使用 Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense) 的 WiFi 功能

Seeed Studio XIAO ESP32S3	Seeed Studio XIAO ESP32S3 Sense
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Seeed Studio XIAO ESP32S3 是一款嵌入式开发板，具有出色的射频性能，支持 2.4GHz WiFi - 802.11b/g/n 和蓝牙低功耗 (BLE) 双无线通信。这种能力使 XIAO ESP32S3 能够为广泛的物联网 (IoT) 应用提供可靠和高速的无线连接。此外，该开发板支持 U.FL 天线连接，可以将通信范围扩展到 100 米以上，使其成为需要远程无线连接的项目的理想选择。在本教程中，我们将探索如何利用 XIAO ESP32S3 的 Wi-Fi 功能连接到 Wi-Fi 网络并执行基本的网络任务。

入门指南

天线安装

在 XIAO ESP32S3 正面的左下角，有一个独立的"WiFi/BT 天线连接器"。为了获得更好的 WiFi/蓝牙信号，您需要取出包装内的天线并将其安装在连接器上。

天线的安装有一个小技巧，如果您直接用力按压，您会发现很难按下去，而且手指会疼！正确的天线安装方法是先将天线连接器的一侧放入连接器块中，然后在另一侧稍微按压一下，天线就安装好了。

拆卸天线也是如此，不要用蛮力直接拉天线，一侧用力向上提，天线就容易取下来了。

note

如果没有安装天线，可能无法连接到 WiFi 网络。

如果您有条件，我建议您使用大棒天线，这将获得更好的体验。

WiFi库的常用接口

ESP32-S3提供了广泛的WiFi网络功能。通常，我们可以在ESP32的内置包中查看WiFi库的功能，并选择相应的功能来实现所需的功能。接下来，我们将列出一些常用的接口并介绍它们的用法。

通用WiFi功能

• WiFiGenericClass::getHostname() -- 是ESP32 WiFi库中的一个函数，它以字符串形式返回设备的主机名。主机名是在网络上标识设备的唯一名称。此函数检索之前使用WiFiGenericClass::setHostname()设置的主机名。如果没有设置主机名，将返回默认主机名。

• WiFiGenericClass::persistent(bool persistent) -- 是一个用于启用或禁用ESP32 WiFi库持久模式的方法。当启用持久模式时，Wi-Fi配置存储在非易失性存储器(NVM)中，即使在断电或重置后也会保留。当禁用持久模式时，配置存储在RAM中，在断电或重置后会丢失。

  • 输入参数
    • persistent: 如果参数为true，则启用持久模式。如果参数为false，则禁用持久模式。

• WiFiGenericClass::enableLongRange(bool enable) -- 该函数用于启用或禁用WiFi模块的长距离(LR)功能。启用时，LR功能允许模块连接到比平常更远的WiFi网络，但数据传输速率较低。

  • 输入参数
    • enable: 该参数应设置为true以启用该功能，设置为false以禁用该功能。

• WiFiGenericClass::mode(wifi_mode_t m) -- 该函数用于设置设备的WiFi模式。

  • 输入参数
    • m: m参数指定要设置的模式，可以是wifi_mode_t枚举中定义的以下常量之一：
      • WIFI_MODE_NULL: 禁用WiFi站点和接入点模式。
      • WIFI_MODE_STA: 启用WiFi站点模式以连接到现有WiFi网络。
      • WIFI_MODE_AP: 启用接入点模式以创建新的WiFi网络。
      • WIFI_MODE_APSTA: 同时启用WiFi站点和接入点模式。

• WiFiGenericClass::setSleep(wifi_ps_type_t sleepType) -- 该函数为WiFi模块设置省电模式。

  • 输入参数
    • sleepType: sleepType参数是一个枚举类型，指定要使用的省电模式类型。有三种可能的睡眠类型：
      • WIFI_PS_NONE: 这是默认睡眠模式，WiFi模块不进入省电模式。
      • WIFI_PS_MIN_MODEM: 在此模式下，WiFi模块关闭其调制解调器，同时保持与接入点(AP)的连接。
      • WIFI_PS_MAX_MODEM: 在此模式下，WiFi模块同时关闭调制解调器和站点，这会导致与AP断开连接。

STA功能

• WiFiSTAClass::status() -- 返回连接状态。

  • 输出: wl_status_t中定义的值之一。
    • WL_NO_SHIELD: 此状态码表示Wi-Fi模块不存在。
    • WL_IDLE_STATUS: 此状态码表示Wi-Fi模块未执行任何操作。
    • WL_NO_SSID_AVAIL: 此状态码表示在扫描期间未找到Wi-Fi网络。
    • WL_SCAN_COMPLETED: 此状态码表示Wi-Fi扫描已成功完成。
    • WL_CONNECTED: 此状态码表示ESP32已成功连接到Wi-Fi网络。
    • WL_CONNECT_FAILED: 此状态码表示连接到Wi-Fi网络失败。
    • WL_CONNECTION_LOST: 此状态码表示与Wi-Fi网络的连接已丢失。
    • WL_DISCONNECTED: 此状态码表示ESP32之前连接到Wi-Fi网络，但当前未连接到任何网络。

• WiFiSTAClass::begin(const char* wpa2_ssid, wpa2_auth_method_t method, const char* wpa2_identity, const char* wpa2_username, const char *wpa2_password, const char* ca_pem, const char* client_crt, const char* client_key, int32_t channel, const uint8_t* bssid, bool connect) -- 启动与WPA2企业级AP的Wifi连接。

  • 输入参数 (可选)
    • ssid: 指向SSID字符串的指针。
    • method: WPA2的认证方法 (WPA2_AUTH_TLS, WPA2_AUTH_PEAP, WPA2_AUTH_TTLS)
    • wpa2_identity: 指向实体的指针
    • wpa2_username: 指向用户名的指针
    • wpa2_password: 指向密码的指针。
    • ca_pem: 指向包含CA证书的.pem文件内容的字符串的指针
    • client_crt: 指向包含客户端证书的.crt文件内容的字符串的指针
    • client_key: 指向包含客户端密钥的.key文件内容的字符串的指针
    • channel: 可选。AP的信道
    • bssid: 可选。AP的BSSID / MAC
    • connect: 可选。调用连接

• WiFiSTAClass::reconnect() -- 将强制断开连接，然后开始重新连接到AP。

  • 输出: True/False。

• WiFiSTAClass::disconnect(bool wifioff, bool eraseap) -- 从网络断开连接。

  • 输入参数

    • wifioff: wifioff true表示关闭Wi-Fi无线电。
    • eraseap: eraseap true表示从NVS存储器中擦除AP配置。

  • 输出: True/False。

• WiFiSTAClass::config(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dns1, IPAddress dns2) -- 更改IP配置设置，禁用dhcp客户端。

  • 输入参数
    • local_ip: 静态ip配置。
    • gateway: 静态网关配置。
    • subnet: 静态子网掩码。
    • dns1: 静态DNS服务器1。
    • dns2: 静态DNS服务器2。

• WiFiSTAClass::setAutoConnect(bool autoConnect) -- 已弃用。设置ESP32站点在上电时是否自动连接到AP（已记录）。默认启用自动连接。

• 输入参数

  • autoConnect: autoConnect 布尔值。

  • 输出: False。

• WiFiSTAClass::waitForConnectResult(unsigned long timeoutLength) -- 等待 WiFi 连接达到结果。

  • 输入参数

    • timeoutLength: 该参数指定等待建立连接的最大时间，以毫秒为单位。

  • 输出: wl_status_t 中定义的值之一。

• WiFiSTAClass::localIP() -- 获取站点接口 IP 地址。

  • 输出: IPAddress 站点 IP。

• WiFiSTAClass::macAddress(uint8_t* mac) -- 获取站点接口 MAC 地址。

  • 输入参数

    • mac (可选): 指向长度为 WL_MAC_ADDR_LENGTH 的 uint8_t 数组的指针。

  • 输出: 指向 uint8_t * 的指针。

• WiFiSTAClass::SSID() -- 返回与网络关联的当前 SSID。

  • 输出: SSID。

• WiFiSTAClass::RSSI(void) -- 返回当前网络 RSSI。

  • 输出: RSSI。

AP 函数

• WiFiAPClass::softAP(const char* ssid, const char* passphrase, int channel, int ssid_hidden, int max_connection, bool ftm_responder) -- 这是 ESP32-S3 WiFi 库中的一个函数。它用于设置 SoftAP（软件接入点），允许其他设备连接到 ESP32-S3 并访问其资源。

  • 输入参数

    • ssid: 指向 SSID 的指针（最多 63 个字符）。
    • passphrase: （WPA2 最少 8 个字符，开放网络使用 NULL）。
    • channel: WiFi 信道号，1 - 13。
    • ssid_hidden: 网络隐藏（0 = 广播 SSID，1 = 隐藏 SSID）。
    • max_connection: 最大同时连接客户端数，1 - 4。

  • 输出: True/False。

• WiFiAPClass::softAPgetStationNum() -- 获取连接到 softAP 接口的站点/客户端数量。

  • 输出: 站点数量。

• WiFiAPClass::softAPConfig(IPAddress local_ip, IPAddress gateway, IPAddress subnet, IPAddress dhcp_lease_start) -- 用于配置 SoftAP 的函数。

  • 输入参数

    • local_ip: 接入点 IP。
    • gateway: 网关 IP。
    • subnet: 子网掩码。

  • 输出: True/False。

• WiFiAPClass::softAPIP() -- 获取 softAP 接口 IP 地址。

  • 输出: IPAddress softAP IP。

• WiFiAPClass::softAPmacAddress(uint8_t* mac) -- 获取 softAP 接口 MAC 地址。

  • 输入参数

    • mac (可选): 指向长度为 WL_MAC_ADDR_LENGTH 的 uint8_t 数组的指针。

  • 输出: 指向 uint8_t* 的指针或字符串 mac。

WiFi 扫描函数

• WiFiScanClass::scanNetworks(bool async, bool show_hidden, bool passive, uint32_t max_ms_per_chan, uint8_t channel, const char * ssid, const uint8_t * bssid) -- 开始扫描可用的 WiFi 网络。

  • 输入参数

    • async: 该参数是一个布尔值，决定是否异步执行扫描。如果设置为 true，函数立即返回，扫描结果可以稍后通过调用 getScanResults() 函数获取。如果设置为 false，函数将阻塞直到扫描完成。
    • show_hidden: 该参数是一个布尔值，决定函数是否应在扫描结果中包含隐藏网络。
    • passive: 该参数是一个布尔值，决定函数是否应执行被动扫描。如果设置为 true，函数在扫描期间不会传输任何数据包，这可能需要更长时间，但在某些情况下很有用。
    • max_ms_per_chan: 该参数是扫描每个信道的最大时间，以毫秒为单位。
    • channel: 该参数是要扫描的 Wi-Fi 信道。如果设置为 0，函数将扫描所有可用信道。
    • ssid: 该参数是指向包含要扫描网络 SSID 的以空字符结尾的字符串的指针。如果设置为 nullptr，函数将扫描所有可用网络。
    • bssid: 该参数是指向包含要扫描的接入点 MAC 地址的 6 字节数组的指针。如果设置为 nullptr，函数将扫描所有接入点。

  • 输出: 此函数的返回值是一个整数，表示扫描到的网络数量。

• WiFiScanClass::getNetworkInfo(uint8_t i, String &ssid, uint8_t &encType, int32_t &rssi, uint8_t* &bssid, int32_t &channel) -- 将扫描到的 wifi 的所有信息加载到指针参数中。

  • 输入参数

    • i: 该函数用于检索指定索引 i 处扫描网络的信息。
    • ssid: ssid 参数是对 String 变量的引用，函数在其中存储网络的 SSID。
    • encType: encType 参数是对 uint8_t 变量的引用，函数在其中存储网络的加密类型（0 = 开放，1 = WEP，2 = WPA_PSK，3 = WPA2_PSK，4 = WPA_WPA2_PSK）。
    • rssi: rssi 参数是对 int32_t 变量的引用，函数在其中存储网络的接收信号强度指示（RSSI）。
    • bssid: bssid 参数是对 uint8_t* 指针的引用，函数在其中存储网络的 BSSID（MAC 地址）。
    • channel: channel 参数是对 int32_t 变量的引用，函数在其中存储网络的信道号。

  • 输出: True/False。

• WiFiScanClass::SSID(uint8_t i) -- 返回网络扫描期间发现的 SSID。

  • 输入参数

    • i: 指定要从哪个网络项目获取信息。

  • 输出: 扫描网络列表中指定项目的 SSID 字符串。

• WiFiScanClass::RSSI(uint8_t i) -- 返回 scanNetworks 期间发现的网络的 RSSI。

  • 输入参数

    • i: 指定要从哪个网络项目获取信息。

  • 输出: 扫描网络列表中指定项目的 RSSI 有符号值。

WiFi 客户端函数

• WiFiClient::connect(IPAddress ip, uint16_t port, int32_t timeout) -- 此函数在 WiFiClient 库中用于连接到具有指定超时值的远程 IP 地址和端口。

  • 输入参数
    • ip: 要连接的服务器的 IP 地址。
    • port: 要连接的服务器的端口号。
    • timeout (可选): 等待建立连接的最大时间，以毫秒为单位。如果在此时间内未建立连接，函数将返回错误。如果 timeout 设置为 0，函数将无限期等待建立连接。

• WiFiClient::stop() -- 该函数用于断开客户端与服务器的连接并释放客户端使用的套接字/端口。一旦调用该函数，客户端将无法再发送或接收数据。

• WiFiClient::setTimeout(uint32_t seconds) -- 该函数设置客户端等待建立连接或接收数据的最大秒数。如果连接或数据传输时间超过指定的超时时间，连接将被关闭。

  • 输入参数
    • seconds: 超时时间的秒数。

• WiFiClient::write(uint8_t data) -- 通过 WiFiClient 实例向连接的服务器写入单个字节的数据。或者使用 WiFiClient::write(const uint8_t *buf, size_t size)。

  • 输入参数
    • data: 需要通过已建立的网络连接发送的单个字节数据。

• WiFiClient::read() -- 该函数从连接的服务器读取单个字节的传入数据。它返回读取的字节作为整数值。如果没有可用数据，则返回 -1。或者使用 read(uint8_t *buf, size_t size)。

  • 输出: 表示接收字节数的整数值。如果返回值为 0，表示服务器已关闭连接。

• WiFiClient::peek() -- 该函数用于检查是否有任何数据可从服务器读取，而不实际读取它。

  • 输出: 它返回下一个传入数据字节，而不从接收缓冲区中移除它。如果没有可用数据，则返回 -1。

• WiFiClient::available() -- 该函数用于检查有多少字节的数据可从服务器读取。

  • 输出: 它返回一个整数值，表示可读取的字节数。

WiFi Server 函数

• WiFiServer::stopAll() -- 该函数是 Arduino WiFi 库中 WiFiServer 类的一个方法。该方法停止使用 WiFiServer 类创建的所有服务器实例。当您想要一次性停止所有服务器而不是为每个实例单独调用 stop() 方法时，这很有用。

• WiFiServer::begin(uint16_t port, int enable) -- 该函数用于在指定端口上启动服务器。服务器将监听传入的客户端连接。

  • 输入参数
    • port: 要监听的端口号。
    • enable (可选): 一个标志，指示服务器在启动后是否应立即启用。该标志默认设置为 true。

• WiFiServer::hasClient() -- 该函数用于检查服务器上是否有任何传入的客户端连接可用。该函数可以在循环中使用以持续检查新连接。

  • 输出: 如果有客户端已连接，则返回 WiFiClient 对象，如果没有客户端等待连接，则返回 NULL 指针。

• WiFiServer::end() -- 该函数用于停止服务器并释放相关资源。一旦调用，服务器将无法再接受新的客户端连接。任何现有的客户端连接将保持打开状态，直到被客户端或服务器关闭。WiFiServer::close() 和 WiFiServer::stop() 具有相同的功能。

WiFi Multiple 函数

• WiFiMulti::addAP(const char* ssid, const char *passphrase) -- 该函数用于向 WiFiMulti 对象将尝试连接的可用接入点 (AP) 列表中添加新的接入点。

  • 输入参数

    • ssid: 指向 SSID 的指针（最多 63 个字符）。
    • passphrase: （WPA2 最少 8 个字符，开放网络使用 NULL）。

  • 输出: True/False

• WiFiMulti::run(uint32_t connectTimeout) -- 该函数尝试按顺序连接到已保存的接入点之一，直到成功连接到其中一个。

  • 输入参数

    • connectTimeout: 该参数指定等待连接的最大时间（以毫秒为单位）。如果 connectTimeout 设置为 0，函数将不会超时，并将无限期地尝试连接。

  • 输出: 状态

扫描附近的WiFi网络

以下是一个使用XIAO ESP32S3扫描附近WiFi网络的示例程序。

在您的Arduino IDE中，转到文件 > 示例 > WiFi > WiFiScan。这将加载一个扫描您的XIAO ESP32S3范围内WiFi网络的程序。

这对于检查您尝试连接的WiFi网络是否在您的开发板范围内或其他应用程序很有用。您的WiFi项目可能经常无法工作，因为它可能由于WiFi信号强度不足而无法连接到您的路由器。

#include "WiFi.h"

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // Set WiFi to station mode and disconnect from an AP if it was previously connected
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  delay(100);

  Serial.println("Setup done");
}

void loop() {
  Serial.println("scan start");

  // WiFi.scanNetworks will return the number of networks found
  int n = WiFi.scanNetworks();
  Serial.println("scan done");
  if (n == 0) {
      Serial.println("no networks found");
  } else {
    Serial.print(n);
    Serial.println(" networks found");
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
      // Print SSID and RSSI for each network found
      Serial.print(i + 1);
      Serial.print(": ");
      Serial.print(WiFi.SSID(i));
      Serial.print(" (");
      Serial.print(WiFi.RSSI(i));
      Serial.print(")");
      Serial.println((WiFi.encryptionType(i) == WIFI_AUTH_OPEN)?" ":"*");
      delay(10);
    }
  }
  Serial.println("");

  // Wait a bit before scanning again
  delay(5000);
}

上传并运行程序，您应该会看到串口监视器打印出 XIAO ESP32S3 可以搜索到的附近 WiFi 网络。

程序注释

要使用 XIAO ESP32S3 WiFi 功能，您需要做的第一件事是在代码中包含 WiFi.h 库，如下所示：

#include <WiFi.h>

XIAO ESP32S3 可以作为 WiFi 站点、接入点或两者兼而有之。要设置 WiFi 模式，请使用 WiFi.mode() 并将所需模式设置为参数。

WiFi.mode(WIFI_STA);

当ESP32设置为Wi-Fi站点模式时，它可以连接到其他网络（如您的路由器）。

WiFi.scanNetworks()返回找到的网络数量。扫描完成后，您可以访问每个网络的参数。WiFi.SSID()打印特定网络的SSID。

WiFi.RSSI()返回该网络的RSSI。RSSI代表接收信号强度指示器。它是RF客户端设备从接入点或路由器接收到的功率级别的估计测量值。

最后，WiFi.encryptionType()返回网络加密类型。该特定示例在开放网络的情况下放置一个*。但是，该函数可以返回以下选项之一（不仅仅是开放网络）：

• WIFI_AUTH_OPEN
• WIFI_AUTH_WEP
• WIFI_AUTH_WPA_PSK
• WIFI_AUTH_WPA2_PSK
• WIFI_AUTH_WPA_WPA2_PSK
• WIFI_AUTH_WPA2_ENTERPRISE

连接到WiFi网络

要将ESP32连接到特定的Wi-Fi网络，您必须知道其SSID和密码。此外，该网络必须在ESP32 WiFi范围内（要检查这一点，您可以使用前面的示例来扫描WiFi网络）。

以下是使用XIAO ESP32S3连接到指定网络的示例。其中函数initWiFi()在程序中起到连接网络的作用。

#include "WiFi.h"

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "REPLACE_WITH_YOUR_SSID";
const char* password = "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD";

void initWiFi() {
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to WiFi ..");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print('.');
    delay(1000);
  }
  Serial.println();
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // Set WiFi to station mode and disconnect from an AP if it was previously connected
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  delay(100);

  initWiFi();
}

void loop() {
  
}

上传并运行程序以打开串口监视器。连接到网络时，串口监视器将打印一串点，直到连接成功，然后将打印 XIAO 的 IP 地址。

程序注释

让我们快速了解一下这个函数是如何工作的。

首先，设置 WiFi 模式。如果 XIAO ESP32S3 将连接到另一个网络（接入点/热点），它必须处于站点模式。

WiFi.mode(WIFI_STA);

然后，使用 WiFi.begin() 连接到网络。您必须将网络 SSID 和密码作为参数传递：

WiFi.begin(ssid, password);

连接到WiFi网络可能需要一些时间，所以我们通常添加一个while循环，通过使用WiFi.status()不断检查连接是否已经建立。当连接成功建立时，它返回WL_CONNECTED。

如果你想获取WiFi连接强度，你可以在WiFi连接后简单地调用WiFi.RSSI()。

softAP使用

如果你将XIAO ESP32S3设置为接入点（热点），你可以使用任何具有WiFi功能的设备连接到ESP32，而无需连接到你的路由器。

简单来说，当你将XIAO ESP32S3设置为接入点时，你创建了它自己的WiFi网络，附近的WiFi设备（站点）可以连接到它（比如你的智能手机或电脑）。

在你的Arduino IDE中，转到文件 > 示例 > WiFi > WiFiAccessPoint。这个示例将向你展示如何使用XIAO ESP32S3创建热点，并通过连接到热点的简单网页控制灯的开关。

note

1. 我们对示例程序做了一些小的修改，注释掉了LED_BUILTIN，因为XIAO ESP32S3有自己的用户指示灯，我们不需要外部LED。
2. 只有当XIAO ESP32S3上的用户LED引脚设置为高电平时，LED才会关闭，只有当引脚设置为低电平时，它才会点亮。
3. 你还需要在程序中将热点名称和密码修改为你想要的。

/*
  WiFiAccessPoint.ino 创建一个WiFi接入点并在其上提供Web服务器。

  步骤：
  1. 连接到接入点 "yourAp"
  2. 将您的Web浏览器指向 http://192.168.4.1/H 来打开LED或 http://192.168.4.1/L 来关闭LED
     或者
     在PuTTY终端上运行原始TCP "GET /H" 和 "GET /L"，IP地址为192.168.4.1，端口为80

  为arduino-esp32创建于2018年7月4日
  作者：Elochukwu Ifediora (fedy0)
*/

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <WiFiAP.h>

//#define LED_BUILTIN 2   // 设置您连接测试LED的GPIO引脚，或者如果您的开发板有内置LED，请注释掉这一行

// 将这些设置为您所需的凭据。
const char *ssid = "XIAO_ESP32S3";
const char *password = "password";

WiFiServer server(80);


void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  Serial.begin(115200);
  Serial.println();
  Serial.println("正在配置接入点...");

  // 如果您希望AP开放，可以删除密码参数。
  WiFi.softAP(ssid, password);
  IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();
  Serial.print("AP IP地址: ");
  Serial.println(myIP);
  server.begin();

  Serial.println("服务器已启动");
}

void loop() {
  WiFiClient client = server.available();   // 监听传入的客户端

  if (client) {                             // 如果有客户端连接，
    Serial.println("新客户端。");           // 在串口打印消息
    String currentLine = "";                // 创建一个字符串来保存来自客户端的传入数据
    while (client.connected()) {            // 当客户端连接时循环
      if (client.available()) {             // 如果有来自客户端的字节可读，
        char c = client.read();             // 读取一个字节，然后
        Serial.write(c);                    // 在串口监视器中打印出来
        if (c == '\n') {                    // 如果字节是换行符

          // 如果当前行为空，您得到了连续两个换行符。
          // 这是客户端HTTP请求的结束，所以发送响应：
          if (currentLine.length() == 0) {
            // HTTP头总是以响应代码开始（例如 HTTP/1.1 200 OK）
            // 和内容类型，以便客户端知道接下来是什么，然后是空行：
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println();

            // HTTP响应的内容跟在头部之后：
            client.print("点击<a href=\"/H\">这里</a>打开LED。<br>");
            client.print("点击<a href=\"/L\">这里</a>关闭LED。<br>");

            // HTTP响应以另一个空行结束：
            client.println();
            // 跳出while循环：
            break;
          } else {    // 如果您得到换行符，则清除currentLine：
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // 如果您得到除回车符之外的任何其他字符，
          currentLine += c;      // 将其添加到currentLine的末尾
        }

        // 检查客户端请求是否为 "GET /H" 或 "GET /L"：
        if (currentLine.endsWith("GET /H")) {
          digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);                 // GET /H 打开LED
        }
        if (currentLine.endsWith("GET /L")) {
          digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);                // GET /L 关闭LED
        }
      }
    }
    // 关闭连接：
    client.stop();
    Serial.println("客户端已断开连接。");
  }
}

上传并运行程序后，XIAO ESP32S3 将创建一个名为"XIAO_ESP32S3"的热点。您可以使用计算机或手机连接到此网络，密码为"password"。然后，在浏览器中打开"192.168.4.1"来访问控制LED开关的网页。

程序注释

在setup()中有一个部分使用softAP()方法将ESP32设置为接入点：

WiFi.softAP(ssid, password);

接下来，我们需要使用 softAPIP() 方法获取接入点的 IP 地址，并在串口监视器中打印出来。

IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(myIP);
server.begin();

这些是您需要在Web服务器代码中包含的代码片段，用于将XIAO ESP32S3设置为接入点。

WiFi & MQTT 使用

XIAO ESP32S3是一个强大的主板，支持MQTT协议，使其成为需要设备间可靠高效通信的物联网项目的绝佳选择。

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// Replace with your network credentials
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

// MQTT broker IP address
const char* mqtt_server = "test.mosquitto.org";

// Initialize the WiFi and MQTT client objects
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // Connect to WiFi network
  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }

  Serial.println("Connected to WiFi");

  // Set the MQTT broker server IP address and port
  client.setServer(mqtt_server, 1883);

  // Connect to MQTT broker
  while (!client.connected()) {
    if (client.connect("ESP32Client")) {
      Serial.println("Connected to MQTT broker");
    } else {
      Serial.print("Failed to connect to MQTT broker, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" retrying in 5 seconds");
      delay(5000);
    }
  }

  // Subscribe to MQTT topic
  client.subscribe("test/topic");
}

void loop() {
  // Check if the MQTT client is connected
  if (!client.connected()) {
    // Reconnect to MQTT broker
    if (client.connect("ESP32Client")) {
      Serial.println("Connected to MQTT broker");
      // Subscribe to MQTT topic after reconnection
      client.subscribe("test/topic");
    }
  }

  // Handle MQTT messages
  client.loop();

  // Publish a message to the MQTT broker
  client.publish("test/topic", "Hello from XIAO ESP32S3");
  delay(5000);
}

在这个示例程序中，XIAO ESP32S3 通过 WiFi 连接到网络并连接到指定的 MQTT 代理，订阅主题 test/topic，并每 5 秒向该主题发布一条消息。

当 XIAO ESP32S3 从 MQTT 代理接收到消息时，可以在 client.onMessage 回调函数中进行处理。您需要将示例程序中的变量 ssid、password、mqtt_server 等替换为您自己的网络和 MQTT 服务器信息。

tip

示例程序中提供的 MQTT 服务器地址是 test.mosquitto.org，仅用于测试目的。请不要向此地址发送任何个人信息，因为任何人都可以使用此链接获取您的信息。

WiFi & HTTP/HTTPS 使用

这部分可以参考我们为 XIAO ESP32C3 编写的访问 ChatGPT 的示例，其中详细介绍了 WiFiClient 和 HTTPClient 的使用方法。

• 学习在 XIAO ESP32C3 上使用 WiFiClient 和 HTTPClient - XIAO ESP32C3 & ChatGPT 实战

WiFi Mesh

根据 Espressif 文档：

"ESP-MESH 是一个构建在 Wi-Fi 协议之上的网络协议。ESP-MESH 允许分布在大型物理区域（室内和室外）的众多设备（称为节点）在单个 WLAN（无线局域网）下互连。ESP-MESH 具有自组织和自愈能力，意味着网络可以自主构建和维护。"

在传统的 Wi-Fi 网络架构中，单个节点（接入点 - 通常是路由器）连接到所有其他节点（站点）。每个节点都可以使用接入点与其他节点通信。但是，这受限于接入点的 Wi-Fi 覆盖范围。每个站点都必须在范围内才能直接连接到接入点。

使用 ESP-MESH，节点不需要连接到中央节点。节点负责中继彼此的传输。这允许多个设备分布在大型物理区域内。节点可以自组织并动态地相互通信，以确保数据包到达其最终节点目的地。如果任何节点从网络中移除，它能够自组织以确保数据包到达其目的地。

painlessMesh 库 允许我们以简单的方式使用 ESP32 开发板创建网格网络。

如果弹出窗口提示我们下载一些依赖包来使用这个库，我们也需要一起下载它们。

如果没有显示此窗口，您需要安装以下库依赖项：

• ArduinoJson (by bblanchon)
• TaskScheduler
• AsyncTCP (ESP32)

要开始使用 ESP-MESH，我们首先尝试库的基本示例。此示例创建一个网格网络，其中所有开发板向所有其他开发板广播消息。

在上传代码之前，您可以设置 MESH_PREFIX（类似于 MESH 网络的名称）和 MESH_PASSWORD 变量（您可以设置为任何您喜欢的值）。

然后，我们建议您为每个开发板更改以下行，以便轻松识别发送消息的节点。例如，对于节点 1，按如下方式更改消息：

String msg = "Hi from node 1 ";

好的，接下来我们将使用两个 XIAO ESP32S3 作为示例。组网后的概念图大致如下。

分别将程序上传到两个 XIAO，打开串口监视器并将波特率设置为 115200。（如果有两个 XIAO，您可能需要额外的串口软件），如果程序运行顺利，您将看到以下结果：

程序注释

首先包含 painlessMesh 库。然后，添加网格详细信息。MESH_PREFIX 指的是网格的名称。MESH_PASSWORD，顾名思义是网格密码。网格中的所有节点都应该使用相同的 MESH_PREFIX 和 MESH_PASSWORD。MESH_PORT 指的是您希望网格服务器运行的 TCP 端口。默认值是 5555。

建议避免在网格网络代码中使用 delay()。为了维护网格，需要在后台执行一些任务。使用 delay() 会阻止这些任务的执行，并可能导致网格失去稳定性/崩溃。相反，建议使用 TaskScheduler 来运行您的任务，这也是 painlessMesh 本身使用的方法。以下行创建了一个名为 userScheduler 的新 Scheduler。

Scheduler userScheduler; // to control your personal task

创建一个名为 mesh 的 painlessMesh 对象来处理网状网络。

painlessMesh  mesh;

创建一个名为 taskSendMessage 的任务，负责在程序运行期间每秒调用一次 sendMessage() 函数。

Task taskSendMessage(TASK_SECOND * 1 , TASK_FOREVER, &sendMessage);

sendMessage() 函数向消息网络中的所有节点发送消息（广播）。

void sendMessage() {
  String msg = "Hello from node 1";
  msg += mesh.getNodeId();
  mesh.sendBroadcast( msg );
  taskSendMessage.setInterval(random(TASK_SECOND * 1, TASK_SECOND * 5));
}

消息包含"Hello from node 1"文本，后跟开发板芯片ID。

要广播消息，只需在mesh对象上使用sendBroadcast()方法，并将要发送的消息(msg)作为参数传递。

mesh.sendBroadcast(msg);

每次发送新消息时，代码都会改变消息之间的间隔（一到五秒）。

taskSendMessage.setInterval(random(TASK_SECOND * 1, TASK_SECOND * 5));

接下来，创建了几个回调函数，当网格上发生特定事件时会调用这些函数。receivedCallback() 函数打印消息发送者（from）和消息内容（msg.c_str()）。

void receivedCallback( uint32_t from, String &msg ) {
  Serial.printf("startHere: Received from %u msg=%s\n", from, msg.c_str());
}

newConnectionCallback() 函数在新节点加入网络时运行。该函数只是打印新节点的芯片 ID。您可以修改该函数来执行任何其他任务。

void newConnectionCallback(uint32_t nodeId) {
  Serial.printf("--> startHere: New Connection, nodeId = %u\n", nodeId);
}

changedConnectionCallback() 函数在网络上的连接发生变化时运行（当节点加入或离开网络时）。

void changedConnectionCallback() {
  Serial.printf("Changed connections\n");
}

nodeTimeAdjustedCallback() 函数在网络调整时间时运行，以便所有节点都同步。它打印偏移量。

void nodeTimeAdjustedCallback(int32_t offset) {
  Serial.printf("Adjusted time %u. Offset = %d\n", mesh.getNodeTime(),offset);
}

在 setup() 中，初始化串口监视器。选择所需的调试消息类型：

//mesh.setDebugMsgTypes( ERROR | MESH_STATUS | CONNECTION | SYNC | COMMUNICATION | GENERAL | MSG_TYPES | REMOTE ); // all types on

mesh.setDebugMsgTypes( ERROR | STARTUP );  // set before init() so that you can see startup messages

使用之前定义的详细信息初始化网格。

mesh.init(MESH_PREFIX, MESH_PASSWORD, &userScheduler, MESH_PORT);

将所有回调函数分配给其对应的事件。

mesh.onReceive(&receivedCallback);
mesh.onNewConnection(&newConnectionCallback);
mesh.onChangedConnections(&changedConnectionCallback);
mesh.onNodeTimeAdjusted(&nodeTimeAdjustedCallback);

最后，将 taskSendMessage 函数添加到 userScheduler 中。调度器负责在正确的时间处理和运行任务。

userScheduler.addTask(taskSendMessage);

最后，启用 taskSendMessage，这样程序就开始向网格发送消息。

taskSendMessage.enable();

为了保持网格运行，在 loop() 中添加 mesh.update()。

void loop() {
  // it will run the user scheduler as well
  mesh.update();
}

故障排除

Q1: 为什么在使用 softAP 示例时无法连接到 XIAO ESP32S3 热点？

这可能是由于 XIAO ESP32S3 的天线强度不足或 XIAO ESP32S3 过热造成的。经过测试，XIAO ESP32S3 的芯片在使用此示例时最高温度可达 50 摄氏度。如果长时间运行，这可能导致网络异常。此时，您可以冷却后重试。

如果排除了过热的原因，那么可能是天线信号导致的问题。附带的天线强度通常无法支持高强度的网络工作，因此如果需要，您可以购买合适的棒状天线使用。

引用与参考

本文借鉴了 Random Nerd Tutorials 关于 ESP32 的网络内容，并在 Seeed Studio XIAO ESP32S3 上进行了验证使用。

特别感谢 Random Nerd Tutorials 的作者们的辛勤工作！

以下是原文的参考链接，欢迎通过以下原文链接了解更多关于 ESP32 网络的内容。

• ESP32 Useful Wi-Fi Library Functions (Arduino IDE)
• ESP32 MQTT – Publish and Subscribe with Arduino IDE
• ESP-MESH with ESP32 and ESP8266: Getting Started (painlessMesh library)

有关使用 ESP32 开发板的更多信息，请阅读 Random Nerd Tutorials 的官方网站。

• Random Nerd Tutorials

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