《ESP32-S3使用指南—IDF版 V1.6》第四十八章 扫描WiFi实验

第四十八章扫描WiFi实验
1）实验平台：正点原子DNESP32S3开发板
2）章节摘自【正点原子】ESP32-S3使用指南—IDF版 V1.6
3）购买链接：https://detail.tmall.com/item.htm?&id=768499342659
4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/esp32/ATK-DNESP32S3.html
5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890
6）正点原子DNESP32S3开发板技术交流群：132780729

ESP32-S3的WiFi库支持配置及监控ESP32-S3的Wi-Fi连网功能。它支持配置基站模式（即STA模式或WiFi客户端模式），此时ESP32-S3连接到接入点（AP）。还支持AP模式（即Soft-AP模式或接入点模式），此时基站连接到ESP32-S3。同时，支持AP-STA共存模式，此时ESP32-S3既是接入点，同时又作为STA。本章节的实验是基于乐鑫官方提供的WiFi库来实现的，但遗憾的是乐鑫并没有公开WiFi库的源码，所以我们只能调用API函数实现。
本章分为如下几个小节：
48.1 WiFi模式概述
48.2 硬件设计
48.3 软件设计
48.4 下载验证
48.1 WiFi模式概述
WiFi主要有两种模式：STA和AP模式。AP模式即无线接入点，是我们常说的手机热点，被其他设备连接；STA模式即Station，是连接热点的设备。另外，ESP32S3可支持STA和AP两种模式共存，就像手机那样可以开热点，也可以连接其他热点。
WiFi库支持配置及监控ESP32S3 Wi-Fi连网功能。支持配置：
①：Station模式（即STA模式或WiFi客户端模式），此时 ESP32 S3连接到接入点 (AP)。
②：AP模式（即Soft-AP模式或接入点模式），此时基站连接到ESP32S3设备。
③：Station/AP 共存模式（ESP32S3 既是接入点，同时又作为基站连接到另外一个接入点）。
④：上述模式的各种安全模式（WPA、WPA2 及 WEP 等）。
⑤：扫描接入点（包括主动扫描及被动扫描）。
⑥：使用混杂模式监控 IEEE802.11 Wi-Fi 数据包。
下面作者讲解ESP32S3开启WiFi两种模式启动流程，如下：
一、WiFi-AP启动流程
WiFi-AP启动流程如下。

图48.1.1 AP启动流程
上图展示了ESP32系列芯片以AP模式开启WiFi的启动流程。首先，系统需要对lwIP协议栈进行初始化。接着，创建一个任务，该任务将用于触发相应的事件。然后，配置WiFi参数和AP模式参数。最后，启动WiFi，从而完成以AP模式开启WiFi的操作。
二、WiFi-STA启动流程
WiFi-STA启动流程如下。

图48.1.2 STA模式启动流程
上图展示了ESP32系列芯片以STA模式开启WiFi的启动流程。首先，系统需要创建定时器和事件组，并对lwIP协议栈进行初始化。接着，创建一个任务，该任务将用于触发相应的事件。然后，配置WiFi参数和STA模式参数。最后，启动WiFi，从而完成以STA模式开启WiFi的操作。
48.2 硬件设计

• 例程功能
  本章实验功能简介：扫描附近的WIFI信号，并在LCD显示屏右侧显示12个WIFI名称。
  
• 硬件资源
  1）LED灯
  LED-IO1
  2）XL9555
  IIC_INT-IO0（需在P5连接IO0）
  IIC_SDA-IO41
  IIC_SCL-IO42
  3）SPILCD
  CS-IO21
  SCK-IO12
  SDA-IO11
  DC-IO40（在P5端口，使用跳线帽将IO_SET和LCD_DC相连）
  PWR- IO1_3（XL9555）
  RST- IO1_2（XL9555）
  4）ESP32-S3内部WiFi
  
• 原理图
  本章实验使用的WiFi为ESP32-S3的片上资源，因此并没有相应的连接原理图。
  

48.3 软件设计
48.3.1 程序流程图
程序流程图能帮助我们更好的理解一个工程的功能和实现的过程，对学习和设计工程有很好的主导作用。下面看看本实验的程序流程图。

图48.3.1 程序流程图
48.3.2 程序解析
在本章节实验中，我们只关心main.c文件内容即可，该文件内容如下：
[code]/* 存储12个WIFI名称 */#define DEFAULT_SCAN_LIST_SIZE  12i2c_obj_t i2c0_master;static const char *TAG = "scan";/***@brief       身份认证模式*@param       authmode :身份验证模式*@retval      无*/static voidprint_auth_mode(int authmode){    switch (authmode)    {       /* 省略身份认证模式代码 */    }}/***@brief       打印WIFI密码类型*@param       pairwise_cipher :密码类型*@param       group_cipher    :群密码类型*@retval      无*/static voidprint_cipher_type(int pairwise_cipher, int group_cipher){    switch (pairwise_cipher)    {       /* 省略WIFI密码类型代码 */    }    switch (group_cipher)    {       /* 省略WIFI密码类型代码 */    }}/***@brief       将Wi-Fi初始化为sta并设置扫描方法*@param       无*@retval      无*/void wifi_scan(void){    char lcd_buff[100] = {0};    /* 网卡初始化 */   ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());    /* 创建新的事件循环 */   ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());    /* 用户初始化STA模式 */   esp_netif_t *sta_netif =esp_netif_create_default_wifi_sta();   assert(sta_netif);    /* wifi配置初始化 */   wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();   ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));    uint16_t number =DEFAULT_SCAN_LIST_SIZE;   wifi_ap_record_t ap_info[DEFAULT_SCAN_LIST_SIZE];    uint16_t ap_count = 0;   memset(ap_info, 0, sizeof(ap_info));    /* 设置WIFI为STA模式 */   ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));    /* 启动WIFI */   ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());    /* 开始扫描附件的WIFI */   esp_wifi_scan_start(NULL, true);    /* 获取上次扫描中找到的AP列表 */   ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_scan_get_ap_records(&number, ap_info));    /* 获取上次扫描中找到的AP数量 */   ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_scan_get_ap_num(&ap_count));   ESP_LOGI(TAG, "Total APs scanned = %u", ap_count);    /* 下面是打印附件的WIFI信息 */    for (int i = 0; (i

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