文章目录
- 前言
- 一、ESP32C3的WiFi
- 1.特性简介
- 2.Wi-Fi MAC
- 3.联网特性
- 二、用ESP32C3连接热点AP
- 1.主函数初始化
- 2.WiFi初始化
- 3.WiFi事件函数
- 4.完整工程代码
- 5.调试现象
- 总结
前言
本次主要实现ESP32C3连接到我的AP热点上。
一、ESP32C3的WiFi
1.特性简介
• 支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议
• 工作信道中心频率范围： 2412 ~ 2484 MHz
• 在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽
• 支持 1T1R 模式，数据速率高达 150 Mbps
• 无线多媒体 (WMM)
• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU)
• 立即块确认 (Immediate Block ACK)
• 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation)
• 传输机会 (Transmission opportunity, TXOP)
• Beacon 自动监测（硬件 TSF）
• 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口
• 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS)Station 模式、 SoftAP 模式、 Station + SoftAP 模式和混杂模式请注意 ESP32-C3 系列在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变
• 802.11 mc FTM
2.Wi-Fi MAC
ESP32-C3 系列芯片完全遵循 802.11 b/g/n Wi-Fi MAC 协议栈，支持分布式控制功能 (DCF) 下的基本服务集
(BSS) STA 和 SoftAP 操作。支持通过最小化主机交互来优化有效工作时长，以实现功耗管理。
ESP32-C3 系列芯片 Wi-Fi MAC 自行支持的底层协议功能如下：
• 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口
• 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、 SoftAP 模式、 Station + SoftAP 模式和混杂模
式
• RTS 保护， CTS 保护，立即块确认 (Immediate Block ACK)
• 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation)
• TX/RX A-MPDU， TX/RX A-MSDU
• 传输机会 (TXOP)
• 无线多媒体 (WMM)
• GCMP、 CCMP、 TKIP、 WAPI、 WEP、 BIP、 WPA2 个人模式或 WPA2 企业模式
(WPA2-PSK/WPA2-Enterprise) 及 WPA3 个人模式或 WPA3 企业模式 (WPA3-PSK/WPA3-Enterprise)
• 自动 Beacon 监测（硬件 TSF）
• 802.11mc FTM
3.联网特性
乐鑫提供的固件支持 TCP/IP 联网、 ESP-WIFI-MESH 联网或其他 Wi-Fi 联网协议，同时也支持 TLS 1.0、 1.1、1.2。
二、用ESP32C3连接热点AP
1.主函数初始化
初始化NVS Flash。
tcp/ip协议栈初始化
在ESP-IDF网络层在初始化tcp/ip协议栈时要调用ESP-NETIF库的esp_err_t esp_netif_init(void)函数如下图：
所在位置是：components/esp_netif/include/esp_netif.h
创建一个默认的事件循环
ESP-IDF中提供高效的事件处理机制，可以把WiFi的各种事件注册到这个事件处理机制中。
相关API所在的位置为：components/esp_event/include/esp_event.h
调用esp_err_t esp_event_loop_create_default(void)函数，创建一个默认的事件循环，同一个esp32C3程序中可以有多个event_loop，这里使用默认的事件循环。
2.WiFi初始化
这里是要连接AP热点，所以把WiFi配置成STA模式，流程如下图：
3.WiFi事件函数
在WiFi事件函数中对各类注册到ESP32C3默认事件循环中的WiFi事件进行处理，如WiFi断线重连。下图展示WiFi事件函数所实现的几个基本事件的处理：
4.完整工程代码
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "lwip/err.h"
#include "lwip/sys.h"
#define EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID "mate60" //华为手机开启的移动热点
#define EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS "12345678" //密码
#define EXAMPLE_ESP_MAXIMUM_RETRY 5
static const char *TAG = "wifi station";
static int s_retry_num = 0;
static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
int32_t event_id, void* event_data)
{
if (event_base == WIFI_EVENT && event_id == WIFI_EVENT_STA_START) {
esp_wifi_connect();
} else if (event_base == WIFI_EVENT && event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) {
ESP_LOGI(TAG,"connect to the AP fail");
if (s_retry_num < EXAMPLE_ESP_MAXIMUM_RETRY) {
esp_wifi_connect();
ESP_LOGI(TAG, "retry to connect to the AP");
}
} 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;
ESP_LOGI(TAG, "got ip:" IPSTR, IP2STR(&event->ip_info.ip));
s_retry_num = 0;
} else if(event_id == IP_EVENT_STA_LOST_IP){
ESP_LOGI(TAG,"IP_EVENT_STA_LOST_IP.");
}
}
void wifi_init_sta(void)
{
/* 创建默认的WIFI STA */
esp_netif_create_default_wifi_sta();
wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT,
ESP_EVENT_ANY_ID,
&event_handler,
NULL,
NULL));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(IP_EVENT,
IP_EVENT_STA_GOT_IP,
&event_handler,
NULL,
NULL));
wifi_config_t wifi_config = {
.sta = {
.scan_method = WIFI_ALL_CHANNEL_SCAN,
.bssid_set = false,
.channel = false,
.sort_method = WIFI_CONNECT_AP_BY_SIGNAL,
.ssid = EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID,
.password = EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS,
/* Setting a password implies station will connect to all security modes including WEP/WPA.
* However these modes are deprecated and not advisable to be used. Incase your Access point
* doesn't support WPA2, these mode can be enabled by commenting below line */
.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,
},
};
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start() );
ESP_LOGI(TAG, "wifi_init_sta finished.");
}
void app_main(void)
{
/* 初始化NVS Flash */
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);
/* 初始化基础TCP/IP堆 */
ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
/* 创建一个默认的事件循环（同一个esp32C3程序中可以有多个event_loop，这里使用默认的事件循环）*/
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
ESP_LOGI(TAG, "ESP_WIFI_STA");
wifi_init_sta();
}5.调试现象
手机的连接信息：
总结
本次实现WiFi模组连接我的手机热点，联网是ESP32C3的重要功能，在TCP/IP协议下后面可以实现多种应用层的协议，如http、mqtt和websocket等。
