老宇哥帶你玩轉(zhuǎn) ESP32：13 終于到WiFi功能的使用了
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今天我們來說說ESP32 的WiFi。
ESP32的WiFi我們之所以使用ESP32做一些小項目，最重要的就是看中了ESP32的WiFi功能，ESP32相當(dāng)于一個強大的單片機(jī)+無線WiFi+藍(lán)牙多合一的一個芯片，芯片有了WiFi，它就不再孤獨寂寞，就可以與外界通信，這就是它區(qū)別于常規(guī)MCU最大的特點，就像2G手機(jī)跟4G手機(jī)的區(qū)別，4G手機(jī)能實現(xiàn)很多2G手機(jī)時代渴望的功能。
WiFi就是一種無線通訊技術(shù)，生活中接觸最多的就是電腦跟手機(jī)通過路由器的WiFi信號上網(wǎng)，說白了其實就是一種射頻信號，跟我們早期接觸的315MHz、433MHz射頻通信，藍(lán)牙，Zigbee等一樣，WiFi工作于2.4GHz或者5Ghz的頻率，今天我們先學(xué)習(xí)一下WiFi的基本功能。
AP模式AP模式就是讓ESP32建立一個網(wǎng)絡(luò)，可以發(fā)出WiFi信號來讓其他設(shè)備搜索到，就跟路由器發(fā)出信號來類似，只需要一行代碼，我們就可以建立一個我們自己命名的無線網(wǎng)絡(luò)了，期待一下。
#include <WiFi.h>void setup(){
WiFi.softAP("ESP32_WiFi");
}void loop(){
}上面這一行代碼，我們就建立了一個名為ESP32_WiFi的，不加密的無線網(wǎng)絡(luò)了，我們將代碼燒錄進(jìn)去，然后打開手機(jī)WiFi連接界面，就可以看到這個網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行連接了。
常用函數(shù)
我們打開WiFiAP.h這個頭文件就可以看到AP模式的相關(guān)函數(shù)了，這里分享一些常用的，有一些概念比如子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)地址等不清楚的，大家可以自行上網(wǎng)查看。
該函數(shù)建立并啟動AP網(wǎng)絡(luò)
bool softAP(const char* ssid, const char* passphrase = NULL, int channel = 1, int ssid_hidden = 0, int max_connection = 4);
ssid，AP網(wǎng)絡(luò)的名字，最大不超過32字節(jié)；
passphrase，密碼，8-63字節(jié)，不設(shè)置就是不加密；
channel，WiFi網(wǎng)絡(luò)信道，1-13可選；
ssid_hidden，網(wǎng)絡(luò)名字是否隱藏；
ssid_hidden，最大接入數(shù)，1-4可選。
本地地址等設(shè)置
bool softAPConfig(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet);
local_ip，本地網(wǎng)絡(luò)地址，比如默認(rèn)為192.168.4.1；
gateway，網(wǎng)關(guān)地址， 192.168.4.1；
subnet，子網(wǎng)掩碼，255.255.255.0。
連接數(shù)量，返回連接到本AP的客戶端的數(shù)量
uint8_t softAPgetStationNum();
設(shè)置主機(jī)名字，比如設(shè)置為"CHIPHOME"
bool softAPsetHostname(const char * hostname);
查詢主機(jī)的MAC地址，函數(shù)返回主機(jī)的MAC地址
String softAPmacAddress(void);
代碼測試
下面我們寫一個小程序，測試下上面幾個函數(shù)的功能：
#include <WiFi.h>const char *ssid = "ESP32_WiFi";const char *password = "12345678";IPAddress local_IP(192,168,4,1);IPAddress gateway(192,168,4,1);IPAddress subnet(255,255,255,0);void setup(){
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_AP); // AP模式
WiFi.softAPConfig(local_IP, gateway, subnet); // 設(shè)置AP地址
WiFi.softAP(ssid, password); // 啟動AP成功返回1
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.softAPIP()); // 打印IP地址
WiFi.softAPsetHostname("CHIPHOME"); // 設(shè)置主機(jī)名
Serial.print("Hostname: ");
Serial.println(WiFi.softAPgetHostname()); // 打印主機(jī)名
Serial.print("MAC Address: ");
Serial.println(WiFi.softAPmacAddress()); // 打印MAC地址 }void loop(){
Serial.print("當(dāng)前連接客戶端數(shù): ");
Serial.println(WiFi.softAPgetStationNum()); // 打印客戶端連接數(shù)量
delay(5000);
}將上面代碼編譯燒錄之后，我們可以在串口監(jiān)視器中看到如下打?。?/span>
代碼中如預(yù)期的打印了了IP地址，主機(jī)名，MAC地址，連接數(shù)量，OK，AP模式相關(guān)我們就介紹到這里。
STA模式STA模式就是讓ESP32當(dāng)做客戶端，去連接AP主機(jī)，就好比手機(jī)去連接路由器一樣。
#include <WiFi.h>const char *ssid = "********"; // 網(wǎng)絡(luò)名稱const char *password = "********"; // 網(wǎng)絡(luò)密碼void setup(){
WiFi.begin(ssid, password);
}void loop(){
}上面這一行代碼，我們就將ESP32設(shè)置為STA模式，ssid跟password填寫我們要連接的WiFi的賬號密碼，就可以連接上了。
常用函數(shù)
我們打開WiFiSTA.h這個頭文件就可以看到STA模式的相關(guān)函數(shù)了，全部的請查閱SDK，下面是一些常用的一些：
該函數(shù)用于接入WiFi網(wǎng)絡(luò)，參數(shù)同上面的AP模式基本一樣，一般就設(shè)置第一個跟第二個參數(shù)，其他選擇默認(rèn)
wl_status_t begin(const char* ssid, const char *passphrase = NULL, int32_t channel = 0, const uint8_t* bssid = NULL, bool connect = true);wl_status_t begin(char* ssid, char *passphrase = NULL, int32_t channel = 0, const uint8_t* bssid = NULL, bool connect = true);
設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址，包括本機(jī)IP，網(wǎng)關(guān)地址，子網(wǎng)掩碼，DNS
bool config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1 = (uint32_t)0x00000000, IPAddress dns2 = (uint32_t)0x00000000);
聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)
static wl_status_t status();
返回不同的枚舉值代表不同的狀態(tài)：
0：WL_IDLE_STATUS正在WiFi工作模式間切換；
1：WL_NO_SSID_AVAIL無法訪問設(shè)置的SSID網(wǎng)絡(luò)；
2：WL_SCAN_COMPLETED掃描完成；
3：WL_CONNECTED連接成功；
4：WL_CONNECT_FAILED連接失??；
5：WL_CONNECTION_LOST丟失連接；
6：WL_DISCONNECTED斷開連接；
模塊IP地址
IPAddress localIP()
模塊子網(wǎng)掩碼
IPAddress subnetMask()
模塊網(wǎng)關(guān)地址
IPAddress gatewayIP()
模塊MAC地址
const char * getHostname()
代碼測試
下面我們寫一個小程序，測試下上面幾個函數(shù)的功能：
#include <WiFi.h>const char *ssid = "*********"; //改為你自己的WIFI賬號const char *password = "********"; //改為你自己的WIFI密碼void setup(){
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_STA); //設(shè)置工作在STA模式
WiFi.begin(ssid, password); //連接WiFi
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED ){ //等待網(wǎng)絡(luò)連接成功
delay(1000);
Serial.print(".");
}
Serial.println("WiFi Connected!");
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP()); //IP地址
Serial.print("subnetMask: ");
Serial.println(WiFi.subnetMask()); //子網(wǎng)掩碼地址
Serial.print("gateway: ");
Serial.println(WiFi.gatewayIP()); //網(wǎng)關(guān)地址
Serial.print("MAC Address: ");
Serial.println(WiFi.macAddress()); //MAC地址}
void loop(){
}將上面代碼編譯燒錄之后，我們可以在串口監(jiān)視器中看到如下打?。?/span>
代碼中如預(yù)期的打印了了IP地址，子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)地址，MAC地址，既然ESP32連接上路由器了，那么我們在路由器的設(shè)備列表頁面是不是也能看到ESP32：
有一些情況，我們需要知道當(dāng)前空間中存在哪些WiFi信號，比如在WiFi配網(wǎng)的時候，下面我們搜索一下當(dāng)前空間中的WiFi信息，然后打印出來。
常用函數(shù)
我們打開WiFiScan.h這個頭文件就可以看到Scan的相關(guān)函數(shù)了，全部的請查閱SDK，下面是一些常用的一些：
該函數(shù)用于掃描啟動
int16_t scanNetworks(bool async = false, bool show_hidden = false, bool passive = false, uint32_t max_ms_per_chan = 300, uint8_t channel = 0);
async，異步掃描，設(shè)置為true則不阻塞；
show_hidden，是否掃描不廣播的網(wǎng)絡(luò)；
passive，掃描速度；
max_ms_per_chan，每個通道的掃描時間；
channel，通道選擇。
該函數(shù)用于判斷掃描是否完成
int16_t scanComplete();
-1，掃描還沒結(jié)束；
-2，掃描還沒觸發(fā)；
n，掃描到的WiFi信號個數(shù)；
刪除內(nèi)存中的掃描數(shù)據(jù)
void scanDelete();
掃描到的網(wǎng)絡(luò)名稱
String SSID(uint8_t networkItem);
掃描到的網(wǎng)絡(luò)加密類型
wifi_auth_mode_t encryptionType(uint8_t networkItem)
掃描到的網(wǎng)絡(luò)信號強度
int32_t RSSI(uint8_t networkItem)
掃描到的網(wǎng)絡(luò)信道號
int32_t channel(uint8_t networkItem)
代碼測試
下面我們寫一個小程序，異步掃描我們空間中當(dāng)前存在的WiFi信號并打印出來：
#include <WiFi.h>
void setup(){
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_STA); // 設(shè)置為STA模式
Serial.println("開始掃描");
WiFi.scanNetworks(true); //啟動異步掃描}
void loop(){
int n = WiFi.scanComplete(); //獲取掃描狀態(tài),信號個數(shù)
if (n >= 0){
Serial.println("掃描完成"); for (int i = 0; i < n; ++i){
Serial.println();
Serial.print(i + 1);
Serial.print(": ");
Serial.print(WiFi.SSID(i)); //網(wǎng)絡(luò)名稱
Serial.print(" ");
Serial.print(WiFi.RSSI(i)); //信號強度
Serial.print(" ");
Serial.print((WiFi.encryptionType(i) == WIFI_AUTH_OPEN) ? "未加密" : "加密"); //是否加密
delay(10);
}
WiFi.scanDelete(); //清除內(nèi)存中的掃描結(jié)果
} else if (n == -1){
Serial.println("正在掃描");
} else if (n == -2) {
Serial.println("未觸發(fā)掃描");
}
delay(1000);
}我們看下打印的結(jié)果，周圍的WiFi信號的數(shù)據(jù)都被打印了出來
到這里，WiFi的基本使用我們算是入門了，聯(lián)網(wǎng)之后，外面的世界非常美妙，我們可以做很多有意思的項目，做一些漂亮的網(wǎng)絡(luò)時鐘，做一些智能家居的小產(chǎn)品，做一個網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)，做一個游戲模擬器，很多很多......
關(guān)于WiFi的一些其它功能，比如TCP協(xié)議，UDP協(xié)議，Web服務(wù)器等，我們用到的時候再細(xì)說。
感謝大家，關(guān)于ESP32的學(xué)習(xí)，希望大家Enjoy!
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