使用 MakePico 設置 Wi-Fi 連接並實現斷線重連機制

在這節課中，我們將學習如何使用 MakePico 設置 Wi-Fi 連接，並實現一個自動重連機制，確保在 Wi-Fi 斷開時能夠自動重新連接到網絡。這些技能對於開發可靠的物聯網（IoT）設備至關重要，因為這些設備通常需要穩定的網絡連接來進行數據傳輸。

步驟 1：引入必要的庫文件並設置 Wi-Fi 連接參數

首先，我們需要引入 WiFi.h 和 WiFiClient.h 這兩個庫文件，這些庫文件提供了 ESP32 進行 Wi-Fi 連接所需的所有功能。接著，設置 Wi-Fi 的 SSID 和密碼。

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

// 設置 Wi-Fi SSID 和密碼
const char *ssid = "XXX";       // Wi-Fi SSID
const char *password = "XXX";   // Wi-Fi Password

解釋：

• WiFi.h 和 WiFiClient.h 是 ESP32 進行 Wi-Fi 連接的核心庫。
• ssid 和 password 變量存儲了 Wi-Fi 網絡的名稱和密碼，這些是設備連接到網絡所必需的信息。

步驟 2：創建一個自定義函數來初始化 Wi-Fi

接下來，我們創建一個名為 wifiini 的自定義函數來處理 Wi-Fi 的初始化過程。在這個函數中，我們將 Wi-Fi 模式設置為 WIFI_OFF 以確保 Wi-Fi 從關閉狀態開始，然後將其設置為 WIFI_STA（即 Wi-Fi 客戶端模式），這是連接到現有 Wi-Fi 網絡所需的模式。

void wifiini() {
    WiFi.mode(WIFI_OFF);  // 關閉 Wi-Fi
    delay(1000);          // 延遲 1 秒，確保狀態切換完成
    WiFi.mode(WIFI_STA);  // 設置為 Wi-Fi 客戶端模式
}

解釋：

• WiFi.mode(WIFI_OFF)：將 Wi-Fi 設置為關閉狀態，以確保從乾淨的狀態開始。
• WiFi.mode(WIFI_STA)：將 Wi-Fi 設置為客戶端模式，以便 ESP32 可以連接到 Wi-Fi 路由器。

步驟 3：在 setup 函數中初始化 Wi-Fi 和設置引腳模式

在 Arduino 程式的 setup 函數中，我們將調用 wifiini 函數來初始化 Wi-Fi，並設置 GPIO 引腳的模式。

void setup() {
  Serial.begin(115200);   // 初始化串行通訊，設置波特率為 115200
  pinMode(13, OUTPUT);    // 將 GPIO 13 設置為輸出模式
  pinMode(14, INPUT);     // 將 GPIO 14 設置為輸入模式
  wifiini();              // 初始化 Wi-Fi
}

解釋：

• Serial.begin(115200)：初始化串行通訊，以便在控制台查看調試信息。
• pinMode(13, OUTPUT) 和 pinMode(14, INPUT)：設置 GPIO 引腳的模式，以便後續控制外部設備或讀取輸入信號。

步驟 4：實現 Wi-Fi 斷線檢測和重連機制

在主迴圈 loop 中，我們設置了一個 Wi-Fi 狀態標誌 espflag，並創建一個自定義函數 connetrouter 來處理 Wi-Fi 連接。如果檢測到 Wi-Fi 斷線，程式將嘗試重新連接。

byte espflag = 0;

void connetrouter() {
    int timeout = 0;
    WiFi.begin(ssid, password);  // 開始連接 Wi-Fi
  
    // 等待連接成功或超時
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && timeout < 20) {
        delay(500);
        Serial.print(".");  // 打印連接過程
        timeout++;
    }
  
    // 檢查是否成功連接
    if (timeout < 20) {
        espflag = 1;  // 連接成功，設置標誌位
    } else {
        WiFi.disconnect();  // 連接失敗，斷開 Wi-Fi
    }
}

void loop() {
    // 檢查 Wi-Fi 是否斷線且之前已連接成功
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && espflag == 0x01) {
        espflag = 0x00;  // 重置標誌位
    }

    // 如果未連接，嘗試重新連接
    if (espflag == 0x00) {
        connetrouter();  // 呼叫連接函數
    }
}

解釋：

• connetrouter() 函數負責嘗試連接 Wi-Fi，並在連接成功或失敗時更新 espflag 狀態標誌。
• WiFi.status()：返回當前的 Wi-Fi 連接狀態，WL_CONNECTED 表示已成功連接。
• espflag 狀態標誌用於追蹤 Wi-Fi 連接的狀態，當 Wi-Fi 斷開時將重新嘗試連接。

步驟 5：上傳代碼並觀察結果

1. 上傳代碼：
   • 將代碼上傳到 MakePico 開發板，並打開串行監視器以查看調試信息。
2. 觀察 Wi-Fi 連接狀態：
   • 在串行監視器中，您應該會看到一系列的點（.），表示正在嘗試連接 Wi-Fi。如果成功連接，點將停止，並且設備將保持連接狀態。
   • 如果 Wi-Fi 斷開，程式將自動重新連接。