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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 /* 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： 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 最后，贴上app_main.c的代码 #include #include #include #include "sdkconfig.h" #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/event_groups.h" #include "esp_system.h" #include "esp_spi_flash.h" #include "esp_wifi.h" #include "driver/gpio.h" #include "nvs_flash.h" #include "esp_smartconfig.h" #define GPIO_LED_NUM 2 /* 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、连接失败标志位及智能配网标志位 */ #define WIFI_CONNECTED_BIT BIT0 #define WIFI_FAIL_BIT BIT1 #define SMART_CONFIG_BIT BIT2 /* 定义一个WiFi连接事件标志组句柄 */ static EventGroupHandle_t wifi_event_group_handler; static void wifi_init_sta(void); void app_main(void) { /* 打印Hello world! */ printf("Hello world!\n"); /* 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(); /* 定义一个gpio配置结构体 */ gpio_config_t gpio_config_structure; /* 初始化gpio配置结构体*/ gpio_config_structure.pin_bit_mask = (1ULL 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); } } } 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. \n"); } if(uxBits & SMART_CONFIG_BIT) { printf("smartconfig over \n"); esp_smartconfig_stop(); /* 关闭智能配网 */ } } void wifi_init_sta(void) { /* 创建一个事件标志组 */ wifi_event_group_handler = xEventGroupCreate(); /* 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()); /* 创建默认事件循环,*/ ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); /* 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、IP地址事件及smartconfig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)); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &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"); /* 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 OK \n",MY_WIFI_SSID); vEventGroupDelete(wifi_event_group_handler); /* 删除WiFi连接事件标志组，WiFi连接成功后不再需要 */ } else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) /* WiFi连接失败事件 */ { printf("Failed to connect to SSID:%s \n",MY_WIFI_SSID); smartconfig_init_start(); /* 开启智能配网 */ } else { printf("UNEXPECTED EVENT \n"); /* 没有等待到事件 */ smartconfig_init_start(); /* 开启智能配网 */ } //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)); } |
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。
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 
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