MicroPython 开发ESP32应用教程之 WIFI配置、连接及简单应用 WIFI及时间同步应用类的封装

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已于 2025-04-04 20:13:35 修改 · 1.5k 阅读

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#python #iot #物联网 #嵌入式硬件 #ESP32 WIFI #aht20 #SPI i2c

于 2025-04-04 17:45:54 首次发布

ESP32的应用范围有多广，相信不用多说大家都明白，尤其是在物联网领域，所以今天我们就来讲解WIFI的配置、连接及其简单应用。

跟往常一样，我们还是先介绍WIFI的相关知识

一、硬件与软件基础

1.1 ESP32-C3无线特性
ESP32-C3是乐鑫推出的RISC-V架构物联网芯片，配备：
- 2.4 GHz WiFi 4（802.11b/g/n）
- Bluetooth 5 LE
- 低功耗设计（仅22uA深度睡眠电流）

1.2 MicroPython优势
- 交互式开发（REPL）
- 简化硬件操作
- 丰富的网络库支持
- 与CPython高度兼容

二、MicroPython WiFi模块详解

2.1 核心对象说明

import network
wlan = network.WLAN(network.STA_IF) # 创建工作站对象
wlan.active(True) # 激活接口

2.2 关键方法解析

方法	参数	说明
connect()	ssid, password	连接目标AP
disconnect()		断开当前连接
scan()		扫描可用网络
isconnected()		返回连接状态
ifconfig()	[(ip, mask, gw, dns)]	获取/设置网络参数

三、WiFi连接实战

3.1 基础连接代码

    def  configwifi(self,ssid,password):
        if not self.wlan.isconnected():
            self.ssid = ssid
            self.password = password
            print(" 正在连接到",ssid)
            self.wlan.connect(ssid,password)
            
            max_wait = 10
            while max_wait > 0:
                if self.wlan.isconnected():
                    break
                max_wait -= 1
                print("等待连接……",max_wait)
                time.sleep(1)
            if not self.wlan.isconnected():
                return False
#                print("连接失败")
            else:
                return True
#                print("连接成功")
#                print("网络配置:",self.wlan.ifconfig())

3.2 增强型连接（含错误处理）

def smart_connect(ssid, password):
    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
    wlan.active(True)
    
    if wlan.isconnected():
        wlan.disconnect()
    
    visible_nets = {net[0].decode(): net for net in wlan.scan()}
    
    if ssid not in visible_nets:
        raise ValueError(f"{ssid} not found")
    
    authmode = visible_nets[ssid][4]
    print(f"Security: {authmode}")  # 0=OPEN, 1=WEP, etc.
    
    try:
        wlan.connect(ssid, password)
        for _ in range(15):
            if wlan.isconnected():
                print(f"IP: {wlan.ifconfig()[0]}")
                return True
            time.sleep(1)
        return False
    except OSError as e:
        print(f"Connection error: {e}")
        return False

3.3 增加网络配置保存、重启时自动连接功能

            self.wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
            self.wlan.active(True)
            ssid,password = self.load_wificonfig()
            if ssid and password:
                print(ssid,password)
                self.wlan.connect(ssid,password)
                self.ssid = ssid
                self.password = password

    def save_wificonfig(self):
          with open ("wificonfig.txt","w") as f:
              f.write(self.ssid+"\n")
              f.write(self.password+"\n")
              
    def  load_wificonfig(self):
        try:
            with open("wificonfig.txt","r") as f:
                ssid = f.readline().strip()
                password = f.readline().strip()
                return ssid,password
        except:
            return None,None

四、网络时间同步

4.1 NTP协议原理
- 使用UDP 123端口
- 支持时间服务器分层架构
- 精度通常在毫秒级