ESP32学习笔记（十二）——WIFI STA模式

WIFI是无线局域网（WLAN）的商用俗称。无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是基于IEEE 802.11系列标准制定的无线联网技术。

milu code

411人浏览 · 2026-03-13 09:00:00

milu code · 2026-03-13 09:00:00 发布

注:使用VSCode中的ESP-IDF插件进行开发，笔记基于B站ＵＰ主艾谷科技的视频教程

ESP32S3+ESPIDF入门教程程序纯手打手把手教学中文字幕持续更新中_哔哩哔哩_bilibili

目录

一、WIFI简介

常见网络名词

二、ESP32S3—WIFI功能简介

三、WIFI工作流程

nvs_flash_init(void);

esp_netif_init(void);

esp_event_loop_create_default(void)；

esp_event_handler_register(esp_event_base_t event_base, int32_t event_id,esp_event_handler_t event_handler, void* event_handler_arg)；

esp_netif_create_default_wifi_sta(void)；

esp_wifi_init(const wifi_init_config_t *config)；

esp_wifi_set_mode(wifi_mode_t mode);

esp_wifi_set_config(wifi_interface_t interface, wifi_config_t *conf);

esp_wifi_start(void);

esp_wifi_connect(void);

esp_wifi_stop(void);

六、建立工程项目

(1).复制工程文件夹

(2).在VSCode中打开新的工程文件夹

(3).在components中的CMakeList文件中添加WIFISTA文件路径

(4).编写WIFISTA.c文件

(5).编写WIFISTA.h文件

(6).编写main.c文件

(8).连接电路

(9).下载并运行

一、WIFI简介

WIFI简介

WIFI是无线局域网（WLAN）的商用俗称。无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是基于IEEE 802.11系列标准制定的无线联网技术。

WIFI的工作模式：STA（站点模式）、AP（接入点模式）、AP+STA（混合模式）

按照频段分类：

2.4GHz频段：国际标准频率范围2.400GHz~2.4835GHz

5GHz频段：国际标准频率范围5.150GHz~5.825GHz

按照IEEE 802.11标准号分类：

802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ax、802.11be

拓扑简介

网络拓扑指计算机网络中节点（如计算机、服务器、路由器等）与通信链路（如电缆、无线连接等）的物理或逻辑排列方式。

网络拓扑决定了数据在网络中的传输路径、效率和可靠性。

在嵌入式领域，星型拓扑是最常用、最主流的拓扑结构。

常见网络名词

客户端：客户端是指向服务器请求服务或资源的终端设备或软件。常见的客户端包括浏览器、移动应用、桌面程序等。客户端通常负责用户交互，向服务器发送请求并接收响应。

服务端：服务端是为客户端提供数据、资源或计算服务的设备或软件。它接收客户端的请求，处理逻辑（如数据库查询、文件传输等），并返回结果。常见的服务端包括Web服务器（如Nginx、Apache）、数据库服务器（如MySQL）等。

路由器：路由器是网络设备，负责在不同网络之间转发数据包。它通过路由表确定数据的最佳传输路径，实现局域网（LAN）与广域网（WAN）的互联。现代路由器通常兼具防火墙、NAT（网络地址转换）等功能。

IP地址：IP地址是互联网协议地址，用于唯一标识网络中的设备。分为IPv4（如192.168.1.1）和IPv6（如2001:0db8::1）两种格式。IP地址分为公网地址（全球唯一）和私有地址（局域网内使用，如10.0.0.0/8）。

LWIP协议栈：LWIP（Lightweight IP）是一个轻量级的TCP/IP协议栈，专为嵌入式系统设计。它支持IPv4/IPv6、TCP、UDP、DHCP等协议，占用资源少，适合内存受限的设备（如单片机）。广泛应用于物联网（IoT）和实时操作系统（如FreeRTOS）。

二、ESP32S3—WIFI功能简介

ESP32S3内部集成了无线局域网（WALN）模块；

工作频段：仅支持2.4GHz

标准：符合802.11b/g/n标准（即仅支持WIFI4及以下的标准）

工作模式：STA（站点模式）、AP（接入点模式）、STA+AP（混合模式）

三、WIFI工作流程

nvs_flash_init(void);

该函数没有参数，且为通用步骤，可以放在main函数中执行，注意包含"nvs_flash.h"头文件

该函数用于初始化NVS

esp_netif_init(void);

该函数没有参数

该函数用于初始化LWIP协议栈

esp_event_loop_create_default(void)；

该函数没有参数

该函数用于创建循环事件组

esp_event_handler_register(esp_event_base_t event_base, int32_t event_id,esp_event_handler_t event_handler, void* event_handler_arg)；

参数

event_base：事件组，WIFI部分的是WIFI_EVENT和IP_EVENT事件组

event_id：表示要监听的数据，可以选择其中的其部分进行监听，也可以选择全部监听(由WIFI_EVENT跳转定义可以看到所有的WIFI_EVENT事件)

event_handler：事件回调函数，当WIFI_EVENT和IP_EVENT事件组中的事件发生时，会调用该函数进行处理

event_handler_arg：事件回调函数中需要传入的参数，该参数会在事件回调函数中使用。

该函数用于向循环事件组中注册要监听的事件组及事件编号，并创建事件函数

esp_netif_create_default_wifi_sta(void)；

该函数没有参数

该函数用于将STA模块/AP模块与LWIP协议栈单元连接

esp_wifi_init(const wifi_init_config_t *config)；

参数

config：结构体指针，需要创建新的结构体，但此处不需要引出所有成员，官方文件中已经将所有的参数都配置好，调用头文件即可（该宏定义位于wifi_init_config_t 跳转定义后的文件的222行：WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT）

该函数用于初始化与WIFI相关的底层硬件

esp_wifi_set_mode(wifi_mode_t mode);

参数：

mode：选择WIFI的工作模式，可以设置为STA模式、AP模式、APSTA模式和NAN模式

该函数用于设置WIFI模块的工作模式

esp_wifi_set_config(wifi_interface_t interface, wifi_config_t *conf);

参数：

interface:选择配置哪一个模式的参数

conf:结构体，需要创建新的结构体，并引出结构体成员

wifi_config_t wifi_config = {

.sta = {

.ssid = WIFI_SSID, //设置WIFI名称，可选择在.h文件中宏定义

.password = WIFI_PASSWORD, //WIFI密码

}仅需要引出上面的两个结构体成员

};该结构体成员是一个联合体，同一时间只能配置一个

该函数用于配置STA模式/AP模式的参数

esp_wifi_start(void);

该函数没有参数

该函数用于启动WIFI模块

esp_wifi_connect(void);

该函数没有参数

该函数用于启动WIFI连接

esp_wifi_stop(void);

该函数没有参数

该函数用于关闭WIFI模块

六、建立工程项目

(1).复制工程文件夹

复制SPILCD的工程文件夹,并改名为WIFISTA，在components文件夹下创建新的文件夹并取名WIFISTA,在WIFISTA文件夹中创建相应的WIFISTA.c、WIFISTA.h文件。

(2).在VSCode中打开新的工程文件夹

打开工程文件后,先点击垃圾桶按钮清理之前编译程序产生的中间文件,清理完成后再进行编译。

(3).在components中的CMakeList文件中添加WIFISTA文件路径

(4).编写WIFISTA.c文件

#include "WIFISTA.h"
#include "esp_wifi.h"
#include "lcd.h"
#include "esp_event.h"

void wifista_event_handler(void* event_handler_arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data)
{
    if(event_base == WIFI_EVENT ) 
    {
        
        if(event_id == WIFI_EVENT_STA_START)
        {
            esp_wifi_connect();
        }
        else if(event_id == WIFI_EVENT_STA_CONNECTED)
        {
            LCD_ShowString( 1, 1,"connected   ", YELLOW, BLACK, 16, 0);//显示连接状态

        }
        else if(event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED)
        {
            LCD_ShowString( 1, 1,"disconnected", YELLOW, BLACK, 16, 0);
            LCD_ShowString( 0, 16,"                                            ", BLACK, BLACK, 16, 0);
            //可追加额外操作，可以选择断网重新连接
            esp_wifi_connect();
            //esp_wifi_stop();
        }
    }
    else if(event_base == IP_EVENT) 
    {
    	if(event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP)
        {             
            ip_event_got_ip_t *event = (ip_event_got_ip_t *)event_data;
            esp_netif_ip_info_t *ip_info = &event->ip_info;

            //esp_netif_ip_info_t *event = (esp_netif_ip_info_t *)event_data;    
            //定义一个结构体指针将返回的参数放入返回函数的参数中，注意此处需要将event_data转换为结构体指针类型
            //返回类型为uint32_t，需要用ESP-IDF提供的宏定义将返回值转换为0.0.0.0的IP地址格式
            //宏定义在IP_EVENT跳转后，再esp_ip4_addr_t跳转声明，在那个文档的50~53的宏定义
            LCD_ShowIntNum(0, 16,  esp_ip4_addr1_16(&ip_info->ip), 3, GREEN, BLACK, 16); 
            LCD_ShowString(24, 16, ".", GREEN, BLACK, 16, 0);
            LCD_ShowIntNum(32, 16, esp_ip4_addr2_16(&ip_info->ip), 3, GREEN, BLACK, 16); 
            LCD_ShowString(56, 16, ".", GREEN, BLACK, 16, 0);
            LCD_ShowIntNum(64, 16,  esp_ip4_addr3_16(&ip_info->ip), 3, GREEN, BLACK, 16); 
            LCD_ShowString(88, 16, ".", GREEN, BLACK, 16, 0);
            LCD_ShowIntNum(96, 16,  esp_ip4_addr4_16(&ip_info->ip), 3, GREEN, BLACK, 16);
        }
    }
}

void wifista_init(void) 
{
	//初始化NVS是通用步骤放在main.c中进行
    esp_netif_init();
    esp_event_loop_create_default();
    esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &wifista_event_handler, NULL);
    //esp_event_base_t事件组当前需要了解的是WIFI_EVENT和IP_EVENT事件组
    //第二个参数表示要监听的事件，可以选择其中的其部分进行监听，也可以选择全部监听(由WIFI_EVENT跳转定义可以看到所有的WIFI_EVENT事件)
    //跳转到函数声明中可以看到监听全部事件组的宏定义（ESP_EVENT_ANY_BASE表示所有事件组，ESP_EVENT_ANY_ID表示所有事件编号）
    //第三个参数表示事件回调函数，当WIFI_EVENT和IP_EVENT事件组中的事件发生时，会调用该函数进行处理
    //第四个参数表示事件回调函数中需要传入的参数，该参数会在事件回调函数中使用,这里我们传入NULL，表示不传入参数
    esp_event_handler_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &wifista_event_handler, NULL);
    esp_netif_create_default_wifi_sta();//创建默认的WIFI STA接口

    wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();  //此处官方已经给这些参数配置好了默认值，只需要调用宏定义即可
    esp_wifi_init(&cfg);//初始化WIFI

    esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA);//设置为WIFI STA模式

    wifi_config_t wifi_config = {
            .sta = {
                    .ssid = WIFI_SSID,                    //设置WIFI名称，可选择在.h文件中宏定义
                    .password = WIFI_PASSWORD,            //WIFI密码
            }
    };
    //wifi_config_t是一个联合体，同一时间只能配置一个，此处配置为STA模式
    esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config);//设置WIFI配置
    //第一个参数用于选择配置哪一个模式的参数
    //第二个参数用于设置WIFI配置 
    
    esp_wifi_start();//启动WIFI
    
}

(5).编写WIFISTA.h文件

#ifndef _WIFISTA_H
#define _WIFISTA_H

#define WIFI_SSID "改为需要接入的WIFI的名称"
#define WIFI_PASSWORD "改为需要接入WIFI的密码"

void wifista_init(void);

#endif

(6).编写main.c文件

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "lcd.h"
#include "lcdinit.h"
#include "spi.h"
#include "WIFISTA.h"
#include "nvs_flash.h"

void app_main(void)
{
    nvs_flash_init(); //wifi使用第一步是初始化nvs_flash
    LCD_Init();
    LCD_Fill(0, 0, 128, 160, BLACK);
    wifista_init();

    while(1) {
        
        vTaskDelay(500);
    }
}

(7).编译

(8).连接电路

(9).下载并运行

当成功连接提前设置好的WIFI会在屏幕上显示connected，同时在下一行显示开发板的IP地址；否则显示disconnected

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