ESP32--WIFI

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前言

使使用WIFI功能基本操作是：建立/连接网络

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提示：以下是本篇文章正文内容

一、WIFI简介

Wi-Fi 库支持配置及监控 ESP32 Wi-Fi 连网功能

站点(STA)：连接到Wi-Fi网络的设备
接入点(AP):提供与Wi-Fi的连接，接入点的另一端一般会连接到有线网络，接入点通常与路由器集成在一起，以提供从Wi-Fi网络到互联网的访问

AP会通过SSID（Service Set IDentifier） 来识别接入的STA设备该名称实际上是将设备（站点）连接到Wi-Fi时选择的网络名称

常用支持配置：
1.基站模式，即STA 模式或 Wi-Fi 客户端模式,ESP32 连接到接入点 (AP)

2.AP 模式，即 Soft-AP 模式或接入点模式，基站连接到 ESP32

3.AP-STA 共存模式，ESP32 既是接入点，同时又作为基站连接到另外一个接入点

参考资料：
WIFI使用文档

二、AP模式

在此模式下，模块本身相当于一个路由器，其他设备可链接到该模块发送的信号，主要应用在主从设备的主机部分，可以同时连接到soft-AP的最大站数可以设置4，默认为4，这种操作模式称为软接入点（soft-AP）

建立网络基本步骤

1.引用WiFi库 #include <WiFi.h>
2.配置AP模式IP softAPConfig（非必须）
3.启动AP网络 WiFi.softAP(ssid)

softAPConfig函数原型

bool WiFiAPClass::softAPConfig(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet)

作用：配置了AP模式下的本地IP、网关IP、子网掩码，若没有配置，系统会默认配置

softAP函数原型：

bool WiFiAPClass::softAP(const char* ssid, const char* passphrase, int channel, int ssid_hidden, int max_connection)

开启AP模式，需要配置其网络名称、连接密码（可忽略）、WiFi信道、是否隐藏信号、最大连接数

ssid：网络名称是必须配置项
passphrase：连接密码如果不配置则默认为开放性网络
channel：WiFi信道的配置，用于避免信号干扰。（1-13）
ssid_hidden：是否隐藏信号，可以选择广播信号（broadcast ）所有人直接看到，也可以隐藏则需要指定查找
max_connection：最大连接数在默认下是4，可以配置范围1-4

注：除了ssid必须配置，其余都可以忽略

eg:

#include <WiFi.h>void setup()
{
    WiFi.softAP("spft-AP","12345678");
}void loop()
{
    
}

将程序下载到ESP32可以看到一个spft-APwifi,输入密码12345678可以连接

常用函数
1.关闭AP模式：bool WiFiAPClass::softAPdisconnect(bool wifioff=false)
若wifioff为true则还将还原网络设置

2.获取连接的设备数：uint8_t WiFiAPClass::softAPgetStationNum()

3.设置AP的主机名：bool WiFiAPClass::softAPsetHostname(const char * hostname)

4.查看IP：IPAddress softAPIP();

三、STA模式

STA模式用于使ESP32模块连接到由接入点（AP）建立的Wi-Fi网，在此模式下，模块相当于一个客户端，可以链接到其他路由器发出的WIFI信号，也被称为客户端模式，主要应用在网络通信中

连接网络基本步骤

1.引用WiFi库 #include <WiFi.h>
2.配置STA模式下IP地址 config()（非必须）
3.开启STA模式，连接AP WiFi.begin(ssid, password);

config函数原型：

bool WiFiSTAClass::config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1, IPAddress dns2)

作用：为ESP32分配IP，网关，子网，设置网络地址

local_ip ：分配ESP32接口的IP地址
gateway ：应包含用于访问外部网络的网关（路由器）的IP地址
subnet ：掩码，用于定义本地网络的IP地址范围
dns1，dns2：可选参数，用于定义维护域名目录的域名服务器（DNS）的IP地址，并将其转换为IP地址

begin函数原型

wl_status_t WiFiSTAClass::begin(const char* ssid, const char *passphrase, int32_t channel, const uint8_t* bssid, bool connect)

作用：该方法用来接入网络

ssid ：要连接的接入点的SSID的字符串
passphrase：到接入点的字符串，长度至少应为8个字符
channel ：信道
bssid ：AP的mac地址，此参数也是可选的
connect：boolean参数，如果设置为false，将指示模块仅保存其他参数而不实际建立与接入点的连接

常用函数：
1.获取联网状态wl_status_t status()

状态类型：

255：WL_NO_SHIELD，兼容WiFi Shield而设计
0：WL_IDLE_STATUS 正在WiFi工作模式间切换
1：WL_NO_SSID_AVAIL 无法访问设置的SSID网络
2：WL_SCAN_COMPLETED 扫描完成
3：WL_CONNECTED 连接成功
4：WL_CONNECT_FAILED 连接失败
5：WL_CONNECTION_LOST 丢失连接
6：WL_DISCONNECTED 断开连接

2.是否已接入网络bool isConnected()

3.断开网络 bool disconnect(bool wifioff = false, bool eraseap = false)
若wifioff为true则还将还原网络设置，若eraseap为true则将清除保存于flash中的网络参数

4.获取模块地址 IPAddress localIP()

5.设置断网自动重连接 bool setAutoReconnect(bool autoReconnect)

eg

// WiFi的初始化和连接
void WiFi_Connect()
{
    WiFi.begin("qaq", "123456789"); //要连接的wifi和密码while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){
     //这里是阻塞程序，直到连接成功delay(300);Serial.print(".");}
}void setup()
{
    Serial.begin(115200); // open the serial port at 115200 bps;delay(100);Serial.print("Connecting.. ");WiFi_Connect();Serial.println("WiFi connected");Serial.println("IP address: "); // 打印本地ip地址Serial.println(WiFi.localIP());Serial.println("dns: "); //打印dns地址Serial.println(WiFi.dnsIP()); 
}void loop()
{
    
}

连接wifi，并打印出相应的信息

四、AP-STA 共存模式

当模块作为AP时，它同时又可以作为一个STA模式存在，WiFi模块作为AP，可以让手机或者计算机接入，同时该模块又可以作为一个STA接入到路由器或者上位服务器进行数据上传

五、扫描网络

搜索网络下所有可连接的AP，然后可进行选择连接

搜索网络基本步骤：

1.引用WiFi库 #include <WiFi.h>
2.开启STA模式
3.开启搜索 scanNetworks()
4.获取搜索数据 scanComplete()

scanNetworks函数原型：

int16_t scanNetworks(bool async = false, bool show_hidden = false, bool passive = false, uint32_t max_ms_per_chan = 300)

async：异步扫描，该值为true时将启动异步扫描，该方法将不阻塞
show_hidden：是否扫描不广播的网络
passive：影响扫描速度，该值为true时扫描速度较快
max_ms_per_chan：每通道扫描时间

scanComplete()：异步模式下用于获取扫描到的网络数量，如果返回值为-1，表示还在进行扫描，如果返回值为-1，表示未进行扫描或扫描失败

在同步搜索下scanNetworks函数会返回扫描到的网络数量

同步搜索

#include <WiFi.h>void setup()
{
    Serial.begin(115200);Serial.println();WiFi.mode(WIFI_STA); //设置为STA模式WiFi.disconnect();   //断开当前可能的连接delay(100);Serial.println("scan start");int n = WiFi.scanNetworks(); //扫描并返回搜索到的网络数量，该方法默认会阻塞Serial.println("scan done");if (n != 0){
    Serial.print(n);Serial.println(" networks found");for (int i = 0; i < n; ++i){
    Serial.println();Serial.print(i + 1);Serial.print(": ");Serial.print(WiFi.SSID(i)); //打印网络名称Serial.print(" ");Serial.print(WiFi.RSSI(i)); //打印信号强度Serial.print(" ");Serial.print((WiFi.encryptionType(i) == WIFI_AUTH_OPEN) ? "未加密" : "加密"); //打印是否加密delay(10);}}
}void loop()
{
    
}

异步搜索

#include <WiFi.h>void setup()
{
    Serial.begin(115200);Serial.println();WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.disconnect();  delay(100);Serial.println("开始扫描");WiFi.scanNetworks(true); //启动异步扫描
}void loop()
{
    delay(1000);int n = WiFi.scanComplete(); //获取扫描状态if (n >= 0){
    Serial.println("扫描完成");for (int i = 0; i < n; ++i){
    Serial.println();Serial.print(i + 1);Serial.print(": ");Serial.print(WiFi.SSID(i));Serial.print(" ");Serial.print(WiFi.RSSI(i)); Serial.print(" ");Serial.print((WiFi.encryptionType(i) == WIFI_AUTH_OPEN) ? "未加密" : "加密"); delay(10);}WiFi.scanDelete(); //清除内存中的扫描结果}else if (n == -1){
    Serial.println("正在扫描");}else if (n == -2){
    Serial.println("未进行扫描");}
}

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总结

提示：这里对文章进行总结：