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[文章]Niobe开发板WiFi-STA联网演示

拓维_公爵
2021-12-08 17:36:54
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开发板
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Niobe开发板WiFi-STA联网演示
本案例程序将演示怎么在拓维Niobe WiFiIoT Core开发板上编写一个连接Wifi热点的业务程序，实现开发板联网效果。
  
WifiAPI分析
本案例主要使用了以下几个API完成Wifi联网
  1. RegisterWifiEvent()
  2. WifiErrorCode RegisterWifiEvent (WifiEvent * event)
复制代码

描述： 为指定的Wi-Fi事件注册回调函数。当WifiEvent中定义的Wi-Fi事件发生时，将调用已注册的回调函数
参数：
        
名字
         
描述
     
      
event
      表示要注册回调的事件.
   
  1. UnRegisterWifiEvent()
  2. WifiErrorCode UnRegisterWifiEvent (WifiEvent * event)
复制代码

描述： 为指定的Wi-Fi事件取消已经注册的回调函数。
参数：
        
名字
         
描述
     
      
event
      表示已经注册的回调的事件.
   
  1. EnableWifi()
  2. WifiErrorCode EnableWifi (void )
复制代码

描述：
启用STA模式
  1. DisableWifi()
  2. WifiErrorCode DisableWifi (void )
复制代码

描述：
禁用STA模式
  1. AddDeviceConfig()
  2. WifiErrorCode AddDeviceConfig (const WifiDeviceConfig * config, int * result )
复制代码

描述：
添加用于配置连接到热点信息，此函数生成一个networkId
参数：
        
名字
         
描述
     
      
config
      表示要连接的热点信息.
   
     result
      表示生成的networkId。每个networkId匹配一个热点配置
   
  1. ConnectTo()
  2. WifiErrorCode ConnectTo (int networkId)
复制代码

描述：
连接到指定networkId的热点
参数：
        
名字
         
描述
     
      
networkId
      表示与目标热点匹配的网络id.
   
  1. Disconnect()
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描述：
断开已连接到的热点
  1. netifapi_netif_find()
  2. struct netif *netifapi_netif_find(const char *name);
复制代码

描述：
获取netif用于IP操作
  1. netifapi_dhcp_start()
  2. err_t netifapi_dhcp_start(struct netif *netif);
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描述：
启动DHCP, 获取IP
  1. dhcp_clients_info_show()
  2. void dhcp_clients_info_show(struct netif *netif_p);
复制代码

描述：
格式化DHCP信息到控制台
  1. netifapi_netif_common()
  2. err_t netifapi_netif_common(struct netif *netif, netifapi_void_fn voidfunc, netifapi_errt_fn errtfunc);
复制代码

描述：
此函数主要是保证voidfunc和errtfunc在安全线程中执行。
软件设计
主要代码分析
完成Wifi热点的连接需要以下几步
1.    通过 RegisterWifiEvent 接口向系统注册扫描状态监听函数，用于接收扫描状态通知，如扫描动作是否完成等。 OnWifiConnectionChanged 用于绑定连接状态监听函数，该回调函数有两个参数 state 和 info ； state表示扫描状态，取值为0和1，1表示热点连接成功； info表示Wi-Fi连接信息，包含以下参数；
        
名字
         
描述
     
      
ssid [WIFI_MAX_SSID_LEN]
      连接的热点名称.
   
     bssid  [WIFI_MAC_LEN]
      MAC地址.
   
     rssi
      接收信号强度(RSSI).
   
     connState
      Wifi连接状态.
   
     disconnectedReason
      Wi-Fi断开的原因.
   
     ipAddress
      连接的特点IP地址
   2.    调用 EnableWifi 接口，启动 Wifi STA模式。
3.    调用 AddDeviceConfig 接口，配置连接的热点信息。
4.    调用 ConnectTo 接口，连接到指定networkId的热点。
5.    while循环等待，该过程中会有几秒钟的时间去轮询WiFi连接成功标志位 g_wifiState，当g_wifiState 为 1 时退出等待。
6.    调用 netifapi_netif_find 接口，获取 netif 用于 IP 操作。
7.    调用 netifapi_dhcp_start 接口，启动 DHCP, 获取 IP。
8.    调用 netifapi_netif_common接口，打印HDCP信息。
9.    如果DHCP IP获取失败，断开WiFi连接，重新启动。
  1. static void IotWifiConnectTask(void *arg)
  2. {
  3.     (void)arg;

  5.     WifiErrorCode errCode;

  7.     WifiEvent eventListener = {
  8.         .OnWifiConnectionChanged = OnWifiConnectionChanged,
  9.         .OnWifiScanStateChanged = OnWifiScanStateChanged};

  11.     WifiDeviceConfig apConfig = {
  12.         .ssid = DEFAILT_WIFI_SSID,
  13.         .preSharedKey = DEFAILT_WIFI_PASSWORD,
  14.         .securityType = WIFI_SEC_TYPE_PSK};

  16.     Delay(10);

  18.     errCode = RegisterWifiEvent(&eventListener);
  19.     printf("RegisterWifiEvent errCode: %drn", errCode);

  21.     while (1)
  22.     {
  23.         int networkId = -1;
  24.         //启动WiFi STA模式
  25.         errCode = EnableWifi();
  26.         printf("EnableWifi errCode: %drn", errCode);
  27.         Delay(100);

  29.         errCode = AddDeviceConfig(&apConfig, &networkId);
  30.         printf("AddDeviceConfig errCode: %drn", errCode);

  32.         g_wifiState = 0;
  33.         errCode = ConnectTo(networkId);
  34.         printf("ConnectTo(%d) errCode: %drn", networkId, errCode);

  36.         while (!g_wifiState)
  37.         {
  38.             Delay(10);
  39.         }
  40.         printf("g_wifiState: %drn", g_wifiState);
  41.         Delay(3000);

  43.         // 联网业务开始
  44.         // 这里是网络业务代码...
  45.         struct netif *iface = netifapi_netif_find("wlan0");
  46.         if (iface)
  47.         {
  48.             err_t ret = netifapi_dhcp_start(iface);
  49.             printf("netifapi_dhcp_start: %drn", ret);

  51.             Delay(2000); // 等待DHCP服务分配IP地址

  53.             ret = netifapi_netif_common(iface, dhcp_clients_info_show, NULL);
  54.             printf("netifapi_netif_common: %drn", ret);

  56.             g_wifiState = WIFI_STATE_AVALIABLE;

  58.             break;    //联网成功，退出循环
  59.         }
  60.         else
  61.         {
  62.             // 联网业务结束，断开和AP的连接
  63.             Disconnect();
  64.             RemoveDevice(networkId);

  66.             //关闭WiFi STA模式
  67.             errCode = DisableWifi();
  68.             printf("DisableWifi errCode: %drn", errCode);
  69.             Delay(500);
  70.         }
  71.     }

  73.     errCode = UnRegisterWifiEvent(&eventListener);
  74.     printf("UnRegisterWifiEvent errCode: %drn", errCode);
  75. }
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编译调试
修改对接热点的账号密码
修改wifi_connect_demo.h第20行和21行的WiFi热点SSID和密码，改成自己环境中的WiFi热点。
  1. //此处是默认测试WiFi连接热点，具体使用时，请修改WiFi的ssid和password
  2. #define DEFAILT_WIFI_SSID "DESKTOP-TALKWEB"
  3. #define DEFAILT_WIFI_PASSWORD "ai123456789"
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修改 BUILD.gn 文件
修改 applications/app/BUILD.gn 路径中的 BUILD.gn 文件，指定 network_wifista_example 参与编译。
  1. # "TW208_Module_ds1307:module_ds1307_example",
  2. # "TW209_Module_gps:module_gps_example",
  3. "TW301_Network_wifista:network_wifista_example",
  4. # "TW302_Network_wifiap:network_wifiap_example",
  5. # "TW303_Network_mqttclient:network_mqttclient_example",
  6. # "TW304_Network_httpclient:network_httpclient_example",
  7. # "TW305_Network_ntpclient:network_ntpclient_example",
复制代码
运行结果
示例代码编译烧录代码后，按下开发板的RESET按键，通过串口助手查看日志，会打印连接到的Wifi热点信息。
  1. entry wifi connect demo.

  3. RegisterWifiEvent errCode: 0

  5. EnableWifi errCode: 0

  7. AddDeviceConfig errCode: 0

  9. ConnectTo(1) errCode: 0

  11. No crash dump found!

  13. +NOTICE:SCANFINISH
  14. +NOTICE:CONNECTED
  15. OnWifiConnectionChanged 50, state = 1

  17. info: bssid: BA:81:98:01:A9:A5, rssi: 0, connState: 0, reason: 0, ssid: DESKTOP-TALKWEB

  19. g_wifiState: 1

  21. netifapi_dhcp_start: 0

  23. server :
  24.         server_id : 192.168.137.1
  25.         mask : 255.255.255.0, 1
  26.         gw : 192.168.137.1
  27.         T0 : 604800
  28.         T1 : 302400
  29.         T2 : 453600
  30. clients <1> :
  31.         mac_idx mac             addr            state   lease   tries   rto     
  32.         0       20579e6185a4    192.168.137.176 10      0       1       2      
  33. netifapi_netif_common: 0

  35. UnRegisterWifiEvent errCode: 0
复制代码


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