今天我们来说说ESP32 的WiFi。
ESP32的WiFi
我们之所以使用ESP32做一些小项目，最重要的就是看中了ESP32的WiFi功能，ESP32相当于一个强大的单片机+无线WiFi+蓝牙多合一的一个芯片，芯片有了WiFi，它就不再孤独寂寞，就可以与外界通信，这就是它区别于常规MCU最大的特点，就像2G手机跟4G手机的区别，4G手机能实现很多2G手机时代渴望的功能。
WiFi就是一种无线通讯技术，生活中接触最多的就是电脑跟手机通过路由器的WiFi信号上网，说白了其实就是一种射频信号，跟我们早期接触的315MHz、433MHz射频通信，蓝牙，Zigbee等一样，WiFi工作于2.4GHz或者5Ghz的频率，今天我们先学习一下WiFi的基本功能。
AP模式
AP模式就是让ESP32建立一个网络，可以发出WiFi信号来让其他设备搜索到，就跟路由器发出信号来类似，只需要一行代码，我们就可以建立一个我们自己命名的无线网络了，期待一下。
#include
void setup(){
WiFi.softAP("ESP32_WiFi");
}
void loop(){
}
上面这一行代码，我们就建立了一个名为ESP32_WiFi的，不加密的无线网络了，我们将代码烧录进去，然后打开手机WiFi连接界面，就可以看到这个网络并进行连接了。
常用函数
我们打开WiFiAP.h这个头文件就可以看到AP模式的相关函数了，这里分享一些常用的，有一些概念比如子网掩码，网关地址等不清楚的，大家可以自行上网查看。
该函数建立并启动AP网络
bool softAP(const char* ssid, const char* passphrase = NULL, int channel = 1, int ssid_hidden = 0, int max_connection = 4);
- ssid，AP网络的名字，最大不超过32字节；
- passphrase，密码，8-63字节，不设置就是不加密；
- channel，WiFi网络信道，1-13可选；
- ssid_hidden，网络名字是否隐藏；
- ssid_hidden，最大接入数，1-4可选。
本地地址等设置
bool softAPConfig(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet);
- local_ip，本地网络地址，比如默认为192.168.4.1；
- gateway，网关地址， 192.168.4.1；
- subnet，子网掩码，255.255.255.0。
连接数量，返回连接到本AP的客户端的数量
uint8_t softAPgetStationNum();设置主机名字，比如设置为"CHIPHOME"
bool softAPsetHostname(const char * hostname);查询主机的MAC地址，函数返回主机的MAC地址
String softAPmacAddress(void);代码测试
下面我们写一个小程序，测试下上面几个函数的功能：
#include
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); // 设置AP地址
WiFi.softAP(ssid, password); // 启动AP成功返回1
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.softAPIP()); // 打印IP地址
WiFi.softAPsetHostname("CHIPHOME"); // 设置主机名
Serial.print("Hostname: ");
Serial.println(WiFi.softAPgetHostname()); // 打印主机名
Serial.print("MAC Address: ");
Serial.println(WiFi.softAPmacAddress()); // 打印MAC地址
}
void loop(){
Serial.print("当前连接客户端数: ");
Serial.println(WiFi.softAPgetStationNum()); // 打印客户端连接数量
delay(5000);
}
将上面代码编译烧录之后，我们可以在串口监视器中看到如下打印：
代码中如预期的打印了了IP地址，主机名，MAC地址，连接数量，OK，AP模式相关我们就介绍到这里。
STA模式
STA模式就是让ESP32当做客户端，去连接AP主机，就好比手机去连接路由器一样。
#include
const char *ssid = "********"; // 网络名称
const char *password = "********"; // 网络密码
void setup(){
WiFi.begin(ssid, password);
}
void loop(){
}
上面这一行代码，我们就将ESP32设置为STA模式，ssid跟password填写我们要连接的WiFi的账号密码，就可以连接上了。
常用函数
我们打开WiFiSTA.h这个头文件就可以看到STA模式的相关函数了，全部的请查阅SDK，下面是一些常用的一些：
该函数用于接入WiFi网络，参数同上面的AP模式基本一样，一般就设置第一个跟第二个参数，其他选择默认
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);
设置网络地址，包括本机IP，网关地址，子网掩码，DNS
bool config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1 = (uint32_t)0x00000000, IPAddress dns2 = (uint32_t)0x00000000);
联网状态
static wl_status_t status();
返回不同的枚举值代表不同的状态：
- 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；
模块IP地址
IPAddress localIP()
模块子网掩码
IPAddress subnetMask()
模块网关地址
IPAddress gatewayIP()
模块MAC地址
const char * getHostname()
代码测试
下面我们写一个小程序，测试下上面几个函数的功能：
#include
const char *ssid = "*********"; //改为你自己的WIFI账号
const char *password = "********"; //改为你自己的WIFI密码
void setup(){
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_STA); //设置工作在STA模式
WiFi.begin(ssid, password); //连接WiFi
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED ){ //等待网络连接成功
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()); //子网掩码地址
Serial.print("gateway: ");
Serial.println(WiFi.gatewayIP()); //网关地址
Serial.print("MAC Address: ");
Serial.println(WiFi.macAddress()); //MAC地址
}
void loop(){
}
将上面代码编译烧录之后，我们可以在串口监视器中看到如下打印：
代码中如预期的打印了了IP地址，子网掩码，网关地址，MAC地址，既然ESP32连接上路由器了，那么我们在路由器的设备列表页面是不是也能看到ESP32：
异步搜索
有一些情况，我们需要知道当前空间中存在哪些WiFi信号，比如在WiFi配网的时候，下面我们搜索一下当前空间中的WiFi信息，然后打印出来。
常用函数
我们打开WiFiScan.h这个头文件就可以看到Scan的相关函数了，全部的请查阅SDK，下面是一些常用的一些：
该函数用于扫描启动
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，异步扫描，设置为true则不阻塞；
- show_hidden，是否扫描不广播的网络；
- passive，扫描速度；
- max_ms_per_chan，每个通道的扫描时间；
- channel，通道选择。
该函数用于判断扫描是否完成
int16_t scanComplete();
- -1，扫描还没结束；
- -2，扫描还没触发；
- n，扫描到的WiFi信号个数；
删除内存中的扫描数据
void scanDelete();
扫描到的网络名称
String SSID(uint8_t networkItem);
扫描到的网络加密类型
wifi_auth_mode_t encryptionType(uint8_t networkItem)
扫描到的网络信号强度
int32_t RSSI(uint8_t networkItem)
扫描到的网络信道号
int32_t channel(uint8_t networkItem)
代码测试
下面我们写一个小程序，异步扫描我们空间中当前存在的WiFi信号并打印出来：
#include
void setup(){
Serial.begin(115200);
Serial.println();
WiFi.mode(WIFI_STA); // 设置为STA模式
Serial.println("开始扫描");
WiFi.scanNetworks(true); //启动异步扫描
}
void loop(){
int n = WiFi.scanComplete(); //获取扫描状态,信号个数
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)); //网络名称
Serial.print(" ");
Serial.print(WiFi.RSSI(i)); //信号强度
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("未触发扫描");
}
delay(1000);
}
我们看下打印的结果，周围的WiFi信号的数据都被打印了出来
到这里，WiFi的基本使用我们算是入门了，联网之后，外面的世界非常美妙，我们可以做很多有意思的项目，做一些漂亮的网络时钟，做一些智能家居的小产品，做一个网络收音机，做一个游戏模拟器，很多很多......
关于WiFi的一些其它功能，比如TCP协议，UDP协议，Web服务器等，我们用到的时候再细说。
感谢大家，关于ESP32的学习，希望大家Enjoy!
