

5. 扩展讨论

5.1 HTTPS 支持

如果需要访问 HTTPS 加密的 API 接口，可以使用 WiFiClientSecure 类替代 WiFiClient。需要注意的是，ESP32 对证书验证的支持有限，可能需要跳过证书验证。

5.2 POST 请求示例

以下是一个发送 POST 请求的示例代码：

HTTPClient http;
String url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts";
http.begin(url);
http.addHeader("Content-Type", "application/json");

String postData = "{\"title\":\"foo\",\"body\":\"bar\",\"userId\":1}";
int httpResponseCode = http.POST(postData);

if (httpResponseCode > 0) {
  String response = http.getString();
  Serial.println(response);
} else {
  Serial.print("Error on sending POST request: ");
  Serial.println(httpResponseCode);
}

http.end();