ESP32学习笔记(基于IDF):SmartConfig一键配网

前言

本文学习并尝试esp32 smartconfig一键配网流程，在手机的ESPTouchAPP上广播WiFi的密码，然后ESP32接收到密码，然后进行连接WIFI

一、什么是smartconfig 一键配网?

ESP32在不知道Wi-Fi密码的情况下，通过监听手机发送的特殊网络数据包，来获取ssid跟密码并连接Wi-Fi。

二、smartconfig 一键配网流程

1、 准备阶段：ESP32启动后，进入SmartConfig模式。它本身不连接任何Wi-Fi，但会打开“耳朵”（Wi-Fi监听模式），扫描空气中特定的数据包。

2、发送信息阶段：手机上打开支持SmartConfig的App（EspTouch），输入你家Wi-Fi的SSID和密码，然后点击“发送”。

3、捕获信息阶段：ESP32的“耳朵”捕捉到了这些特殊的数据包，并成功从中解析出SSID和密码。

4、连接网络阶段：ESP32拿到密码后，它会自动尝试用这个SSID和密码去连接你家的Wi-Fi路由器。

5、连接成功：连接成功后，ESP32会获得一个本地IP地址，之后它就可以正常上网，与手机或服务器进行通信了。

三、smartconfig 原理

具体是如何发送广播包和esp32如何解码的，可以去问ai或网上找资料学习，不过这些操作官方已经封装好了，我们只需要调函数即可，具体实现不用太关心

四、 EPS32 smartconfig 一键配网实验

1、在根目录，使用以下指令创建一个新工程，叫smartconfig_test

idf.py create-project smartconfig_test

2、进到smartconfig_test目录下

cd smartconfig_test/

3、编译工程

idf.py build

4、在VScode中，打开smartconfig这个工程

5、按住Shift+Ctrl+P，然后点击这个，添加路径

6、在smartconfig_test.c文件里面写入如下代码

#include <stdio.h>
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_netif.h"
#include "esp_smartconfig.h"
#include <string.h>#define TAG   "smartconfig"/*** Wi-Fi事件处理函数* 用于响应Wi-Fi连接状态变化、IP地址获取等事件* @param event_handler_arg: 事件处理参数（未使用）* @param event_base: 事件类型（如WIFI_EVENT、IP_EVENT）* @param event_id: 具体事件ID（如连接成功、断开连接）* @param event_data: 事件相关数据（未使用）*/
void wifi_event_handle(void* event_handler_arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data)
{if(event_base == WIFI_EVENT)// 处理Wi-Fi相关事件（WIFI_EVENT类型）{switch(event_id){case WIFI_EVENT_STA_START: //事件1：STA模式启动完成（Wi-Fi已准备好连接）esp_wifi_connect();// 调用连接函数，尝试连接到指定Wi-Fibreak;case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED:// 事件2：STA成功连接到Wi-Fi热点ESP_LOGI(TAG,"esp32 connected to ap!");break;case WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED:// 事件3：STA与Wi-Fi热点断开连接esp_wifi_connect(); // 自动重试连接ESP_LOGI(TAG,"esp32 connect the ap faild! retry!");break;default:break;}}else if(event_base == IP_EVENT)//处理IP相关事件（IP_EVENT类型){switch(event_id){case IP_EVENT_STA_GOT_IP://事件：STA成功获取IP地址（此时可正常联网）ESP_LOGI(TAG,"esp32 get ip address");break;}}else if(event_base == SC_EVENT)// 智能配网（SmartConfig）相关事件（SC_EVENT 是智能配网事件的统一类型标识）{switch (event_id){case SC_EVENT_SCAN_DONE:// 事件1：智能配网的“Wi-Fi扫描完成”事件ESP_LOGI(TAG,"sc scan done");break;// 事件2：智能配网的“成功获取Wi-Fi账号（SSID）和密码（PSWD）”事件// （手机APP通过声波/广播发送的Wi-Fi信息，被ESP32接收并解析后触发此事件）case SC_EVENT_GOT_SSID_PSWD:{//将事件数据转换为“智能配网获取账号密码”的结构体类型// smartconfig_event_got_ssid_pswd_t 是ESP-IDF定义的结构体，专门存储配网获取的Wi-Fi信息smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *evt = (smartconfig_event_got_ssid_pswd_t*)event_data;// 2. 初始化Wi-Fi配置结构体（用于存储要连接的Wi-Fi参数）wifi_config_t wifi_config = {0};// 初始化为全0，避免残留垃圾数据memset(&wifi_config,0,sizeof(wifi_config));// 再次清空结构体，确保安全// 3. 将获取到的Wi-Fi账号（SSID）和密码复制到Wi-Fi配置中// snprintf：安全的字符串复制，避免数组越界（参数依次为：目标数组、数组最大长度、源字符串）snprintf((char*)wifi_config.sta.ssid,sizeof(wifi_config.sta.ssid),"%s",(char*)evt->ssid);snprintf((char*)wifi_config.sta.password,sizeof(wifi_config.sta.password),"%s",(char*)evt->password);// 5. 设置是否绑定BSSID（BSSID是路由器的MAC地址，绑定后设备只会连接指定路由器，避免同名Wi-Fi干扰）// evt->bssid_set 由手机APP决定：若APP选择“指定路由器”，则为true；否则为falsewifi_config.sta.bssid_set = evt->bssid_set;if(wifi_config.sta.bssid_set){memcpy(wifi_config.sta.bssid,evt->bssid,6);// MAC地址固定6字节，直接复制}esp_wifi_disconnect();//先断开当前可能存在的Wi-Fi连接（避免旧连接影响新配置）esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA,&wifi_config);//将获取到的Wi-Fi配置（账号、密码、BSSID）应用到ESP32的STA模式esp_wifi_connect();//按照新配置，发起Wi-Fi连接（此时设备会连接到手机APP指定的Wi-Fi热点）break;}// 事件3：智能配网的“发送确认信息完成”事件// （ESP32成功获取Wi-Fi信息后，会向手机APP发送“已收到信息”的确认，发送完成后触发此事件）case SC_EVENT_SEND_ACK_DONE:{esp_smartconfig_stop();// 停止智能配网服务（配网流程已完成，释放相关资源，避免占用内存）break;}default:break;}}
}void app_main(void)
{// 1. 初始化NVS闪存（用于存储Wi-Fi配置等信息，必须先初始化）// ESP_ERROR_CHECK：检查函数返回值，若出错则终止程序并打印错误ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());//2. 初始化网络接口（创建网络协议栈，如TCP/IP）ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());// 3. 创建默认事件循环（用于处理Wi-Fi、IP等事件的消息队列）ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());// 4. 创建默认的STA模式网络接口（绑定Wi-Fi STA与TCP/IP协议栈）esp_netif_create_default_wifi_sta();// 5. 初始化Wi-Fi配置（使用默认配置，包含MAC地址、信道等基础参数）wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));// 应用Wi-Fi初始化配置// 6. 注册事件处理器（将事件与处理函数绑定）// 注册所有Wi-Fi事件（ESP_EVENT_ANY_ID）到wifi_event_handle函数esp_event_handler_register(WIFI_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,wifi_event_handle,NULL);// 注册IP获取事件（IP_EVENT_STA_GOT_IP）到wifi_event_handle函数esp_event_handler_register(IP_EVENT,IP_EVENT_STA_GOT_IP,wifi_event_handle,NULL);esp_event_handler_register(SC_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,wifi_event_handle,NULL);// 8. 设置Wi-Fi工作模式为STA（客户端模式，连接其他热点）ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));// 启动Wi-Fi（开始执行连接流程）ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());esp_smartconfig_set_type(SC_TYPE_ESPTOUCH);//设置智能配网的协议类型。smartconfig_start_config_t sc_cfg = SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT();//初始化智能配网的配置参数结构体，并使用默认配置。esp_smartconfig_start(&sc_cfg);//根据前面配置，正式启动智能配网服务。}

7、在终端上输入以下指令，进行编译、下载、调试

idf.py flash monitor

8、下载完成，esp32开始smartconfig一键配网

9、在手机上下载ESPTouchAPP，进入后选择第一个

10、在这里写入手机上连接的wifi 的密码，选择广播，然后确认。还得看esp32的型号，有些esp32连接不上5G的网络，尽量用2.4G的去尝试

11、手机上广播之后，我们查看终端，发现ESP32连接上WiFi了，一键配网完成

12、手机ESPTouchAPP上也有完成的提示，smartconfig实验到这就算成功了