ESP32的ESP-NOW通讯踩坑记-电子发烧友网

1、背景

前段时间看到乐鑫推出了一种很有意思的Wi-Fi通讯协议，它允许设备在无连接的时候进行直接通讯。

乐鑫对它的概述如下：

“
ESP-NOW是一种由乐鑫公司定义的无连接Wi-Fi通信协议。在ESP-NOW中，应用程序数据被封装在各个供应商的动作帧中，然后在无连接的情况下，从一个Wi-Fi设备传输到另一个 Wi-Fi 设备。

感觉很有意思，于是找了乐鑫IDF提供的demo进行验证。这里用到的demo在IDF的路径为：esp-idf/examples/wifi/espnow。

找来几个ESP32-C3模组，烧录完之后，确实在没有连接路由器的情况下可以进行直接通讯。

2、例程改造

通过运行demo：esp-idf/examples/wifi/espnow发现这个Demo有点不足的地方是没有连接路由器，那么我在想，有没有可能在既连接路由器的情况下，又可以直接与其他没有连接路由器的设备进行通讯呢？

那么我的想法如下图

在上面这里，A设备既连接路由器也直接与B/C/D三个设备基于ESP_NOW进行直接通讯。

这里我让A设备工作在STA+AP模式下，其中STA用于连接路由，AP用于ESP_NOW进行通讯。基于此设想，我还专门问了deepSeek，它也给出了方案可行的确定回答；

于是开开心心的写了代码，其中Wi-Fi和ESP_NOW的初始化程序如下,然后分别替换esp-idf/examples/wifi/espnow这里的初始化；

Wi-Fi的初始化如下

#defineESP_AP_CHANNEL 6// 固定使用信道6
staticvoidexample_wifi_init(void)
{
wifi_config_twifi_config = {
.sta = {
.ssid ="xLogMonitor",
.password ="1234567890",
},
};
// 配置AP模式参数 - 关键部分！
wifi_config_tap_config = {
.ap = {
.ssid ="", // 空SSID，不广播
.ssid_len =0,
.channel = ESP_AP_CHANNEL,// 这是我们真正关心的参数
.authmode = WIFI_AUTH_OPEN,
.max_connection =0, // 不允许任何站连接
},
};

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
esp_netif_create_default_wifi_sta();
esp_netif_t*ap_netif = esp_netif_create_default_wifi_ap();
wifi_init_config_tcfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_init(&cfg) );
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_storage(WIFI_STORAGE_RAM) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT,
ESP_EVENT_ANY_ID,
&event_handler,
NULL,
&instance_any_id));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(IP_EVENT,
IP_EVENT_STA_GOT_IP,
&event_handler,
NULL,
&instance_got_ip));
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_APSTA) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_AP, &ap_config));
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_start());
// ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_channel(CONFIG_ESPNOW_CHANNEL, WIFI_SECOND_CHAN_NONE));

#ifCONFIG_ESPNOW_ENABLE_LONG_RANGE
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_protocol(ESPNOW_WIFI_IF, WIFI_PROTOCOL_11B|WIFI_PROTOCOL_11G|WIFI_PROTOCOL_11N|WIFI_PROTOCOL_LR) );
#endif

}

ESP_NOW的初始化如下

staticesp_err_texample_espnow_init(void)
{
example_espnow_send_param_t*send_param;

s_example_espnow_queue = xQueueCreate(ESPNOW_QUEUE_SIZE,sizeof(example_espnow_event_t));
if(s_example_espnow_queue ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Create mutex fail");
returnESP_FAIL;
}

/* Initialize ESPNOW and register sending and receiving callback function. */
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_init() );
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_register_send_cb(example_espnow_send_cb) );
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_register_recv_cb(example_espnow_recv_cb) );

/* Set primary master key. */
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_set_pmk((uint8_t*)CONFIG_ESPNOW_PMK) );

/* Add broadcast peer information to peer list. */
esp_now_peer_info_t*peer =malloc(sizeof(esp_now_peer_info_t));
if(peer ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc peer information fail");
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memset(peer,0,sizeof(esp_now_peer_info_t));
peer->channel = ESP_AP_CHANNEL;
peer->ifidx = ESP_IF_WIFI_AP;
peer->encrypt =false;
memcpy(peer->peer_addr, s_example_broadcast_mac, ESP_NOW_ETH_ALEN);
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_add_peer(peer) );
free(peer);

/* Initialize sending parameters. */
send_param =malloc(sizeof(example_espnow_send_param_t));
if(send_param ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc send parameter fail");
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memset(send_param,0,sizeof(example_espnow_send_param_t));
send_param->unicast =false;
send_param->broadcast =true;
send_param->state =0;
send_param->magic = esp_random();
send_param->count = CONFIG_ESPNOW_SEND_COUNT;
send_param->delay = CONFIG_ESPNOW_SEND_DELAY;
send_param->len = CONFIG_ESPNOW_SEND_LEN;
send_param->buffer =malloc(CONFIG_ESPNOW_SEND_LEN);
if(send_param->buffer ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc send buffer fail");
free(send_param);
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memcpy(send_param->dest_mac, s_example_broadcast_mac, ESP_NOW_ETH_ALEN);
example_espnow_data_prepare(send_param);

xTaskCreate(example_espnow_task,"example_espnow_task",2048, send_param,4,NULL);

returnESP_OK;
}

程序跑起来了，确实也是符合我的预期，A设备连接上了路由器，然后同时也和BCD进行了通讯，感觉一切都很完美，如果不出意外的话就好出意外了；

3、问题出现了

在当我为改造例程的成功而高兴的时候，问题出现了。我换了一个路由器，发现通讯失败了。esp_send出现了如下错误：

E (12554) ESPNOW: Peer channel is not equal to the home channel, send fail!

这下懵逼了，为啥换个路由器就不行，难道这协议还和路由器有关系，乐鑫的官方文档也没提到呀~

乐鑫文档:https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/v4.4.6/esp32c3/api-reference/network/esp_now.html?highlight=esp_now_init#

4、问题分析

从错误的日志上来看这个错误指的是Peer channel和home channel,不一致导致的。

这里Peer指的应该是要发送的对端通道，home应该指的是本身；

但是这两个地方我在配置的时候都是指定了#defineESP_AP_CHANNEL 6 // 固定使用信道6这个通道为啥还会出现这个错误呢？

后续我继续运行多几次，发现只有在A设备连接上网络之后才会出现这个错误。

难道是连接路由器之后A设备的信道发生了变化？经过查阅资料得知，确实是这样的，STA设备在连接路由器之后，设备的Wi-Fi信道是由路由器决定的，所以当路由器分配的信道和#defineESP_AP_CHANNEL 6不一致的时候就会出现问题了。

于是我在esp_now_send之前打印了设备当前的信道信息，获取到信息如下

I (12554) sta_ap_espnow: STA连接信息: SSID=xLogMonitor, 信道=8, RSSI=-61
I (12554) sta_ap_espnow: 当前工作信道: 8
E (12554) ESPNOW: Peer channel is not equal to the home channel, send fail!
E (12564) sta_ap_espnow: ESP-NOW数据发送失败: 0x3066

理论和实验结果一致，当设备连接之后信道变为了8。

于是想要解决当前这个问题也很简单了，只需要把所有的ESP_NOW的设备改成和所要连接的路由器同个信道8即可。

结果证实了，当信道改为8之后所有设备通讯就正常了；