WiFi外設配置

ESP32/8266的Wi-Fi庫支持配置及監控Wi-Fi連網功能

相關內容參考樂鑫的ESP32/8266文檔https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/release-v4.1/api-reference/network/esp_wifi.html

基本模式

基站模式（又稱STA模式或Client模式）：將ESP連接到附近的AP，此時相當于ESP在蹭網

AP模式（又稱Soft-AP模式或Server模式）：將ESP設置為AP，可供周圍設備連接，此時相當于ESP開熱點

AP-STA共存模式：ESP32既是接入點，同時又作為基站連接到另外一個接入點，此時相當于ESP連著隔壁wifi開熱點給自家用

同時支持以上模式的安全模式（WPA、WPA2、WEP等），可以理解成安全蹭網

基本功能

主動/被動掃描附近AP，主動找別人家網蹭

使用混雜模式監控IEEE802.11 Wi-Fi數據包，可以理解成ESP能看到你上了什么不可描述的網站

庫函數

初始化與設置

esp_wifi_init(const wifi_init_config_t *config)//WiFi功能初始化，config為初始化結構體句柄 esp_wifi_set_config(wifi_interface_t interface, wifi_config_t *conf)//使能設置 esp_wifi_set_mode(wifi_mode_t mode)//模式設置//可如下配置 WIFI_MODE_NULL=0 WIFI_MODE_STA//STA模式 WIFI_MODE_AP//軟AP模式 WIFI_MODE_APSTA//混合模式 WIFI_MODE_MAXesp_wifi_get_mode(wifi_mode_t *mode)//獲取當前模式 esp_wifi_get_config(wifi_interface_t interface, wifi_config_t *conf)//獲取當前設置

關閉WiFi

esp_wifi_stop()//STA模式下斷開wifi連接，AP模式下關閉熱點并釋放內存，共用模式下斷開連接并關閉熱點 esp_wifi_deinit()//釋放曾在esp_wifi_init中申請的資源并停止WiFi工作，不需要wifi功能時可以使用

連接/斷開WiFi

/* 用于STA模式 */ esp_wifi_connect()//連接WiFi esp_wifi_disconnect()//斷開WiFi/* 用于AP模式 */ esp_wifi_deauth_sta(uint16_t aid)//停止對接入設備的授權——不讓別人蹭網 esp_wifi_ap_get_sta_aid(const uint8_t mac[6], uint16_t *aid)//獲取當前接入的設備信息 esp_wifi_ap_get_sta_list(wifi_sta_list_t *sta)//獲取當前接入的設備列表

掃描附近

esp_wifi_scan_start(const wifi_scan_config_t *config, bool block)//掃描AP以蹭網 /* 推薦最大掃描時間為1500ms */ esp_wifi_scan_stop()//在途中停止掃描 esp_wifi_scan_get_ap_num(uint16_t *number)//獲得最后一次掃描得到的AP號碼 esp_wifi_scan_get_ap_records(uint16_t *number, wifi_ap_record_t *ap_records)//獲取掃描記錄 esp_wifi_sta_get_ap_info(wifi_ap_record_t *ap_info)//獲取當前連接wifi的相關信息//返回如下結構體的指針 uint8_t bssid[6]//MAC地址 uint8_t ssid[33]//SSID uint8_t primary//AP通道 wifi_second_chan_t second//AP第二通道 int8_t rssi//信號強度 wifi_auth_mode_t authmode//認證模式 wifi_cipher_type_t pairwise_cipher//PTK成對傳輸密鑰，用于單播數據幀的加密解密 wifi_cipher_type_t group_cipher//GTK組臨時密鑰，用于組播數據幀和廣播數據幀的加密和解密 wifi_ant_t ant//用于接收信號的天線引腳 /* 相關控制寄存器位 */ uint32_t phy_11b : 1//11b模式開啟標志 uint32_t phy_11g : 1//11g模式開啟標志 uint32_t phy_11n : 1//11n模式開啟標志 uint32_t phy_lr : 1//低頻模式開啟標志 uint32_t wps : 1//WPS支持情況標志 uint32_t reserved : 27//寄存器保留位 /* 相關控制寄存器位 */ wifi_country_t country//AP的國家信息

操作系統相關

esp_wifi_set_event_mask(uint32_t mask)//設置事件掩碼

其他

esp_wifi_set_protocol(wifi_interface_t ifx, uint8_t protocol_bitmap)//設置特殊接口的協議類型 //可選WIFI_PROTOCOL_11B、WIFI_PROTOCOL_11G、WIFI_PROTOCOL_11N) esp_wifi_get_protocol(wifi_interface_t ifx, uint8_t *protocol_bitmap)//獲取當前協議類型sp_wifi_set_bandwidth(wifi_interface_t ifx, wifi_bandwidth_t bw)//設置帶寬 esp_wifi_get_bandwidth(wifi_interface_t ifx, wifi_bandwidth_t *bw)//獲取當前帶寬sp_wifi_set_channel(uint8_t primary, wifi_second_chan_t second)//設置primary/secondary通道 esp_wifi_get_channel(uint8_t *primary, wifi_second_chan_t *second)//獲取當前使用的通道esp_wifi_set_country(const wifi_country_t *country)//設置當前的國家信息 esp_wifi_get_country(wifi_country_t *country)//獲取當前的國家信息esp_wifi_set_mac(wifi_interface_t ifx, const uint8_t mac[6])//設置當前mac地址 esp_wifi_get_mac(wifi_interface_t ifx, uint8_t mac[6])//獲取當前mac地址esp_wifi_set_ant_gpio(const wifi_ant_gpio_config_t *config)//設置天線引腳 esp_wifi_get_ant_gpio(wifi_ant_gpio_config_t *config)//獲取當前天線引腳 esp_wifi_set_ant(const wifi_ant_config_t *config)//設置天線設定 esp_wifi_get_ant(wifi_ant_config_t *config)//獲取當前天線設定esp_wifi_set_promiscuous(bool en)//使能混雜模式 esp_wifi_get_promiscuous(bool *en)//獲取混雜模式 esp_wifi_set_promiscuous_filter(const wifi_promiscuous_filter_t *filter)//設置混雜模式過濾器，默認過濾除WIFI_PKT_MISC外的包 esp_wifi_get_promiscuous_filter(wifi_promiscuous_filter_t *filter)//獲取混雜模式過濾器 esp_wifi_set_promiscuous_ctrl_filter(const wifi_promiscuous_filter_t *filter)//使能混雜類型過濾器的子類型過濾 esp_wifi_get_promiscuous_ctrl_filter(wifi_promiscuous_filter_t *filter)//獲取混雜類型過濾器的子類型過濾 esp_wifi_set_promiscuous_rx_cb(wifi_promiscuous_cb_t cb)//設置混雜模式監控回調函數

低功耗相關

esp_wifi_set_inactive_time(wifi_interface_t ifx, uint16_t sec)//設置暫時休眠時間 esp_wifi_get_ant(wifi_ant_config_t *config)//獲取暫時休眠時間

特征：大部分API都有對應的set和get兩個方向，需要回傳數據時使用get*，初始設置時使用set*

AP模式初始化

void wifi_init_softap(void) {ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());esp_netif_create_default_wifi_ap();wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,&wifi_event_handler,NULL,NULL));wifi_config_t wifi_config = {.ap = {.ssid = EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID,.ssid_len = strlen(EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID),.channel = EXAMPLE_ESP_WIFI_CHANNEL,.password = EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS,.max_connection = EXAMPLE_MAX_STA_CONN,.authmode = WIFI_AUTH_WPA_WPA2_PSK},};if (strlen(EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS) == 0){wifi_config.ap.authmode = WIFI_AUTH_OPEN;}ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_AP));ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_AP, &wifi_config));ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());ESP_LOGI(TAG, "wifi_init_softap finished. SSID:%s password:%s channel:%d",EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID, EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS, EXAMPLE_ESP_WIFI_CHANNEL); }

其中主要用到了wifi_config_t這個結構體，它的內容如下所示

typedef struct {uint8_t ssid[32];//SSIDuint8_t password[64];//密碼uint8_t ssid_len;//SSID長度，若設為0則會自動查找到終止字符；否則會在規定長度處截斷uint8_t channel;//AP的通道wifi_auth_mode_t authmode;//授權模式uint8_t ssid_hidden;//是否廣播SSID，默認為0-廣播；設為1則不廣播uint8_t max_connection;//能連接的最大節點數量，默認為4，最大為4uint16_t beacon_interval;//信標間隔，默認100ms，應設置在100-60000ms內 } wifi_ap_config_t;

STA模式初始化

void wifi_init_sta(void) {s_wifi_event_group = xEventGroupCreate();ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());esp_netif_create_default_wifi_sta();wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));esp_event_handler_instance_t instance_any_id;esp_event_handler_instance_t instance_got_ip;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));wifi_config_t wifi_config = {.sta = {.ssid = EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID,.password = EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS,/* Setting a password implies station will connect to all security modes including WEP/WPA.* However these modes are deprecated and not advisable to be used. Incase your Access point* doesn't support WPA2, these mode can be enabled by commenting below line */.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,.pmf_cfg = {.capable = true,.required = false},},};ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) );ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config) );ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start() );ESP_LOGI(TAG, "wifi_init_sta finished.");/* Waiting until either the connection is established (WIFI_CONNECTED_BIT) or connection failed for the maximum* number of re-tries (WIFI_FAIL_BIT). The bits are set by event_handler() (see above) */EventBits_t bits = xEventGroupWaitBits(s_wifi_event_group,WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT,pdFALSE,pdFALSE,portMAX_DELAY);/* xEventGroupWaitBits() returns the bits before the call returned, hence we can test which event actually* happened. */if (bits & WIFI_CONNECTED_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "connected to ap SSID:%s password:%s",EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID, EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS);} else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "Failed to connect to SSID:%s, password:%s",EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID, EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS);} else {ESP_LOGE(TAG, "UNEXPECTED EVENT");}/* The event will not be processed after unregister */ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_unregister(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, instance_got_ip));ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_unregister(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, instance_any_id));vEventGroupDelete(s_wifi_event_group); }

其中主要用到了wifi_sta_config_t這個結構體，它的內容如下所示

typedef struct {uint8_t ssid[32];//SSIDuint8_t password[64];//密碼bool bssid_set;//是否設置目標AP的MAC地址，一般設為0；只有用戶需要查看AP的MAC地址時才設為1uint8_t bssid[6];//目標AP的MAC地址uint8_t channel;//目標AP的通道，如果未知設為0；范圍是1-13 } wifi_sta_config_t;

AP-STA共存模式

esp_err_t event_handler(void *ctx, system_event_t *event) {switch (event->event_id){case SYSTEM_EVENT_STA_START:ESP_LOGI(TAG, "Connecting to AP");esp_wifi_connect();break;case SYSTEM_EVENT_STA_GOT_IP:ESP_LOGI(TAG, "Connected");break;case SYSTEM_EVENT_STA_DISCONNECTED://ESP_LOGI(TAG, "Wifi disconnected, try to connect again...");esp_wifi_connect();break;default:break;}return ESP_OK; }void ESP_net_init(void) {ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_init(event_handler, NULL));wifi_init_config_t cfg = 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_wifi_set_mode(WIFI_MODE_APSTA) );wifi_config_t sta_config = {.sta = {.ssid = TARGET_ESP_WIFI_SSID,.password = TARGET_ESP_WIFI_PASS,.bssid_set = false}};wifi_config_t ap_config = {.ap = {.ssid = AP_ESP_WIFI_SSID,.password = AP_ESP_WIFI_PASS,.ssid_len = 0,.max_connection = AP_MAX_STA_CONN,.authmode = WIFI_AUTH_WPA_PSK}};ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &sta_config));esp_err_t tmp=esp_wifi_set_config(WIFI_IF_AP, &ap_config);ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());esp_wifi_connect(); }void app_main(void) {//init NVSesp_err_t ret = nvs_flash_init();if (ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND){ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());ret = nvs_flash_init();}ESP_ERROR_CHECK(ret);//init wifi ap and stationESP_net_init(); }

在這里使用了狀態機（SM）的編程思路，【開始連接】-【連接完畢】-【丟失連接】幾個狀態切換中都會調用event_handler()進行處理并打印相關信息

基本初始化方法

//設置線程 wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();//進行默認初始化//設置wifi_config結構體來配置具體的wifi模式 wifi_config_t sta_wifi_config = {.sta = {.ssid = SSID,.password = PASSWORD,.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,.pmf_cfg = {//這里可省略.capable = true,.required = false},},}; wifi_config_t ap_wifi_config = {.ap = {.ssid = SSID,.ssid_len = strlen(EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID),.channel = WIFI_CHANNEL,.password = PASSWORD,.max_connection = MAX_STA_CONN,//這里可省略.authmode = WIFI_AUTH_WPA_WPA2_PSK},};if (strlen(PASSWORD) == 0)//檢查密碼是否為空 {wifi_config.ap.authmode = WIFI_AUTH_OPEN; }//檢查錯誤并使能設置 ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &sta_config)); esp_err_t tmp=esp_wifi_set_config(WIFI_IF_AP, &ap_config);esp_wifi_connect();//連接wifi/* 中間可加入ESP_LOGI()輸出debg消息 */

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ESPIDF开发ESP32学习笔记【WiFi实现】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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