WIFI 配网

2024-08-27 22:36
文章标签 wifi 配网

本文主要是介绍WIFI 配网，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

配网:指的是外部向WiFi模块提供SSID和密码，以便Wi-Fi模块可以连接指定的热点
常见的配网方式有:-键配网smart config、SoftAP配网、蓝牙配网、屏幕配网。

1.0 一键配网

 2.0 蓝牙配网

一键配网的模式对应的厂加模式

3.0 状态机WIFI模组物联网

4.0 创建枚举结构体

typedef enum
{// 正在处理AT指令WIFI_COMM_WAIT,// AT 指令接收成功WIFI_COMM_OK,// AT 指令接收失败WIFI_COMM_FALL,
}WifiCommState_t;

5.0 AT指令任务句柄

static WifiCommState_t AtCmdHandle(char *cmd, char *rsp, uint32_t timeoutMs)
{static WifiCommState_t s_commState = WIFI_COMM_OK;static uint64_t s_sendCmdTime;char *recvStrBuf;if (s_commState != WIFI_COMM_WAIT){if (cmd != NULL){SendWifiModuleStr(cmd);			}s_commState = WIFI_COMM_WAIT;s_sendCmdTime = GetSysRunTime();}else{if ((GetSysRunTime() - s_sendCmdTime) < timeoutMs){recvStrBuf = RecvWifiModuleStr();if (strstr(recvStrBuf, rsp) != NULL){s_commState = WIFI_COMM_OK;ClearRecvWifiStr();}}else{s_commState = WIFI_COMM_FAIL;}}return s_commState;	
}

注：这个函数的含义是，首先使用if 语句判断是否有命令在处理，在使用if 判断命令是否为空如果命令不为空的话，发送AT指令，使用延时等待函数，同时获取系统当前运行时间。否则获取当前系统时间减去第一次记录时间如果小于规定的时间，发送WIFI指令等...

6.0 AT指令结构体和指令集

typedef struct {/* 要发送的AT命令 */char *cmd;/* 期望的应答数据，默认处理匹配到该字符串认为命令执行成功 */char *rsp;/* 得到应答的超时时间，达到超时时间为执行失败，单位ms*/uint32_t timeoutMs;
} AtCmdInfo_t;/*模组初始化命令集*/
static AtCmdInfo_t g_checkModuleCmdTable[] = {{.cmd = "AT+RST\r\n",        // 软复位.rsp = "ready",.timeoutMs = 3000,},{.cmd = NULL,                 // 只为等待.rsp = "XXXXX",.timeoutMs = 1000,},{.cmd = "ATE0\r\n",        // 关闭回显.rsp = "OK",.timeoutMs = 500,},{.cmd = "AT+CWMODE=1\r\n",.rsp = "OK",.timeoutMs = 500,	},
};

7.0 枚举检查AT指令命令类型

typedef enum 
{// AT指令硬件复位AT_RST,// AT指令延时AT_RST_DELAY,// AT指令回显AT_E0,// AT指令模式AT_CWMODE_1,
} AtCheckModuleCmdType;

8.0 检查WIFI模组工作

WifiCommState_t CheckWifiModuleWork(void)
{WifiCommState_t commState;static uint8_t retryCount = 0;static AtCheckModuleCmdType cmdType = AT_RST;switch (cmdType){case AT_RST:commState = AtCmdHandle(g_checkModuleCmdTable[AT_RST].cmd, g_checkModuleCmdTable[AT_RST].rsp, g_checkModuleCmdTable[AT_RST].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){retryCount = 0;cmdType = AT_RST_DELAY;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){retryCount++;if (retryCount == 3){retryCount = 0;return WIFI_COMM_FAIL;}}break;case AT_RST_DELAY:commState = AtCmdHandle(g_checkModuleCmdTable[AT_RST_DELAY].cmd, g_checkModuleCmdTable[AT_RST_DELAY].rsp, g_checkModuleCmdTable[AT_RST_DELAY].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_E0;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){cmdType = AT_E0;}break;	case AT_E0:commState = AtCmdHandle(g_checkModuleCmdTable[AT_E0].cmd, g_checkModuleCmdTable[AT_E0].rsp, g_checkModuleCmdTable[AT_E0].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){retryCount = 0;cmdType = AT_CWMODE_1;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){retryCount++;if (retryCount == 3){retryCount = 0;return WIFI_COMM_FAIL;}}break;case AT_CWMODE_1:commState = AtCmdHandle(g_checkModuleCmdTable[AT_CWMODE_1].cmd, g_checkModuleCmdTable[AT_CWMODE_1].rsp, g_checkModuleCmdTable[AT_CWMODE_1].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_RST;return WIFI_COMM_OK;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){return WIFI_COMM_FAIL;}break;}return WIFI_COMM_WAIT;
}

 9.0 检查WIFI状态和WIFI信息

// 检查WIFI连接状态和连接信息
static AtCmdInfo_t g_checkConnectCmdTable[] = 
{{.cmd = "AT+CWSTATE?\r\n",.rsp = "CWSTATE:2",.timeoutMs = 1000,	},
};

10.0 创建枚举类型

// 创建枚举类型
typedef enum
{AT_CWSTATE = 0,
}AtcheckConnectCmdType;

11.0 检查WIFI连接

WifiCommState_t CheckWifiConnect(void)
{// 结构体的参数包括WAITE,WifiCommState_t commState;static AtcheckConnectCmdType cmdType = AT_CWSTATE;switch(cmdType){case AT_CWSTATE:commState = AtCmdHandle(g_checkConnectCmdTable[AT_CWSTATE].cmd, g_checkConnectCmdTable[AT_CWSTATE].rsp, g_checkConnectCmdTable[AT_CWSTATE].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_CWSTATE;return WIFI_COMM_OK;}else if (commState == WIFI_COMM_FALL){return WIFI_COMM_FALL;}break;}return WIFI_COMM_WAIT;
}

注：检查WIFI是否连接成功，信息查询 ESP32-C2 设备的 Wi-Fi 状态和 Wi-Fi 信息

12.0 阿里云服务器AT指令信息

const static char g_mqttClientId[] = "k0tp7kBek08.board1|securemode=2\\,signmethod=hmacsha256\\,timestamp=1708571611329|";  
/* 
字符串里\\，第二个\是给at指令用的，第一个\是给编译器用的，不然识别不了第二个\
*/
const static char g_mqttUserName[] = "board1&k0tp7kBek08";
const static char g_mqttPwd[] = "4f777d27c5a22d090d53e47ae8f8b814d129ce64c1bf8bb07529948523e7bf16";
const static char g_mqttUrl[] = "iot-06z00c3kqsjgy5d.mqtt.iothub.aliyuncs.com";static AtCmdInfo_t g_connectMqttCmdTable[] = {{.cmd = "AT+MQTTUSERCFG=0,1,\"%s\",\"%s\",\"%s\",0,0,\"\"\r\n",.rsp = "OK",.timeoutMs = 500,	},{.cmd = "AT+MQTTCONN=0,\"%s\",1883,1\r\n",.rsp = "OK",.timeoutMs = 2000,},
};

注：以下的这条AT指令用于设置MQTT的用户属性具体参数和格式如下所示：

具体的AT指令如下所示：

AT+MQTTUSERCFG=<LinkID>,<scheme>,<"client_id">,<"username">,<"password">,<cert_key_ID>,<CA_ID>,<"path">

参数按照以下给出的格式进行填写：

  • LinkID>：当前仅支持 link ID 0。

  • <scheme>：

    • 1: MQTT over TCP；

    • 2: MQTT over TLS（不校验证书）；

    • 3: MQTT over TLS（校验 server 证书）；

    • 4: MQTT over TLS（提供 client 证书）；

    • 5: MQTT over TLS（校验 server 证书并且提供 client 证书）；

    • 6: MQTT over WebSocket（基于 TCP）；

    • 7: MQTT over WebSocket Secure（基于 TLS，不校验证书）；

    • 8: MQTT over WebSocket Secure（基于 TLS，校验 server 证书）；

    • 9: MQTT over WebSocket Secure（基于 TLS，提供 client 证书）；

    • 10: MQTT over WebSocket Secure（基于 TLS，校验 server 证书并且提供 client 证书）。

  • <client_id>：MQTT 客户端 ID，最大长度：256 字节。

  • <username>：用户名，用于登陆 MQTT broker，最大长度：64 字节。

  • <password>：密码，用于登陆 MQTT broker，最大长度：64 字节。

  • <cert_key_ID>：证书 ID，目前 ESP-AT 仅支持一套 cert 证书，参数为 0。

  • <CA_ID>：CA ID，目前 ESP-AT 仅支持一套 CA 证书，参数为 0。

  • <path>：资源路径，最大长度：32 字节。

13.0 创建枚举类型

注：内部的成员变量包括检查用户信息和连接MQTT服务器设备

typedef enum 
{AT_MQTTUSERCFG = 0,AT_MQTTCONN,
} AtConnectMqttCmdType;

14.0 连接MQTT服务

WifiCommState_t ConnectMqttServer(void)
{WifiCommState_t commState;static uint8_t retryCount = 0;static AtConnectMqttCmdType cmdType = AT_MQTTUSERCFG;char cmdStrBuf[256] = {0};switch (cmdType){case AT_MQTTUSERCFG:sprintf(cmdStrBuf, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTUSERCFG].cmd, g_mqttClientId, g_mqttUserName, g_mqttPwd);commState = AtCmdHandle(cmdStrBuf, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTUSERCFG].rsp, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTUSERCFG].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_MQTTCONN;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){return WIFI_COMM_FAIL;}break;		case AT_MQTTCONN:sprintf(cmdStrBuf, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTCONN].cmd, g_mqttUrl);commState = AtCmdHandle(cmdStrBuf, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTCONN].rsp, g_connectMqttCmdTable[AT_MQTTCONN].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){retryCount = 0;cmdType = AT_MQTTUSERCFG;return WIFI_COMM_OK;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){retryCount++;if (retryCount == 3){cmdType = AT_MQTTUSERCFG;retryCount = 0;return WIFI_COMM_FAIL;}}break;default:break;}return WIFI_COMM_WAIT;
}

15.0 发布MQTT消息

const static char g_mqttTopic[] = "/sys/k0tp7kBek08/board1/thing/event/property/post";  // board1对应deviceName，设备名称static AtCmdInfo_t g_commMqttCmdTable[] = {{.cmd = "AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"{\\\"params\\\": {\\\"temp\\\": %.1f}}\",0,0\r\n",/* 特别注意：转义字符\的数量发送的AT命令：AT+MQTTPUB=0,"/sys/k0tp7kBek08/board1/thing/event/property/post","{\"params\": {\"temp\": 10.5}}",0,0\r\n*/.rsp = "OK",.timeoutMs = 500,	},
};

注：以下是AT模组参考资料说明

注：注意AT指令格式中 \  的数量

.cmd = "AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"{\\\"params\\\": {\\\"temp\\\": %.1f}}\",0,0\r\n",

注意第一个\ 是给" 使用的第二个是给\使用的，第三个是给编译器使用的如果贸然删除其中的一个会导致指令报错，编译无法通过。

16.0 发布MQTT指令

typedef enum 
{AT_MQTTPUB_SENSOR = 0,
} AtCommMqttCmdType;#define   MQTT_PUB_PERIOD   3000UL    // 上传数据周期，单位ms，不需要太频繁，减少服务器的负担

注：还有一个参数是MQTT指令的时间类型

17.0 传感器数据发布处理

WifiCommState_t CommMqttServer(void)
{static WifiCommState_t commState = WIFI_COMM_OK;static uint8_t retryCount = 0;static AtCommMqttCmdType cmdType = AT_MQTTPUB_SENSOR;static uint64_t lastSysTime = 0;char cmdStrBuf[256] = {0};SensorData_t sensorData;switch (cmdType){case AT_MQTTPUB_SENSOR:if (commState != WIFI_COMM_WAIT){if ((GetSysRunTime() - lastSysTime) < MQTT_PUB_PERIOD){break;}else{lastSysTime = GetSysRunTime();}}GetSensorData(&sensorData);sprintf(cmdStrBuf, g_commMqttCmdTable[AT_MQTTPUB_SENSOR].cmd, g_mqttTopic, sensorData.temp);commState = AtCmdHandle(cmdStrBuf, g_commMqttCmdTable[AT_MQTTPUB_SENSOR].rsp, g_commMqttCmdTable[AT_MQTTPUB_SENSOR].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){retryCount = 0;return WIFI_COMM_OK;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){retryCount++;if (retryCount == 3){cmdType = AT_MQTTPUB_SENSOR;retryCount = 0;return WIFI_COMM_FAIL;}}break;default:break;	}return WIFI_COMM_WAIT;
}

18.0 创建开启SmartConfig结构体数组

static AtCmdInfo_t g_smartCfgCmdTable[] = {{.cmd = "AT+CWSTARTSMART\r\n", .rsp = "ssid",               // 因为AT+CWSTARTSMART响应有多个包，驱动使用空闲中断，第一包数据包含热点账号密码 .timeoutMs = SMART_CONFIG_RECV_SSID_TIMEOUT,},{.cmd = NULL,                 // 因为AT+CWSTARTSMART响应有多个包，驱动使用空闲中断，第三包数据包含"GOT IP",不发送具体命令，只为解析响应.rsp = "GOT IP",.timeoutMs = SMART_CONFIG_RECV_GOTIP_TIMEOUT,},{.cmd = NULL,                 // 接收到第三包数据包含"GOT IP",等待一会再去发送STOP命令，不然手机侧提示失败，只为等待.rsp = "XXXXX",.timeoutMs = SMART_CONFIG_DELAY_TIMEOUT,},{.cmd = "AT+CWSTOPSMART\r\n",.rsp = "OK",.timeoutMs = 300,	},
};

注：结构体数组的第一个参数是发送smartConfig命令，第二个参数是接收GOP IP也就是发送命令之后会返回几个数据包这个是其中的一个数据包，第三个参数没有具体的意义是用于实现一个非延时死等的延时方式，第四个参数是结束smartConfig命令的指令。

19.0 创建枚举类型

typedef enum 
{// 这个参数表示发送smartConfigAT_CWSTARTSMART,// 第二个参数表示返回值AT_CWSTARTSMART_RECV,// 第三个参数表示延时AT_CWSTARTSMART_DELAY,// 第四个参数表示停止AT_CWSTOPSMART,
} AtSmartCfgCmdType;

20.0 创建smartConfig任务处理函数

static WifiCommState_t SmartConfigHandle(void)
{WifiCommState_t commState;static AtSmartCfgCmdType cmdType = AT_CWSTARTSMART;char *recvStrBuf;static uint8_t retryCount = 0;switch (cmdType){case AT_CWSTARTSMART:commState = AtCmdHandle(g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART].cmd, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART].rsp, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){recvStrBuf = RecvWifiModuleStr();				cmdType = AT_CWSTARTSMART_RECV;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){cmdType = AT_CWSTARTSMART_DELAY;}break;case AT_CWSTARTSMART_RECV:commState = AtCmdHandle(g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_RECV].cmd, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_RECV].rsp, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_RECV].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_CWSTARTSMART_DELAY;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){cmdType = AT_CWSTARTSMART_DELAY;}break;case AT_CWSTARTSMART_DELAY:commState = AtCmdHandle(g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_DELAY].cmd, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_DELAY].rsp, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTARTSMART_DELAY].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){cmdType = AT_CWSTOPSMART;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){cmdType = AT_CWSTOPSMART;}break;case AT_CWSTOPSMART:commState = AtCmdHandle(g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTOPSMART].cmd, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTOPSMART].rsp, g_smartCfgCmdTable[AT_CWSTOPSMART].timeoutMs);if (commState == WIFI_COMM_OK){retryCount = 0;cmdType = AT_CWSTARTSMART;return WIFI_COMM_OK;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){retryCount++;if (retryCount == 3){cmdType = AT_CWSTARTSMART;retryCount = 0;return WIFI_COMM_FAIL;}}break;}return WIFI_COMM_WAIT;	
}

注：以上程序代码使用的也是状态机的方式

21.0 创建枚举类型表示WIFI连接的状态

static bool g_needSmartCfg = false;void StartSmartCfgWifi(void)
{g_needSmartCfg = true;
}static WifiConnectState_t g_wifiConnectState = WIFI_CONNECT_NWK_ING;
WifiConnectState_t GetWifiConnectState(void)
{return g_wifiConnectState;
}typedef enum
{CHECK_WIFI_MODULE,CHECK_WIFI_CONNECT,CONNECT_MQTT_SERVER,COMM_MQTT_SERVER,SMARTCONFIG_WIFI,HWRESET_WIFI_MODULE,WIWI_MODULE_ERROR,
} WifiWorkState_t;

22.0 WIFI网络任务函数

void WifiNetworkTask(void)
{WifiCommState_t commState;static WifiWorkState_t workState = CHECK_WIFI_MODULE;static uint8_t hwresetCnt = 0;switch (workState){case CHECK_WIFI_MODULE:g_wifiConnectState = WIFI_CONNECT_NWK_ING;commState = CheckWifiModuleWork();if (commState == WIFI_COMM_OK){workState = CHECK_WIFI_CONNECT;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){workState = HWRESET_WIFI_MODULE;}break;case CHECK_WIFI_CONNECT:commState = CheckWifiConnect();if (commState != WIFI_COMM_WAIT && g_needSmartCfg){workState = SMARTCONFIG_WIFI;break;}if (commState == WIFI_COMM_OK){workState = CONNECT_MQTT_SERVER;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){workState = CHECK_WIFI_CONNECT;}break;		case CONNECT_MQTT_SERVER:commState = ConnectMqttServer();if (commState == WIFI_COMM_OK){workState = COMM_MQTT_SERVER;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){workState = CHECK_WIFI_MODULE;}break;case COMM_MQTT_SERVER:commState = CommMqttServer();if (commState != WIFI_COMM_WAIT && g_needSmartCfg){workState = SMARTCONFIG_WIFI;break;}if (commState == WIFI_COMM_OK){g_wifiConnectState = WIFI_CONNECT_MQTT_SUCESS;workState = COMM_MQTT_SERVER;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){g_wifiConnectState = WIFI_CONNECT_MQTT_FAIL;workState = CHECK_WIFI_MODULE;}break;case SMARTCONFIG_WIFI:g_needSmartCfg = false;g_wifiConnectState = WIFI_SMART_CONFIGING;commState = SmartConfigHandle();if (commState == WIFI_COMM_OK){workState = CONNECT_MQTT_SERVER;}else if (commState == WIFI_COMM_FAIL){workState = CHECK_WIFI_MODULE;}break;	case HWRESET_WIFI_MODULE:if (hwresetCnt < 1)                 // 如果AT命令不通，硬件复位1次{HwresetWifiModule();DelayNms(1000);workState = CHECK_WIFI_MODULE;hwresetCnt++;}else{printf("wifi module error!\n");workState = WIWI_MODULE_ERROR;  // 如果硬件复位1次，AT命令还是不通，就不再执行WIFI任务的业务逻辑，直接退出，避免影响其他任务}break;default:break;}
}

注：以上程序使用的也是状态机的思想

23.0 头文件

#ifndef _WIFI_APP_H_
#define _WIFI_APP_H_#define SMART_CONFIG_RECV_SSID_TIMEOUT   30000
#define SMART_CONFIG_RECV_GOTIP_TIMEOUT  5000
#define SMART_CONFIG_DELAY_TIMEOUT       5000
#define SMART_CONFIG_ENTIRE_TIMEOUT      (SMART_CONFIG_RECV_SSID_TIMEOUT + SMART_CONFIG_RECV_GOTIP_TIMEOUT + SMART_CONFIG_DELAY_TIMEOUT + 5)typedef enum
{WIFI_CONNECT_NWK_ING,WIFI_CONNECT_MQTT_FAIL,WIFI_CONNECT_MQTT_SUCESS,WIFI_SMART_CONFIGING,
} WifiConnectState_t;void WifiNetworkTask(void);
void StartSmartCfgWifi(void);
WifiConnectState_t GetWifiConnectState(void);
#endif

 

...

这篇关于WIFI 配网的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1112974。

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