ESP8266-Station模式--我想连上谁

 

Station模式又叫做站点工作模式，类似于无线终端

处于Station模式下的ESP8266，可以连接到AP。通过Station（简称为“STA”）模式，ESP8266作为客户端连接到路由的wifi信号

 

1. 首先AP发出信标帧（beacon），意思就是我在这里，谁来泡我啊，移动工作站也会发出探（probe）帧，意思是有谁我可以泡啊，每隔一定时间发出一次。（后面会讲到Scan功能）。

2. 所以，根据这一点，可以产生很多有价值的应用。比如你的带WiFi功能的手机，即使在不连接wifi的情况下，只要打开WiFi功能，就可以被路由器截获这帧信息，路由器收集之后，你的信息就会被一个审计的东西发到服务器上，你手机号xxx上线时间xxx下线时间xxx都浏览了哪些网页，WiFi建立连接过程都一目了然，你的位置也全都暴露了，这就叫WiFi探针。具体流程如下所示：

STA --------> Probe Request ----------> AP

STA <-------- Probe Response <---------- AP，这个是由wifi返回的应答帧； 接下来是身份验证过程，可以使用诸如WEP、WEP2、WPA等加密方式应用到认证请求上

STA --------> Authentication Request ----------> AP 认证请求中包含认证Auth类型，OpenSystem，sharedKey等信息，路由器返回认证结果

STA <-------- Authentication Response <---------- AP 连接请求

STA --------> Association Request ----------> AP 请求与AP建立关联，从而可以进行数据交互； 认证通过连接请求OK返回

STA <-------- Association Response <---------- AP 

通过这个连接过程分析，也证明了我们经常听到的一句话，不要轻易连接不明WiFi热点，各种盗取信息层出不穷。

同时，学过网络的同学都知道，每台设备都会有个一个IP地址，用来在整个网络环境下的唯一标识。

而处于Station模式下的ESP8266，可以使用DHCP Client的方式，由上级路由分配的ip，或者设置成静态ip。

如果是采用DHCP分配的方式，获取的ip是动态的，在一些需要知道设备ip才能通信的场合下，就需要通过其他手段来获取ip（一种思路是通过访问webserver去获取模块信息）；

如果是采用设置静态ip的方式，那么就有一个要求前提，要求连接AP设置的网段和静态的要一致，在不能固定AP网段的情况下，这种方式不可取。

Station模式下的WiFi模块，有几个特点，以便用来管理WiFi连接：

1. 当最近使用的可接入点连接断开，但后面重新可用，那么ESP8266会自动去重新连接它（名词解析，最近使用的可接入点，就是ESP8266 最后连接的WiFi热点）；

2. 第一点说到的情况，对于ESP8266模块重新启动也一样适用；

3. 这两点实现的原理就是：ESP8266会把最近使用的可接入点的校验信息（ssid账号和psw密码）会存到flash 存储中。使用保存在flash中的校验信息，ESP8266就可以重新连接到最近使用的可接入点，尽管你再次改变代码烧写进去，只要你不改变WiFi原来的工作模式和校验信息（说简单点就是，如果你烧写代码不擦除所有flash空间并且设置了自动连接，那么在仍然是station模式下就会自动连接wifi热点，不过在这里，博主建议大家在begin之前先调用 WiFi.disconnect()，可以避免一些奇怪的连接问题）

ESP8266WiFiSTA库

有了前面的理论基础，那么我们开始详解一下ESP8266 station模式的专用库——ESP8266WiFiSTA库，大家使用的时候不需要 #include <ESP8266WiFiSTA.h>

只需要引入   #include<ESP8266WiFi.h> 

 

首先，对于STA类库的描述，可以拆分为四个部分：

1. 第一部分方法，和一个接入点（Access Point，wifi热点）建立连接；

2. 第二部分方法，管理第一部分方法建立的连接；

3. 第三部分方法，提供一些关于这个连接的信息，包括MAC地址、IP地址等；

4. 第四部分方法，提供一些备用方法去连接WiFi-Protected Setup（WPS）以及智能配置方法（SmartConfig）

 

WiFi.mode(WIFI_STA);     //设置模式为STA

第一部分方法——建立连接

语法：

wl_status_t begin(char* ssid, char *password = NULL, int32_t channel = 0, const uint8_t* bssid = NULL,bool connect = true) 

//启动STA模式，并连接wifi网络

返回值：wl_status_t           wifi状态

ssid                                     wifi热点名字

password                           wifi热点密码

channel                              wifi热点的通道号，用特定通道通信，可选参数

bssid                                  wifi热点的mac地址，可选参数

connect                              bool参数，默认等于true，当设置为false，不会去连接wifi热点，会建立module保存上面参数 

注意点：如果ESP8266模块之前处于AP模式，那么当你调用begin()有可能进入到STA+softAP模式；当你发现一些操作异常，那么你就检测一下当前处于什么模式（WiFi.mode()）; 

 

 

 

 

 

配置IP地址

bool config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1 =(uint32_t)0x00000000, IPAddress dns2 = (uint32_t)0x00000000)

 local_ip      station固定的ip地址 

gateway     网关

subnet      子网掩码 

dns1，dns2      可选参数定义域名服务器（dns）的ip地址，这些域名服务器,维护一个域名目录（如www.google.co.uk），并将它们翻译成ip地址

返回值：  bool值，如果配置成功，返回true；

注意点：有着固定IP配置地址的station，通常会更快连接上网络，原因是通过DHCP client获得IP配置这一步被跳过了。如果你把三个参数（local_ip, gateway and subnet）设置为0.0.0.0，那么它会重新启动DHCP，这时你需要重新连接wifi以拿到最新的IP

 

 

第二部分方法——管理连接

 

bool WiFi.reconnect()     重新连接网络

返回值：

返回false，意味着ESP8266不处于STA模式或者说Station在此之前没有连接到一个可接入点

返回true，意味着已经成功重新启动连接，但是用户仍应该去检测网络连接状态指导WL_CONNECTED

案例：

WiFi.reconnect();

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)

{

delay(500);

Serial.print(".");

} 

 

 

bool disconnect(bool wifioff = false);     断开网络连接，设置当前配置SSID和pwd为null

wifioff    可选参数，设置为true，那么就会关闭Station模式

返回值：false or true    返回wl_status_t状态

注意点：调用该函数将会清掉之前最近一个连接点信息（wifi热点信息）

对于STA模式下如果出现WiFi账号密码正确的前提下仍然连接不上WiFi热点，可以尝试在begin方法之前调用该方法。当然，博主建议在begin之前都尽量调用该方法

 

bool isConnected();         是否已经连接上网络

判断STA模式下是否连接上AP，如果STA连接上AP，那么就返回true

bool setAutoConnect(bool autoConnect);    设置是否自动连接到最近接入点

当电源启动后，设置ESP8266在STA模式下是否自动连接flash中存储的AP

autoConnect      bool 默认是自动连接

返回值：返回保存状态 true or false

bool getAutoConnect();     判断是否设置了自动连接

返回值：返回自动连接状态 true or false

 

bool setAutoReconnect(bool autoReconnect);      设置是否自动重新连接到最近接入点

设置当断开连接的时候是否自动重连

autoConnect bool

返回值：返回保存状态 true or false 

注意点：如果在网络已经断开了之后才去设置setAutoReconnect(true)，这是无效的

 

uint8_t waitForConnectResult();    等待网络连接结果

等待直到ESP8266连接AP返回结果

返回值：

1.WL_CONNECTED                     成功连接

2.WL_NO_SSID_AVAIL                匹配SSID失败（账号错误） 

3.WL_CONNECT_FAILED           psw密码错误

4.WL_IDLE_STATUS                   当wi-fi正在不同的状态中变化

5.WL_DISCONNECTED              这个模块没有配置STA模式

第三部分方法——连接信息

提供一些关于这个连接的信息，包括MAC地址、IP地址等；

String macAddress();            获取本机mac地址

 

实例：

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)

{

uint8_t macAddr[6];

WiFi.macAddress(macAddr);     获取本机mac地址

Serial.printf("Connected, mac address: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x ", macAddr[0], macAddr[1],macAddr[2], macAddr[3], macAddr[4], macAddr[5]);

//Connected, mac address: 5C:CF:7F:08:11:17

}

 

 

//实例代码2 这只是部分代码 不能直接使用

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)

{

Serial.printf("Connected, mac address: %s ", WiFi.macAddress().c_str());          //获取本机mac地址

//Connected, mac address: 5C:CF:7F:08:11:17

} 

 

IPAddress localIP();        获取IP地址

返回ESP8266 STA模式下的IP地址

实例

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)

{

Serial.print("Connected, IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

//Connected, IP address: 192.168.1.10

} 

 

 

IPAddress subnetMask();     获取子网掩码的地址

实例

Serial.print("Subnet mask: ");

Serial.println(WiFi.subnetMask());

//Subnet mask: 255.255.255.0 

IPAddress gatewayIP();      获取网关地址

实例

Serial.printf("Gataway IP: %s ", WiFi.gatewayIP().toString().c_str());

//Gataway IP: 192.168.1.9 

 

 

IPAddress dnsIP(uint8_t dns_no = 0);       获取dns地址

dns_no         dns序列号

实例

Serial.print("DNS #1, #2 IP: ");

WiFi.dnsIP().printTo(Serial);

Serial.print(", ");

WiFi.dnsIP(1).printTo(Serial);

Serial.println();

//DNS #1, #2 IP: 62.179.1.60, 62.179.1.61

String hostname();      获取host名字

获取ESP8266 station DHCP的主机名

设置host名字：

bool hostname(char* aHostname);

bool hostname(const char* aHostname); 

bool hostname(String aHostname);

aHostname 最大长度:32

实例

Serial.printf("Default hostname: %s ", WiFi.hostname().c_str());

WiFi.hostname("Station_Tester_02");

Serial.printf("New hostname: %s ", WiFi.hostname().c_str());

//Default hostname: ESP_081117

//New hostname: Station_Tester_02 

wl_status_t status();       获取当前wifi连接状态

返回wl_status_t中定义的其中一值，wl_status_t在 wl_definitions.h中定义

String SSID() const;      获取wifi网络的名字

例子：Serial.printf("SSID: %s ", WiFi.SSID().c_str()); 

 String psk()       获取wifi网络密码

String BSSIDstr();     返回当前通信网络的mac地址--获取热点机子的mac地址

实例：

Serial.printf("BSSID: %s ", WiFi.BSSIDstr().c_str());

//BSSID: 00:1A:70E:C1:68

int32_t RSSI();       获取wifi网络的信号强度，单位是dBm

实例：

Serial.printf("RSSI: %d dBm ", WiFi.RSSI());

//RSSI: -68 dBm 

信号强度说明：

信号强度的值是越大越好，这里说的越大符合数学的逻辑，也就是在负数的情况下，这个数字越小，那么这个值就越大，信号也就越好

dbm含义：dbm是一个纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系。因为Wi-Fi信号的能量通常为mw级，因此业界将Wi-Fi信号大小表示为与1mw的强度比，用dbm来表示

随着信号的传播，受到障碍物和距离的影响，能量会逐渐衰弱，因此我们在接收端通常看见的是强度为负的数值，它代表比1mw还弱的能量

  

#include <ESP8266WiFi.h>  //导入库
#define AP_SSID "jia" //这里改成你的wifi名字
#define AP_PSW "lm654321"//这里改成你的wifi密码

void setup() { 
Serial.begin(115200);
WiFi.mode(WIFI_STA);     //设置模式为STA
delay(2000);
Serial.println("setu开始运行");
WiFi.begin(AP_SSID, AP_PSW);  //启动STA模式，并连接wifi网络
Serial.print(String("连接到：")+AP_SSID);

////判断网络状态是否连接上，没连接上就延时500ms，并且打出一个点，模拟连接过程
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){   //判断wifi是否连接成功
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");  //连接成功后换行
Serial.println("连接的IP地址是：");
Serial.println(WiFi.localIP());//WiFi.localIP()   返回本地的IP地址
Serial.println("setup结束");

 }
void loop() { 

 }
      

//statin模式下，配置IP地址，网关地址，子网掩码，并且打印IP地址
#include <ESP8266WiFi.h>  //导入库
#define AP_SSID "jia" //这里改成你的wifi名字
#define AP_PSW "lm654321"//这里改成你的wifi密码
IPAddress staticIP(192,168,1,22);//固定IP地址
IPAddress gateway(192,168,1,9);//网关地址
IPAddress subnet(255,255,255,0);//子网掩码地址

void setup() { 
Serial.begin(115200);
delay(2000);
Serial.println("setu开始运行");
WiFi.begin(AP_SSID, AP_PSW);  //启动STA模式，并连接wifi网络
WiFi.config(staticIP,gateway,subnet);//配置网络
Serial.print(String("连接到：")+AP_SSID);

////判断网络状态是否连接上，没连接上就延时500ms，并且打出一个点，模拟连接过程
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){   //判断wifi是否连接成功
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");  //连接成功后换行
Serial.println("连接的IP地址是：");
Serial.println(WiFi.localIP());//WiFi.localIP()   返回本地的IP地址
Serial.println("setup结束");

 }
void loop() { 

 } 

//statin模式下，创建一个连接到可接入点（wifi热点），并且打印station信息
#include <ESP8266WiFi.h>  
#define AP_SSID "jia" 
#define AP_PSW "lm654321"

void setup() { 
Serial.begin(115200);
delay(2000);
Serial.println("setu开始运行");
WiFi.begin(AP_SSID, AP_PSW);  
WiFi.setAutoConnect(true);  //设置是否自动连接到最近接入点
WiFi.setAutoReconnect(true);  //设置是否自动重新连接到最近接入点

Serial.print(String("连接到：")+AP_SSID);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){   
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");  

Serial.println("网络信息:  ");
Serial.println("连接的IP地址是：");

Serial.println(WiFi.localIP());   //获取本机IP地址

Serial.println(String("mac地址是: ")+WiFi.macAddress().c_str());  // 获取本机mac地址
//mac地址是: CC:50:E3:60:E3:41

Serial.println(String("子网掩码地址: ")+WiFi.subnetMask().toString());
//子网掩码地址: 255.255.255.0

Serial.println(String("网关IP: ")+WiFi.gatewayIP().toString());
//网关IP: 192.168.188.253

Serial.println(String("默认hostname: ")+WiFi.hostname());

WiFi.hostname("host_明哥");  //设置新的hostname

Serial.println(String("新的hostname: ")+WiFi.hostname());
//新的hostname: host_明哥

Serial.println(String("WIFI账号:  ")+WiFi.SSID());
//WIFI账号:  jia

Serial.println(String("WIFI密码psk: ")+WiFi.psk());
//WIFI密码psk: lm654321

Serial.println(String("当前通信网络的mac地址: ")+WiFi.BSSIDstr());//返回当前通信网络的mac地址---获取热点机子的mac地址
//当前通信网络的mac地址: 78:D3:8D:CA:6E:28

Serial.println(String("网络的信号强度: ") + WiFi.RSSI() + " dBm");  //获取wifi网络的信号强度，单位是dBm

Serial.println("setup结束");

 }
void loop() { 

 } 

天子骄龙