使用Arduino IDE实现对ESP8266进行空中编程（OTA）

风筝

ESP8266其中一个优势就是可以无线更新其固件。这种编程方式称为空中编程（OTA，Over-The-Air）。

ESP8266中的OTA编程是什么？

OTA编程使您可以通过Wi-Fi更新/上传到ESP8266的新程序，而无需通过USB将ESP8266连接到计算机。

当没有物理访问ESP模块时，OTA功能就派上用场。此外，它减少了在维护过程中更新每个ESP模块所需的时间。

OTA的一个主要优点是，单个中间位置可以将更新发送给同一网络上的多个ESP。唯一的缺点是，您必须在上传的每个草图中包含一段OTA代码，以便在下一个更新中使用OTA。

3个ESP8266使用OTA的简单步骤

1.  安装Python 2.7.X系列：第一步是在计算机上安装Python 2.7.x系列。

2.  串口上传基本的OTA固件：串口上传包含OTA固件的草图。这是为了执行OTA后续更新的必要步骤。

3.  上载新的草图：您现在可以从Arduino IDE将新草图上传到ESP8266。

第1步：安装Python 2.7.x系列

要使用OTA功能，如果尚未在计算机上安装Python 2.7.x，则必须首先安装。

从Python官方网站下载Windows（MSI安装程序）的Python 2.7.x。

启动安装程序并继续安装向导。确保在自定义Python 2.7.x节中启用“Add python.exe to Path”选项。

第2步：串口上传基本的OTA固件

由于ESP8266的出厂镜像中未带OTA升级功能，因此您必须首先通过串口将OTA固件加载到ESP8266上。

首先需要更新固件以执行OTA后续更新。Arduino IDE的ESP8266附加组件包括一个OTA库以及一个基本示例。只需导航到File > Examples > ArduinoOTA > BasicOTA。

在开始上传草图之前，您必须使用网络凭据修改以下两个变量，以便ESP8266可以连接到现有网络。

1. const char* ssid = "..........";
   
2. const char* password = "..........";

复制代码

完成后，继续上传草图。

1. #include <ESP8266WiFi.h>
   
2. #include <ESP8266mDNS.h>
   
3. #include <WiFiUdp.h>
   
4. #include <ArduinoOTA.h>
   
5. 
   
6. const char* ssid = "..........";
   
7. const char* password = "..........";
   
8. 
   
9. void setup() {
   
10.   Serial.begin(115200);
    
11.   Serial.println("Booting");
    
12.   WiFi.mode(WIFI_STA);
    
13.   WiFi.begin(ssid, password);
    
14.   while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
    
15.     Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
    
16.     delay(5000);
    
17.     ESP.restart();
    
18.   }
    
19. 
    
20.   // Port defaults to 8266
    
21.   // ArduinoOTA.setPort(8266);
    
22. 
    
23.   // Hostname defaults to esp8266-[ChipID]
    
24.   // ArduinoOTA.setHostname("myesp8266");
    
25. 
    
26.   // No authentication by default
    
27.   // ArduinoOTA.setPassword("admin");
    
28. 
    
29.   // Password can be set with it's md5 value as well
    
30.   // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3
    
31.   // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3");
    
32. 
    
33.   ArduinoOTA.onStart([]() {
    
34.     String type;
    
35.     if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH)
    
36.       type = "sketch";
    
37.     else // U_SPIFFS
    
38.       type = "filesystem";
    
39. 
    
40.     // NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
    
41.     Serial.println("Start updating " + type);
    
42.   });
    
43.   ArduinoOTA.onEnd([]() {
    
44.     Serial.println("\nEnd");
    
45.   });
    
46.   ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
    
47.     Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
    
48.   });
    
49.   ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) {
    
50.     Serial.printf("Error[%u]: ", error);
    
51.     if (error == OTA_AUTH_ERROR) Serial.println("Auth Failed");
    
52.     else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) Serial.println("Begin Failed");
    
53.     else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) Serial.println("Connect Failed");
    
54.     else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) Serial.println("Receive Failed");
    
55.     else if (error == OTA_END_ERROR) Serial.println("End Failed");
    
56.   });
    
57.   ArduinoOTA.begin();
    
58.   Serial.println("Ready");
    
59.   Serial.print("IP address: ");
    
60.   Serial.println(WiFi.localIP());
    
61. }
    
62. 
    
63. void loop() {
    
64.   ArduinoOTA.handle();
    
65. }

复制代码

现在，打开串口显示器，然后按ESP8266上的复位按钮。 如果一切正常，您应该看到路由器分配的动态IP地址。

第3步：上传新草图

现在，让我们上传一个新的草图。请记住，您必须在上传的每个草图中包含OTA代码。 否则，您将失去OTA功能，并且将无法执行下一次的空中编程。 因此，建议您修改前面的代码以包含新代码。

例如，我们将在基本的OTA代码中包含一个简单的LED闪烁草图。 切记使用网络凭据修改SSID和密码变量。

1. #include <ESP8266WiFi.h>
   
2. #include <ESP8266mDNS.h>
   
3. #include <WiFiUdp.h>
   
4. #include <ArduinoOTA.h>
   
5. 
   
6. const char* ssid = "..........";
   
7. const char* password = "..........";
   
8. 
   
9. //variabls for blinking an LED with Millis
   
10. const int led = D0; // ESP8266 Pin to which onboard LED is connected
    
11. unsigned long previousMillis = 0;  // will store last time LED was updated
    
12. const long interval = 1000;  // interval at which to blink (milliseconds)
    
13. int ledState = LOW;  // ledState used to set the LED
    
14. 
    
15. void setup() {
    
16. pinMode(led, OUTPUT);
    
17. 
    
18.    
    
19.   Serial.begin(115200);
    
20.   Serial.println("Booting");
    
21.   WiFi.mode(WIFI_STA);
    
22.   WiFi.begin(ssid, password);
    
23.   while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
    
24.     Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
    
25.     delay(5000);
    
26.     ESP.restart();
    
27.   }
    
28. 
    
29.   // Port defaults to 8266
    
30.   // ArduinoOTA.setPort(8266);
    
31. 
    
32.   // Hostname defaults to esp8266-[ChipID]
    
33.   // ArduinoOTA.setHostname("myesp8266");
    
34. 
    
35.   // No authentication by default
    
36.   // ArduinoOTA.setPassword("admin");
    
37. 
    
38.   // Password can be set with it's md5 value as well
    
39.   // MD5(admin) = 21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3
    
40.   // ArduinoOTA.setPasswordHash("21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3");
    
41. 
    
42.   ArduinoOTA.onStart([]() {
    
43.     String type;
    
44.     if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH)
    
45.       type = "sketch";
    
46.     else // U_SPIFFS
    
47.       type = "filesystem";
    
48. 
    
49.     // NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
    
50.     Serial.println("Start updating " + type);
    
51.   });
    
52.   ArduinoOTA.onEnd([]() {
    
53.     Serial.println("\nEnd");
    
54.   });
    
55.   ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
    
56.     Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
    
57.   });
    
58.   ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) {
    
59.     Serial.printf("Error[%u]: ", error);
    
60.     if (error == OTA_AUTH_ERROR) Serial.println("Auth Failed");
    
61.     else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) Serial.println("Begin Failed");
    
62.     else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) Serial.println("Connect Failed");
    
63.     else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) Serial.println("Receive Failed");
    
64.     else if (error == OTA_END_ERROR) Serial.println("End Failed");
    
65.   });
    
66.   ArduinoOTA.begin();
    
67.   Serial.println("Ready");
    
68.   Serial.print("IP address: ");
    
69.   Serial.println(WiFi.localIP());
    
70. }
    
71. 
    
72. void loop() {
    
73.   ArduinoOTA.handle();
    
74. 
    
75. //loop to blink without delay
    
76.   unsigned long currentMillis = millis();
    
77.   if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    
78.   // save the last time you blinked the LED
    
79.   previousMillis = currentMillis;
    
80.   // if the LED is off turn it on and vice-versa:
    
81.   ledState = not(ledState);
    
82.   // set the LED with the ledState of the variable:
    
83.   digitalWrite(led,  ledState);
    
84.   }
    
85. 
    
86. }

复制代码

将上述草图复制到您的Arduino IDE后，导航到Tools > Port菜单。 查找类似的东西：sp8266-xxxxxx at your_esp_ip_address。 如果您无法找到它，则可能需要重新启动IDE。

选择端口，然后点击上传按钮。 新草图将在几秒钟内上传。 这时板载的LED应开始闪烁。