【esp32 WIFI连接】-STA模式

前言

esp32 的wifi功能很强大，这篇记录基本的esp32 连接wifi，获取ip地址，：官方文档介绍

wifi配置步骤

初始化

wifi初始化代码如下：

static void initialise_wifi(void)
{/* 创建事件标志组 */wifi_event_group_handler = xEventGroupCreate();/* 初始化底层TCP/IP堆栈，*/ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());/* 创建默认循环事件 在整个项目中只能初始化一次只能初始化一次*/ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());/* 创建默认wifi-sta网络接口，如果初始化错误，此api终止 */esp_netif_create_default_wifi_sta();/* 获取默认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));/* 注册事件到系统默认事件循环 */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));/* 启动wifi驱动（配置硬件） */esp_wifi_start();
}

1. esp_netif_init函数

   • 创建一个 LwIP 核心任务，并初始化 LwIP 相关工作。
   • 该函数主要是初始化网络基础设施，网络基础设施是指TCP/IP协议栈运行、网络通信和wifi功能基础组件。
   • wifi驱动需要依赖esp_netif来管理IP地址、DNS、路由等网络功能。
   • TCP/IP协议栈（lwip）
     作用：提供TCP/IP协议支持，如（DHCP、DNS、TCP/IP）
     关键组件：
     • LwIP（Lightweight IP）：ESP-IDF 使用的轻量级 TCP/IP 协议栈。
     • IP 层：管理 IP 地址分配（静态/DHCP）。
     • Socket API：提供标准的 BSD Socket 接口（socket(), bind(), connect() 等）。
     • 如果没有TCP/IP协议栈，wifi只能进行底层数据收发，无法实现HTTP、MQTT等高级网络通信。

2. esp_event_loop_create_default

   • 创建默认的事件循环（Event Loop），用于处理系统中各种事件（如 WiFi 事件、IP 事件、自定义事件等）。
   • 该回调函数唯一的动作就是将事件中继到应用程序任务中。

3. esp_netif_create_default_wifi_sta

   • 设置默认网络接口，该函数是将设备设置为客户端模式
   • 如果没有默认网络接口，wifi连接后将无法自动获取IP地址（DHCP不会生效）；上层应用无法正确绑定到网络接口

4. esp_wifi_init

   • 创建 Wi-Fi 驱动程序任务，并初始化 Wi-Fi 驱动程序。

5. esp_event_handler_register

   • 注册事件，将需要关注的事件注册到循环事件中

6. esp_wifi_start

   • 启动wifi
   • Wi-Fi 驱动程序将事件 WIFI_EVENT_STA_START 发布到事件任务中，然后，事件任务将执行一些正常操作并调用应用程序的事件回调函数。
   • 应用程序的事件回调函数将事件 WIFI_EVENT_STA_START 中继到应用程序任务中。此时，推荐调用函数 esp_wifi_connect() 进行 Wi-Fi 连接。当然，也可以等待在 WIFI_EVENT_STA_START 事件发生后的其它阶段再调用此函数。

wifi配置

bool wifi_connect(const char *ssid, const char *passwd, int timeout_ms) 
{/* 配置结构体 */wifi_config_t wifi_config = { 0 };strlcpy((char *) wifi_config.sta.ssid, ssid, sizeof(wifi_config.sta.ssid));strlcpy((char *) wifi_config.sta.password, passwd, sizeof(wifi_config.sta.password));/* 设置WiFi工作模式为sta */esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA);/* 设置wifi连接的参数，主要是ssid和passwd */esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config);/* 连接wifi */esp_wifi_connect();/* 使用事件按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;                                                       /* 定义一个事件变量来接受事件标志组等待函数返回值 */bits = xEventGroupWaitBits( wifi_event_group_handler,                   // 等待的事件标志组WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT,         // 等待的事件标志位pdFALSE,                                    // 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,                                    // 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timeout_ms / portTICK_PERIOD_MS);/* 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 */ESP_LOGI(TAG, "connected to ap SSID:%s OK \n", wifi_config.sta.ssid);xEventGroupClearBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);} else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) {                                          /* wifi连接失败 */ESP_LOGI(TAG, "Failed to connect to SSID:%s \n", WIFI_SSID);}return 0;
}

1. esp_wifi_set_mode
   • 设置wifi工作模式
2. esp_wifi_set_config
   • 配置wifi，包括连接的路由器名称、密码等信息
3. xEventGroupWaitBits
   • 等待注册的事件标志组
4. esp_wifi_connect
   • 连接wifi
   • 调用函数 esp_wifi_connect() 后，Wi-Fi 驱动程序将启动内部扫描/连接过程。
   • 如果内部扫描/连接过程成功，将产生 WIFI_EVENT_STA_CONNECTED 事件。然后，事件任务将启动 DHCP 客户端服务，最终触发 DHCP 程序。
   • 在此情况下，应用程序的事件回调函数会将 WIFI_EVENT_STA_CONNECTED 事件中继到应用程序任务中。
5. 根据收到的事件标志组做相应逻辑

事件注册回调函数

根据具体逻辑处理即可

static void event_handler(void* arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data
){static int retry_num = 0;if ( event_base == WIFI_EVENT ) {           // wifi事件if ( event_id == WIFI_EVENT_STA_CONNECTED ) {ESP_LOGI(TAG, "connect event");// xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);} else if (event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) {xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_FAIL_BIT);}} else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) {     // ip 事件ip_event_got_ip_t *event = (ip_event_got_ip_t *) event_data;ESP_LOGI(TAG, "got ip:%d.%d.%d.%d \n", IP2STR(&event->ip_info.ip));retry_num = 0;xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT);}}

wifi清理

清理函数

 esp_wifi_disconnect() 断开 Wi-Fi 连接。esp_wifi_stop() 终止 Wi-Fi 驱动程序。esp_wifi_deinit() 清理 Wi-Fi 驱动程序。

需要注意的事情

1. esp_event_loop_create_default函数只需要调用一次
2. wifi链接需要内存比较大，如果在任务重调用wifi链接，则任务要给较大堆栈内存