ESP-NOW

ESP-NOW介绍
- ESP-NOW支持以下特性
- ESP-NOW技术也存在以下局限性
- 获取ESP32的MAC地址
- ESP-NOW单向通信(One-way communication)
- ESP32单板间的双向通信
- 一对多通信（一发多收）
- 一对多通信（多发一收）

部分图片来自网络

ESP-NOW介绍

ESP-NOW是一种由Espressif开发的协议，可以让多个设备在不使用Wi-Fi的情况下相互通信。该协议类似于低功耗的2.4GHz无线连接。设备之间的配对需要在通信之前完成。配对完成后，连接是安全的、点对点的，不需要握手。这意味着在设备彼此配对后，连接是持久的。换句话说，如果你的某块单板突然失去电源或复位，当它重启时，它将自动连接到它的频道继续通信

ESP-NOW支持以下特性

混合加密和未加密的对端设备
加密和不加密的单播通信
最多可携带250字节的有效载荷（小数据传输）；
发送回调函数，可以设置为通知应用层传输成功或失败；

ESP-NOW技术也存在以下局限性

有限的加密。Station模式最多支持10个加密对等体;“软拨号”或“软拨号+工作站”模式最多为6个
支持多个未加密的对等体，包括加密的对等体，总数不能超过20个
3.最大消息长度限制在250字节

获取ESP32的MAC地址

在使用ESP-NOW协议前需要知道ESP32 的MAC地址

#include "WiFi.h"void setup(){Serial.begin(115200);WiFi.mode(WIFI_MODE_STA);Serial.println(WiFi.macAddress());
}void loop(){}

上串口打开串口监视器，可以得到板子的MAC地址，例如

最好拿个小纸条记下来

ESP-NOW单向通信(One-way communication)

一个ESP32作为发送方，另一个ESP32作为接收方

发送端的程序

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>// 接收端的MAC地址
uint8_t broadcastAddress[] = {0x30, 0xAE, 0xA4, 0x07, 0x0D, 0x64};// 发送结构体类型
typedef struct struct_message {char a[32];int b;float c;bool d;
} struct_message;// 创建一个结构体变量
struct_message myData;// 回调函数,函数将在发送消息时执行。此函数告诉我们信息是否成功发送;
void OnDataSent(const uint8_t *mac_addr, esp_now_send_status_t status) {Serial.print("\r\nLast Packet Send Status:\t");Serial.println(status == ESP_NOW_SEND_SUCCESS ? "Delivery Success" : "Delivery Fail");
}void setup() {// 初始化串口波特率Serial.begin(115200);// 设置WIFI模式为STA模式，即无线终端WiFi.mode(WIFI_STA);//  初始化ESP-NOWif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}//注册回调函数esp_now_register_send_cb(OnDataSent);// 注册通信频道esp_now_peer_info_t peerInfo;memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress, 6);peerInfo.channel = 0;  //通道peerInfo.encrypt = false;//是否加密为Falseif (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}
}void loop() {//设置要发送的值strcpy(myData.a, "THIS IS A CHAR");myData.b = random(1,20);myData.c = 1.2;myData.d = false;//发送信息到指定ESP32上esp_err_t result = esp_now_send(broadcastAddress, (uint8_t *) &myData, sizeof(myData));//判断是否发送成功if (result == ESP_OK) {Serial.println("Sent with success");}else {Serial.println("Error sending the data");}delay(2000);
}

接收端的程序

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>// 创建一个结构体接收数据
typedef struct struct_message {char a[32];int b;float c;bool d;
} struct_message;// 创建一个结构体变量
struct_message myData;// 回调函数,当收到消息时会调佣该函数
void OnDataRecv(const uint8_t * mac, const uint8_t *incomingData, int len) {memcpy(&myData, incomingData, sizeof(myData));Serial.print("Bytes received: ");Serial.println(len);Serial.print("Char: ");Serial.println(myData.a);Serial.print("Int: ");Serial.println(myData.b);Serial.print("Float: ");Serial.println(myData.c);Serial.print("Bool: ");Serial.println(myData.d);Serial.println();
}void setup() {// 初始化串口波特率Serial.begin(115200);// 设置wifi模式WiFi.mode(WIFI_STA);// 初始化esp-nowif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}//注册接收信息的回调函数esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
}void loop() {}

分别长传到两块ESP32上，打开串口监视器
发送端：
接收端:

ESP32单板间的双向通信

两块ESP32之间互相发送接收
这里我们用BME280温湿度传感器做实验，并在OLED上显示
相关库连接(前两个是关于OLED的，后两个是BME280的驱动库)：
1.Adafruit_GFX library
2.Adafruit_SSD1306 library
3.Adafruit_BME280_Library
4.Adafruit_Sensor

上传下面的代码到两块开发板上，注意MAC地址是两块板子的地址
，关于如何获取板子的MAC地址，前面已经有介绍

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>#define SCREEN_WIDTH 128  // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64  // OLED display height, in pixels// Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);Adafruit_BME280 bme;// 这里换为对方板子的MAC地址
uint8_t broadcastAddress[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};// 定义几个浮点型变量存储BME280传感器的数值，用于发送
float temperature;
float humidity;
float pressure;// 这里定义的变量用于接收 注意类型也是浮点型
float incomingTemp;
float incomingHum;
float incomingPres;// 数据发送成功标志
String success;//定义结构体
typedef struct struct_message {float temp;float hum;float pres;
} struct_message;// 创建一个结构体变量 用于发送
struct_message BME280Readings;// 创建一个结构体变量 用于接收
struct_message incomingReadings;// 发送数据回调函数
void OnDataSent(const uint8_t *mac_addr, esp_now_send_status_t status) {Serial.print("\r\nLast Packet Send Status:\t");Serial.println(status == ESP_NOW_SEND_SUCCESS ? "Delivery Success" : "Delivery Fail");if (status ==0){success = "Delivery Success :)";}else{success = "Delivery Fail :(";}
}// 收到消息的回调函数
void OnDataRecv(const uint8_t * mac, const uint8_t *incomingData, int len) {memcpy(&incomingReadings, incomingData, sizeof(incomingReadings));Serial.print("Bytes received: ");Serial.println(len);incomingTemp = incomingReadings.temp;incomingHum = incomingReadings.hum;incomingPres = incomingReadings.pres;
}void setup() {// 初始化波特率Serial.begin(115200);// 初始化BME280bool status = bme.begin(0x76);  if (!status) {Serial.println("Could not find a valid BME280 sensor, check wiring!");while (1);}// 初始化OLEDif(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));for(;;);}// 设置ESP32为STA模式WiFi.mode(WIFI_STA);//初始化 ESP-NOWif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}//注册发送回调函数esp_now_register_send_cb(OnDataSent);// 注册通信频道esp_now_peer_info_t peerInfo;memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress, 6);peerInfo.channel = 0;  peerInfo.encrypt = false;if (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}//注册接收回调函数esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
}void loop() {getReadings();// 准备发送的变量BME280Readings.temp = temperature;BME280Readings.hum = humidity;BME280Readings.pres = pressure;//发送数据esp_err_t result = esp_now_send(broadcastAddress, (uint8_t *) &BME280Readings, sizeof(BME280Readings));if (result == ESP_OK) {Serial.println("Sent with success");}else {Serial.println("Error sending the data");}updateDisplay();delay(10000);
}
//获取传感器数值
void getReadings(){temperature = bme.readTemperature();humidity = bme.readHumidity();pressure = (bme.readPressure() / 100.0F);
}void updateDisplay(){// 收掉信息在OLED上显示display.clearDisplay();display.setTextSize(1);display.setTextColor(WHITE);display.setCursor(0, 0);display.println("INCOMING READINGS");display.setCursor(0, 15);display.print("Temperature: ");display.print(incomingTemp);display.cp437(true);display.write(248);display.print("C");display.setCursor(0, 25);display.print("Humidity: ");display.print(incomingHum);display.print("%");display.setCursor(0, 35);display.print("Pressure: ");display.print(incomingPres);display.print("hPa");display.setCursor(0, 56);display.print(success);display.display();// 串口打印信息Serial.println("INCOMING READINGS");Serial.print("Temperature: ");Serial.print(incomingReadings.temp);Serial.println(" ºC");Serial.print("Humidity: ");Serial.print(incomingReadings.hum);Serial.println(" %");Serial.print("Pressure: ");Serial.print(incomingReadings.pres);Serial.println(" hPa");Serial.println();
}

实验效果图

一对多通信（一发多收）

一块ESP32发送
多个ESP32作为接收
同样需要先获取接收板子的Mac地址
发送端的程序:

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>/*接收端板子的Mac地址，这里为三块板子*/
uint8_t broadcastAddress1[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
uint8_t broadcastAddress2[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
uint8_t broadcastAddress3[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
//用于测试的数据
typedef struct test_struct {int x;int y;
} test_struct;test_struct test;// 发送时的回调函数
void OnDataSent(const uint8_t *mac_addr, esp_now_send_status_t status) {char macStr[18];Serial.print("Packet to: ");/**串口提示向哪块板子发送**/snprintf(macStr, sizeof(macStr), "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);/** 以下几句将在串口输出接收端的板子是否接收到了消息，方便调试    **/Serial.print(macStr);Serial.print(" send status:\t");Serial.println(status == ESP_NOW_SEND_SUCCESS ? "Delivery Success" : "Delivery Fail");
}void setup() {Serial.begin(115200);WiFi.mode(WIFI_STA);if (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}//注册回到函数esp_now_register_send_cb(OnDataSent);// 注册通信频道esp_now_peer_info_t peerInfo;peerInfo.channel = 0;  peerInfo.encrypt = false;//配置第一块接收接收的Mac地址memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress1, 6);if (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}// 配置第二块接收接收的Mac地址memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress2, 6);if (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}/// 配置第三块接收接收的Mac地址memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress3, 6);if (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}
}void loop() {//这里使用随机数作为发送的数据test.x = random(0,20); test.y = random(0,20);//esp_now_send()中的第一个参数为0表示向所有接收的板子发送，也是传入指定的板子地址esp_err_t result = esp_now_send(0, (uint8_t *) &test, sizeof(test_struct));if (result == ESP_OK) {Serial.println("Sent with success");}else {Serial.println("Error sending the data");}delay(2000);
}

接收端

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>//发送的端是数据是结构体，所以这里也创建一个结构体
typedef struct test_struct {int x;int y;
} test_struct;test_struct myData;//收到消息时的回调函数
void OnDataRecv(const uint8_t * mac, const uint8_t *incomingData, int len) {memcpy(&myData, incomingData, sizeof(myData));Serial.print("Bytes received: ");Serial.println(len);Serial.print("x: ");Serial.println(myData.x);Serial.print("y: ");Serial.println(myData.y);Serial.println();
}void setup() {//初始化串口波特率Serial.begin(115200);//设置为WIFI_STA模式WiFi.mode(WIFI_STA);//初始化ESP_NOWif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}// 注册接收的回调函数esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
}void loop() {}

经过本人测试，并不是每次发送所有的板子都能成功的接收到信息

一对多通信（多发一收）

一块ESP32板作为接收;多个ESP32板充当发送，本次示例程序采用3块板子作为发送
ESP32接收板接收来自所有发送方的消息，并识别发送消息的板子
还是一样,需要先获取接收板子的MAC地址

发送端的程序

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>// 这里改为接收板子的MAC地址
uint8_t broadcastAddress[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};// 还是创建一个结构体类型
typedef struct struct_message {int id; //注意这里的id非常重要，作为区分不同发送端板子的标int x;int y;
} struct_message;struct_message myData;//发送回调函数
void OnDataSent(const uint8_t *mac_addr, esp_now_send_status_t status) {Serial.print("\r\nLast Packet Send Status:\t");Serial.println(status == ESP_NOW_SEND_SUCCESS ? "Delivery Success" : "Delivery Fail");
}void setup() {Serial.begin(115200);WiFi.mode(WIFI_STA);// 初始化ESP_NOWif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}// 注册发送回调函数esp_now_register_send_cb(OnDataSent);// 注册通信频道esp_now_peer_info_t peerInfo;memcpy(peerInfo.peer_addr, broadcastAddress, 6);peerInfo.channel = 0;  peerInfo.encrypt = false;if (esp_now_add_peer(&peerInfo) != ESP_OK){Serial.println("Failed to add peer");return;}
}void loop() {// 设置发送的数据myData.id = 1; //注意这里的id，每块发送的板子不能重复myData.x = random(0,50);myData.y = random(0,50);// 向指定MAC地址发送数据esp_err_t result = esp_now_send(broadcastAddress, (uint8_t *) &myData, sizeof(myData));if (result == ESP_OK) {Serial.println("Sent with success");}else {Serial.println("Error sending the data");}delay(10000);
}

接收端:

#include <esp_now.h>
#include <WiFi.h>// 和发送端一样，这里也声明一个结构体
typedef struct struct_message {int id;int x;int y;
}struct_message;struct_message myData;//创建三个结构体变量来保存每个板上的读数
struct_message board1;
struct_message board2;
struct_message board3;// 创建一个结构体数组
struct_message boardsStruct[3] = {board1, board2, board3};// 接收回调函数
void OnDataRecv(const uint8_t * mac_addr, const uint8_t *incomingData, int len) {char macStr[18];Serial.print("Packet received from: ");snprintf(macStr, sizeof(macStr), "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",mac_addr[0], mac_addr[1], mac_addr[2], mac_addr[3], mac_addr[4], mac_addr[5]);Serial.println(macStr);memcpy(&myData, incomingData, sizeof(myData));Serial.printf("Board ID %u: %u bytes\n", myData.id, len);// 更新数据boardsStruct[myData.id-1].x = myData.x;boardsStruct[myData.id-1].y = myData.y;Serial.printf("x value: %d \n", boardsStruct[myData.id-1].x);Serial.printf("y value: %d \n", boardsStruct[myData.id-1].y);Serial.println();
}void setup() {Serial.begin(115200);WiFi.mode(WIFI_STA);//初始化ESP_NOWif (esp_now_init() != ESP_OK) {Serial.println("Error initializing ESP-NOW");return;}//注册接收回调函数esp_now_register_recv_cb(OnDataRecv);
}void loop() {/*int board1X = boardsStruct[0].x;int board1Y = boardsStruct[0].y;int board2X = boardsStruct[1].x;int board2Y = boardsStruct[1].y;int board3X = boardsStruct[2].x;int board3Y = boardsStruct[2].y;*/delay(10000);
}

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