ESP-C3入门8. 连接WiFi并打印信息

本文示例代码主要来自官方开源仓库：
https://gitee.com/EspressifSystems/book-esp32c3-iot-projects

一、ESP32 连接WiFi的基本操作流程

1. 初始化nvs存储

nvs_flash_init();
tcpip_adapter_init();

2. 配置WiFi工作模式

wifi_init_config_t wifi_init_config = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
esp_wifi_init(&wifi_init_config);
esp_wifi_set_storage(WIFI_STORAGE_RAM);
esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA);

3. 设置WiFi登陆信息

wifi_config_t wifi_config = {.sta = {.ssid = "your_SSID",.password = "your_password",},
};
esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config);

4. 启动WiFi

esp_wifi_start();

5. 开启连接

esp_wifi_connect();

6. 判断是否成功

wifi_ap_record_t ap_info;
esp_wifi_sta_get_ap_info(&ap_info);
if (ap_info.authmode != WIFI_AUTH_OPEN) {// 连接成功
} else {// 连接失败
}

二、事件处理函数

在 ESP-IDF 中，一些关键的系统任务（比如，Wi-Fi连接、网络传输等）通常都是在事件驱动的模式下实现的，
系统会生成一些事件，然后由事件处理机制来进行处理。事件处理机制是用于接收并处理系统事件的主要机制，通过它，可以实现自定义的动作（比如，记录日志、进行状态更新等）。

在ESP-IDF中使用事件处理函数有以下步骤：

1. 定义事件处理函数

定义一个函数，用于处理特定的事件，如：

void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base, int32_t event_id, void* event_data)
{// your code here
}

2. 创建事件组

使用 xEventGroupCreate 函数创建事件组。

3. 在事件处理函数中设置事件组位

在事件处理函数内部，使用 xEventGroupSetBits 函数设置事件组位，以标识事件已经发生。

4. 在其他任务中等待事件组位

使用 xEventGroupWaitBits 函数在其他任务中等待事件组位，以确认事件已经发生。

5. 注册事件处理函数

使用函数（如 esp_event_loop_init）注册事件处理函数，使其生效。

esp_event_handler_register(event_base, event_id, event_handler, arg);

其中：

• event_base 是事件的基础，通常是一个枚举，它表示事件类别，比如 WIFI_EVENT。
• event_id 是事件的 ID，通常也是一个枚举，它表示事件类型，比如 WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED。
• event_handler 是事件处理函数，用来处理事件，从中读取事件数据。
• arg 是一个用户指定的参数，在事件处理函数中可以读取。

6. 如果有必要取消注册

esp_event_handler_unregister(event_base, event_id, event_handler);

三、事件组的使用

ESP-IDF中的事件组是一种线程间同步机制，允许多个任务同时等待特定的事件发生。
在ESP-IDF中使用事件组的步骤是：

1. 创建事件组

EventGroupHandle_t s_event_group = xEventGroupCreate();

2. 向事件组中设置事件

xEventGroupSetBits(s_event_group, BIT0);

3. 在其它任务中等待事件

EventBits_t bits = xEventGroupWaitBits(s_event_group, BIT0, pdFALSE, pdFALSE, portMAX_DELAY);

四、实现过程

1. WiFi初始化函数做以下事情

• 创建一个事件组，用来管理Wi-Fi连接事件。
• 实始化协议栈
• 创建默认事件循环
• WiFi设置为sta模式
• 注册事件处理器

static void wifi_initialize(void)
{// 创建一个事件组，用于管理Wi-Fi连接事件。s_wifi_event_group = xEventGroupCreate();// 初始化 TCP/IP 协议栈。ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());// 创建默认事件循环。ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());// 创建默认的Wi-Fi网络接口。esp_netif_create_default_wifi_sta();// 设置 Wi-Fi 初始化配置为默认配置wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));// 注册事件处理器，以处理 Wi-Fi 和 IP 相关事件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));
}

其中事件组的定义是：

static EventGroupHandle_t s_wifi_event_group = NULL;

2. WiFi Station模式初始化

• 配置WiFi信息
• WiFi工作模式设置为STA
• 启动WiFi
• 等待事件

static void wifi_station_initialize(void)
{// 配置WiFi的配置信息wifi_config_t wifi_config = {.sta = {.ssid = LIGHT_ESP_WIFI_SSID,.password = LIGHT_ESP_WIFI_PASS,// 启用WPA2模式，常用的WiFi连接方式.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,.pmf_cfg = {.capable = true,.required = false},},};// WiFi工作模式设置为STAESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));// 设置WiFi工作模式ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config));// 启动WiFiESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());ESP_LOGI(TAG, "wifi_station_initialize finished.");// 下面的代码不是必须的，但它演示了程序如何阻塞并等待连接成功/* 等待连接建立（WIFI_CONNECTED_BIT）或连接失败的次数达到最大值（WIFI_FAIL_BIT）。* 这些位通过 event_handler() 设置（详见上面）*/EventBits_t bits = xEventGroupWaitBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT, pdFALSE, pdFALSE, portMAX_DELAY);/* xEventGroupWaitBits() 返回调用前的 bits，因此我们可以测试实际发生了什么事件。 */if (bits & WIFI_CONNECTED_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "connected to ap SSID:%s password:%s", LIGHT_ESP_WIFI_SSID, LIGHT_ESP_WIFI_PASS);} else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "Failed to connect to SSID:%s, password:%s", LIGHT_ESP_WIFI_SSID, LIGHT_ESP_WIFI_PASS);} else {ESP_LOGE(TAG, "UNEXPECTED EVENT");}
}

xEventGroupWaitBits 函数在这里不是必须的。 它是一个阻塞函数，将等待一个或多个事件位被设置，直到返回时间结束。
本示例中，它等待 WIFI_CONNECTED_BIT 或 WIFI_FAIL_BIT 中的任何一个事件位被设置，并且等待的最长时间是 portMAX_DELAY。

相关参数：

• s_wifi_event_group 是事件组变量，用于存储事件位。
• WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT 是要等待的事件位。WIFI_CONNECTED_BIT 表示 Wi-Fi 连接成功的事件，WIFI_FAIL_BIT 表示 Wi-Fi 连接失败的事件。
• pdFALSE 和 pdTRUE 是宏，分别表示布尔值的 false 和 true，此处代表不需要等待所有事件位（pdFALSE）和不清除事件位（pdFALSE）。
• portMAX_DELAY 是一个常量，表示无限等待。
• 返回值（EventBits_t bits）是一个事件位变量，表示返回的事件位。

该代码实现了在等待 Wi-Fi 连接结果的同时不占用 CPU 资源，并在连接成功或失败时记录事件位以作后续处理。

事件组允许每个事件有多个位，前面要定义：

#define WIFI_CONNECTED_BIT BIT0
#define WIFI_FAIL_BIT      BIT1

这里的BIT0 BIT1由开发者自行定义。

3. 事件回调

// 事件回调
static void event_handler(void *arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void *event_data)
{// 如果是Wi-Fi事件，并且事件ID是Wi-Fi事件STA_STARTif (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) {// 如果是Wi-Fi事件，并且事件ID是Wi-Fi事件STA_DISCONNECTED/* 如果重试次数小于最大重试次数 */if (s_retry_num < LIGHT_ESP_MAXIMUM_RETRY) {esp_wifi_connect();s_retry_num++;ESP_LOGI(TAG, "retry to connect to the AP");} else {xEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, WIFI_FAIL_BIT);}ESP_LOGI(TAG, "connect to the AP fail");} else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) {// 如果是IP事件，并且事件ID是IP事件STA_GOT_IP// 获取事件结果ip_event_got_ip_t *event = (ip_event_got_ip_t *) event_data;ESP_LOGI(TAG, "got ip:" IPSTR, IP2STR(&event->ip_info.ip));// 将重试次数重置为 0；s_retry_num = 0;// 通过调用 xEventGroupSetBits 函数，将 WIFI_CONNECTED_BIT 设置到事件组中，表示成功连接到 APxEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);}
}

五、完整代码

#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"#define LIGHT_ESP_WIFI_SSID     "你的WIFI账号"
#define LIGHT_ESP_WIFI_PASS     "你的WiFi密码"
#define LIGHT_ESP_MAXIMUM_RETRY 5// 事件组允许每个事件有多个位，这里只使用两个事件：
// 已经连接到AP并获得了IP
// 在最大重试次数后仍未连接
#define WIFI_CONNECTED_BIT BIT0
#define WIFI_FAIL_BIT      BIT1static const char *TAG = "wifi connection";// FreeRTOS事件组，连接成功时发出信号
static EventGroupHandle_t s_wifi_event_group = NULL;
static int s_retry_num = 0;// 事件回调
static void event_handler(void *arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void *event_data)
{// 如果是Wi-Fi事件，并且事件ID是Wi-Fi事件STA_STARTif (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) {// 如果是Wi-Fi事件，并且事件ID是Wi-Fi事件STA_DISCONNECTED/* 如果重试次数小于最大重试次数 */if (s_retry_num < LIGHT_ESP_MAXIMUM_RETRY) {esp_wifi_connect();s_retry_num++;ESP_LOGI(TAG, "retry to connect to the AP");} else {xEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, WIFI_FAIL_BIT);}ESP_LOGI(TAG, "connect to the AP fail");} else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) {// 如果是IP事件，并且事件ID是IP事件STA_GOT_IP// 获取事件结果ip_event_got_ip_t *event = (ip_event_got_ip_t *) event_data;ESP_LOGI(TAG, "got ip:" IPSTR, IP2STR(&event->ip_info.ip));// 将重试次数重置为 0；s_retry_num = 0;// 通过调用 xEventGroupSetBits 函数，将 WIFI_CONNECTED_BIT 设置到事件组中，表示成功连接到 APxEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);}
}static void wifi_initialize(void)
{// 创建一个事件组，用于管理Wi-Fi连接事件。s_wifi_event_group = xEventGroupCreate();// 初始化 TCP/IP 协议栈。ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());// 创建默认事件循环。ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());// 创建默认的Wi-Fi网络接口。esp_netif_create_default_wifi_sta();// 设置 Wi-Fi 初始化配置为默认配置wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));// 注册事件处理器，以处理 Wi-Fi 和 IP 相关事件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));
}static void wifi_station_initialize(void)
{// 配置WiFi的配置信息wifi_config_t wifi_config = {.sta = {.ssid = LIGHT_ESP_WIFI_SSID,.password = LIGHT_ESP_WIFI_PASS,// 启用WPA2模式，常用的WiFi连接方式.threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK,.pmf_cfg = {.capable = true,.required = false},},};// WiFi工作模式设置为STAESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));// 设置WiFi工作模式ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config));// 启动WiFiESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());ESP_LOGI(TAG, "wifi_station_initialize finished.");/* 等待连接建立（WIFI_CONNECTED_BIT）或连接失败的次数达到最大值（WIFI_FAIL_BIT）。* 这些位通过 event_handler() 设置（详见上面）*/EventBits_t bits = xEventGroupWaitBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT, pdFALSE, pdFALSE, portMAX_DELAY);/* xEventGroupWaitBits() 返回调用前的 bits，因此我们可以测试实际发生了什么事件。 */if (bits & WIFI_CONNECTED_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "connected to ap SSID:%s password:%s", LIGHT_ESP_WIFI_SSID, LIGHT_ESP_WIFI_PASS);} else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) {ESP_LOGI(TAG, "Failed to connect to SSID:%s, password:%s", LIGHT_ESP_WIFI_SSID, LIGHT_ESP_WIFI_PASS);} else {ESP_LOGE(TAG, "UNEXPECTED EVENT");}
}void app_main()
{int i = 0;ESP_LOGE(TAG, "app_main");// 初始化NVS存储区ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());// Wi-Fi初始化ESP_LOGI(TAG, "Wi-Fi initialization");wifi_initialize();// Wi-Fi Station初始化wifi_station_initialize();while (1) {ESP_LOGI(TAG, "[%02d] Hello world!", i++);vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5000));}
}

运行结果：