ESP32开发之路（5）---连接到WiFi
ESP32开发之路（5）—连接到WiFi
本次开发是在Ubuntu下的，使用的模块是GOOUUU-ESP32，使用VSCode编辑项目。代码使用来自esp-idf的例程。
一、使用ssid和password连接到wifi
在esp-idf的例程里面，设置wifi连接之前初始化了NVS，我猜想可能WiFi连接需要用到NVS，所以我们也将NVS初始化，然后开始WiFi连接初始化；简单来说，NVS提供的是一种掉电不丢失的数据存储方法。
/* 初始化非易失性存储库 (NVS) */
esp_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);
printf("ESP_WIFI_MODE_STA \n");
wifi_init_sta();
然后我们实现wifi_init_sta()函数，开始WiFi初始化连接
因为wifi的连接是需要建立时间的，所以需要创建一个事件标示组，通过事件标志组等待wifi连接。
/* 宏定义WiFi名称和密码 */
#define MY_WIFI_SSID "WiFi-William"
#define MY_WIFI_PASSWD "passwd-william"
/* 宏定义WiFi连接事件标志位和连接失败标志位 */
#define WIFI_CONNECTED_BIT BIT0
#define WIFI_FAIL_BIT BIT1
/* 定义一个WiFi连接事件标志组句柄 */
static EventGroupHandle_t wifi_event_group_handler;
使用xEventGroupCreate()函数创建时间标志组，返回值为事件标志组句柄
/* 创建一个事件标志组 */
wifi_event_group_handler = xEventGroupCreate();
然后初始化底层TCP/IP需要用到的堆栈，在此，ESP_ERROR_CHECK()是用来检查函数返回值的错误代码，并在代码不是ESP_OK的情况下终止程序。将错误代码，错误位置和失败的语句输出到串行终端。
/* 初始化底层TCP/IP堆栈。在应用程序启动时，应该调用此函数一次。*/
ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
事件循环库是esp提供的一种事件处理方法，而默认事件循环是用于系统事件（例如WiFi事件）的特殊循环类型，这里创建一个默认事件循环用以处理wifi连接事件
/* 创建默认事件循环,*/
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
接下来就是WiFi在STA模式下的初始化
/* 创建一个默认的WIFI-STA网络接口，如果初始化错误，此API将中止。*/
esp_netif_create_default_wifi_sta();
/* 使用WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT() 来获取一个默认的wifi配置参数结构体变量*/
wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
/* 根据cfg参数初始化wifi连接所需要的资源 */
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));
/* 将事件处理程序注册到系统默认事件循环，分别是WiFi事件和IP地址事件 */
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &event_handler, NULL));
/* 定义WiFi连接的ssid和password参数 */
wifi_config_t wifi_config = {
.sta = {
.ssid = MY_WIFI_SSID ,
.password = MY_WIFI_PASSWD
},
};
/* 设置WiFi的工作模式为 STA */
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) );
/* 设置WiFi连接的参数，主要是ssid和password */
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config));
/* 启动WiFi连接 */
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());
printf("wifi_init_sta finished. \n");
我们需要实现系统默认事件循环处理函数，其event_base参数是系统事件类型，event_id是系统事件类型对应的id，用来区分系统事件类型里不同的动作
/* 系统事件循环处理函数 */
static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void* event_data)
{
static int retry_num = 0; /* 记录wifi重连次数 */
/* 系统事件为WiFi事件 */
if (event_base == WIFI_EVENT)
{
if(event_id == WIFI_EVENT_STA_START) /* 事件id为STA开始 */
esp_wifi_connect();
else if (event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) /* 事件id为失去STA连接 */
{
if (retry_num < 10) /* WiFi重连次数小于10 */
{
esp_wifi_connect();
retry_num++;
printf("retry to connect to the AP %d times. \n",retry_num);
}
else
{
/* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接失败事件位置1 */
xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_FAIL_BIT);
}
}
}
/* 系统事件为ip地址事件，且事件id为成功获取ip地址 */
else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP)
{
ip_event_got_ip_t* event = (ip_event_got_ip_t*) event_data; /* 获取IP地址信息*/
printf("got ip:%d.%d.%d.%d" , IP2STR(&event->ip_info.ip)); /* 打印ip地址*/
retry_num = 0; /* WiFi重连次数清零 */
/* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接成功事件位置1 */
xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);
}
}
然后我们通过事件标志组来等待wifi连接状态即可
/* 使用事件标志组等待连接建立(WIFI_CONNECTED_BIT)或连接失败(WIFI_FAIL_BIT)事件 */
EventBits_t bits; /* 定义一个事件位变量来接收事件标志组等待函数的返回值 */
bits = xEventGroupWaitBits( wifi_event_group_handler, /* 需要等待的事件标志组的句柄 */
WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT, /* 需要等待的事件位 */
pdFALSE, /* 为pdFALSE时，在退出此函数之前所设置的这些事件位不变，为pdFALSE则清零*/
pdFALSE, /* 为pdFALSE时，设置的这些事件位任意一个置1就会返回，为pdFALSE则需全为1才返回 */
portMAX_DELAY); /* 设置为最长阻塞等待时间，单位为时钟节拍 */
/* 根据事件标志组等待函数的返回值获取WiFi连接状态 */
if (bits & WIFI_CONNECTED_BIT) /* WiFi连接成功事件 */
{
printf("connected to ap SSID:%s \n",MY_WIFI_SSID);
}
else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) /* WiFi连接失败事件 */
{
printf("Failed to connect to SSID:%s \n",MY_WIFI_SSID);
}
else
{
printf("UNEXPECTED EVENT"); /* 没有等待到事件 */
}
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_unregister(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &event_handler));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_unregister(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler));
vEventGroupDelete(wifi_event_group_handler);
烧录下载，可以看到wifi已经连接成功，且获得了IP地址：
二、使用smartconfig连接网络
当WiFi密码被修改了，或者WiFi不能使用了的时候，那么在程序中写入的ssid及其password 就没有用了，而且我们总不能总是去修改源代码吧，那有没有什么办法解决这个问题呢，我们在esp-idf里可以找到smartconfig的例程，好，那我们接下来就在wifi连接失败的情况下使用smartconfig来连接网络。
首先将智能配网事件注册到系统默认事件循环：
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL));
然后在WiFi连接失败时调用函数开始智能配网：
接下来实现smartconfig_init_start()函数，我们在增添一个智能配网标志位
然后开始智能配网的配置，esp提供了两种智能配网类型，ESPTouch和AirKiss，鉴于ESPTouch乐鑫官方只提供了app的Java源码，所以我也没办法使用，所以我们就忘记他吧，配置为AirKiss智能配网类型。
static void smartconfig_init_start(void)
{
/* 设置智能配网类型为 AirKiss */
ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_set_type(SC_TYPE_AIRKISS) );
/* 通过SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT宏 来获取一个默认的smartconfig配置参数结构体变量*/
smartconfig_start_config_t cfg = SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT();
/* 开始智能配网 */
ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_start(&cfg) );
printf("smartconfig start ....... \n");
/* 使用事件标志组等待连接建立(WIFI_CONNECTED_BIT)或连接失败(WIFI_FAIL_BIT)事件 */
EventBits_t uxBits; /* 定义一个事件位变量来接收事件标志组等待函数的返回值 */
/* 等待事件标志组，退出前清除设置的事件标志，任意置1就会返回*/
uxBits = xEventGroupWaitBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT | SMART_CONFIG_BIT,
true, false, portMAX_DELAY);
if(uxBits & WIFI_CONNECTED_BIT)
{
printf("WiFi Connected to ap ok.");
}
if(uxBits & SMART_CONFIG_BIT)
{
printf("smartconfig over");
esp_smartconfig_stop(); /* 关闭智能配网 */
}
}
然后我们需要在系统循环事件中添加对智能配网事件的处理
/* 系统事件循环处理函数 */
static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void* event_data)
{
static int retry_num = 0; /* 记录wifi重连次数 */
/* 系统事件为WiFi事件 */
if (event_base == WIFI_EVENT)
{
if(event_id == WIFI_EVENT_STA_START) /* 事件id为STA开始 */
esp_wifi_connect();
else if (event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) /* 事件id为失去STA连接 */
{
esp_wifi_connect();
retry_num++;
printf("retry to connect to the AP %d times. \n",retry_num);
if (retry_num > 10) /* WiFi重连次数大于10 */
{
/* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接失败事件位置1 */
xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_FAIL_BIT);
}
/* 清除WiFi连接成功标志位 */
xEventGroupClearBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);
}
}
/* 系统事件为ip地址事件，且事件id为成功获取ip地址 */
else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP)
{
ip_event_got_ip_t* event = (ip_event_got_ip_t*) event_data; /* 获取IP地址信息*/
printf("got ip:%d.%d.%d.%d \n" , IP2STR(&event->ip_info.ip)); /* 打印ip地址*/
retry_num = 0; /* WiFi重连次数清零 */
/* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接成功事件位置1 */
xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);
}
/* 系统事件为智能配网事件 */
else if (event_base == SC_EVENT)
{
if(event_id == SC_EVENT_SCAN_DONE ) /* 开始扫描智能配网设备端 */
printf("Scan done\n");
else if(event_id == SC_EVENT_FOUND_CHANNEL) /* 得到了智能配网通道 */
printf("Found channel \n");
else if(event_id == SC_EVENT_GOT_SSID_PSWD) /* 得到了智能配网设备提供的ssid和password */
{
printf("smartconfig got SSID and password\n");
/* 获取智能配网设备端提供的数据信息 */
smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *evt = (smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *)event_data;
/* 定义WiFi配置结构体和用了结收ssid和password的数组 */
wifi_config_t wifi_config;
uint8_t ssid[33] = {
0 };
uint8_t password[65] = {
0 };
bzero(&wifi_config, sizeof(wifi_config_t)); /* 将结构体数据清零 */
/* 将智能配网设备发送来的WiFi的ssid、password及MAC地址复制到wifi_config */
memcpy(wifi_config.sta.ssid, evt->ssid, sizeof(wifi_config.sta.ssid));
memcpy(wifi_config.sta.password, evt->password, sizeof(wifi_config.sta.password));
wifi_config.sta.bssid_set = evt->bssid_set;
if (wifi_config.sta.bssid_set == true) {
memcpy(wifi_config.sta.bssid, evt->bssid, sizeof(wifi_config.sta.bssid));
}
/* 打印WiFi名称和密码 */
memcpy(ssid, evt->ssid, sizeof(evt->ssid));
memcpy(password, evt->password, sizeof(evt->password));
printf("SSID:%s \n", ssid);
printf("PASSWORD:%s \n", password);
/* 根据得到的WiFi名称和密码连接WiFi*/
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_disconnect() );
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config) );
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_connect() );
}
else if (event_id == SC_EVENT_SEND_ACK_DONE) /* 智能配网成功，已经给智能配网设备发送应答*/
{
xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, SMART_CONFIG_BIT);
}
}
}
然后烧录下载，我们看到，在WiFi连接失败后，开启了智能配网
然后我们用手机打开微信，搜索并关注安信可科技微信公众号，点击【WiFi配置】，【开始配置】，输入WiFi密码后点击【连接】
然后我们就可以看到，连接到WiFi智能配网通道，得到WiFi名称和密码，连接成功并获得IP地址
手机上也可以看到连接成功的信息和ESP32返回的应答消息
三、代码
最后，贴上app_main.c的代码
#include