ESP32学习笔记(基于IDF)：IOT应用——WIFI连接

前言

学习esp32的wifi连接，并尝试把开发板连接到手机的热点

一、ESP32的WIFI的三种工作方式

工作方式	描述	典型场景	特点
STA	ESP32 作为 Wi-Fi 客户端，连接到现有的无线网络（如家用路由器、热点），就像手机、电脑连接 Wi-Fi 一样	接入互联网获取数据（如从服务器拉取信息、上报传感器数据到云端）。与同一局域网内的其他设备（如电脑、手机）通信。	需知道目标网络的 SSID（名称）和密码，连接后获取路由器分配的 IP 地址，融入现有网络。
AP	ESP32 自身作为 Wi-Fi 热点（类似路由器），允许其他设备（如手机、电脑、其他 ESP32）连接到它。	构建小型局域网，让其他设备直接与 ESP32 通信（如手机连接 ESP32 热点后，通过网页配置设备参数）。无需外部路由器的场景（如两个 ESP32 直接互联传输数据）。	ESP32 会广播自己的 SSID，其他设备需输入 ESP32 热点的密码（可设置无密码）才能连接，ESP32 作为网关为连接的设备分配 IP 地址。
STA+AP	同时开启 STA 模式和 AP 模式，ESP32 既可以连接到外部路由器（STA 角色），又可以作为热点供其他设备连接（AP 角色）。	物联网网关：ESP32 连接互联网（STA 模式），同时本地设备（如传感器节点）连接到 ESP32 的热点（AP 模式），ESP32 负责转发本地数据到云端。中继功能：扩展现有 Wi-Fi 覆盖（但 ESP32 本身不支持自动中继，需手动编程实现数据转发）。	兼顾两种模式的功能，适合需要同时与外部网络和本地设备通信的场景，但会增加功耗。

二、我尝试的是STA 模式

1、在根目录下使用以下指令新建一个工程，名字就叫"sta"

bash 复制代码

idf.py create-project sta

2、进到sta目录下，使用以下指令，对工程编译一下

bash 复制代码

idf.py build

3、编译完成后，打开VSCode，通过SSH，远程登录到我们的Ubuntu系统

4、然后打开刚刚我们创建的sta这个工程

5、按住Ctrl+Shift+P，然后选中图示这个选项，不然包含头文件啥的会报错

6、在sta.c文件下写入如下代码：

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include "nvs_flash.h"// NVS闪存初始化库（用于存储Wi-Fi等配置信息的非易失性存储）
#include "esp_wifi.h"// Wi-Fi功能库（ESP32 Wi-Fi相关API）
#include "esp_event.h"// 事件处理库（用于处理Wi-Fi连接、IP获取等事件）
#include "esp_log.h"// 日志库（用于打印调试信息）
#include "esp_err.h"// 错误处理库（定义ESP32错误码）
#include <string.h>

#define TEST_SSID "Xiaomi 14 Pro"// 要连接的Wi-Fi热点名称（SSID）
#define TEST_PASSWORD "12345678"// 要连接的Wi-Fi密码

#define TAG "sta"// 日志标签（打印日志时的标识，方便筛选）


/**
 * Wi-Fi事件处理函数
 * 用于响应Wi-Fi连接状态变化、IP地址获取等事件
 * @param event_handler_arg: 事件处理参数（未使用）
 * @param event_base: 事件类型（如WIFI_EVENT、IP_EVENT）
 * @param event_id: 具体事件ID（如连接成功、断开连接）
 * @param event_data: 事件相关数据（未使用）
 */
void wifi_event_handle(void* event_handler_arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data)
{
    if(event_base == WIFI_EVENT)// 处理Wi-Fi相关事件（WIFI_EVENT类型）
    {
        switch(event_id)
        {
            case WIFI_EVENT_STA_START: //事件1：STA模式启动完成（Wi-Fi已准备好连接）
                esp_wifi_connect();// 调用连接函数，尝试连接到指定Wi-Fi
                break;
            case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED:// 事件2：STA成功连接到Wi-Fi热点
                ESP_LOGI(TAG,"esp32 connected to ap!");
                break;
            case WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED:// 事件3：STA与Wi-Fi热点断开连接
                esp_wifi_connect(); // 自动重试连接
                ESP_LOGI(TAG,"esp32 connect the ap faild! retry!");
                break;
            default:break;

        }
    }
    else if(event_base == IP_EVENT)//处理IP相关事件（IP_EVENT类型)
    {
        switch(event_id)
        {
            case IP_EVENT_STA_GOT_IP://事件：STA成功获取IP地址（此时可正常联网）
                ESP_LOGI(TAG,"esp32 get ip address");
                break;
        }
    }
}

void app_main(void)
{
    // 1. 初始化NVS闪存（用于存储Wi-Fi配置等信息，必须先初始化）
    // ESP_ERROR_CHECK：检查函数返回值，若出错则终止程序并打印错误
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
    //2. 初始化网络接口（创建网络协议栈，如TCP/IP）
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    // 3. 创建默认事件循环（用于处理Wi-Fi、IP等事件的消息队列）
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    // 4. 创建默认的STA模式网络接口（绑定Wi-Fi STA与TCP/IP协议栈）
    esp_netif_create_default_wifi_sta();
    // 5. 初始化Wi-Fi配置（使用默认配置，包含MAC地址、信道等基础参数）
    wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
    ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));// 应用Wi-Fi初始化配置

    // 6. 注册事件处理器（将事件与处理函数绑定）
    // 注册所有Wi-Fi事件（ESP_EVENT_ANY_ID）到wifi_event_handle函数
    esp_event_handler_register(WIFI_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,wifi_event_handle,NULL);
    // 注册IP获取事件（IP_EVENT_STA_GOT_IP）到wifi_event_handle函数
    esp_event_handler_register(IP_EVENT,IP_EVENT_STA_GOT_IP,wifi_event_handle,NULL);

    // 7. 配置要连接的Wi-Fi参数（热点名称、密码、加密方式等）
    wifi_config_t wifi_config = {
        .sta.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,// 加密方式（WPA2-PSK，常见家用Wi-Fi加密）
        .sta.pmf_cfg.capable = true,// 支持PMF
        .sta.pmf_cfg.required = false,// 不强制要求路由器支持PMF
    };
    // 清空SSID数组（避免残留垃圾数据）
    memset(&wifi_config.sta.ssid,0,sizeof(wifi_config.sta.ssid));
    // 将TEST_SSID（热点名称）复制到Wi-Fi配置中
    memcpy(wifi_config.sta.ssid,TEST_SSID,strlen(TEST_SSID));

    // 清空密码数组（避免残留垃圾数据）
    memset(&wifi_config.sta.password,0,sizeof(wifi_config.sta.password));
    // 将TEST_PASSWORD（密码）复制到Wi-Fi配置中
    memcpy(wifi_config.sta.password,TEST_PASSWORD,strlen(TEST_PASSWORD));


    // 8. 设置Wi-Fi工作模式为STA（客户端模式，连接其他热点）
    ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));
    // 应用Wi-Fi配置（将上面设置的热点信息传入Wi-Fi驱动）
    ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA,&wifi_config));
    // 启动Wi-Fi（开始执行连接流程）
    ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());

    return;

}

7、然后在手机打开热点 ，名称跟密码写上热点所对应的

8、代码编写完成后，在工程目录下，执行以下指令，自动完成编译、烧录、打开串口日志监控

bash 复制代码

idf.py flash monitor

9、观察打印，发现自动重连了两次，然后连接到热点，然后分配到IP，自此，我们就成功连接上了wifi