Arduino与Protesu仿真-WiFi网络扫描

WiFi网络扫描

文章目录

本文将介绍如何Arduino在Proteus的仿真环境中进行WiFi网络扫描。

1、软件准备

1）Arduino IDE或 VSCode + PlatformIO

2）Proteus电路仿真软件

3）Arduino的Proteus仿真模型库，ArduinoLibraryforProteusV2.0.zip

4）串口调试工具软件

在前面的文章中，我们对如何搭建Arduino在Proteus中如何进行网络仿真，WiFi网络连接，请参考：

2、硬件准备

1）WiFi模块：ESP01-S模块或其他带标准AT固件的WiFi模块，本文使用ESP01-S模块。

2）串口（TTL）转USB模块。该模块用于连接ESP01-S的串口引脚并通过USB接口连接到电脑。

3、仿真电路原理图

在这里插入图片描述

4、仿真代码实现

示例代码使用到如下开源库：

该库与Arduino的WiFi库和Ethernet 类似，因此使用起来非常方便。下面将实现如何进行WiFi热点扫描。

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#include <Arduino.h>

#define DEBUG\_ESP8266\_AT\_WEBSERVER\_PORT Serial

// 日志输出
#define \_ESP\_AT\_LOGLEVEL\_ 1
#define ESP\_AT\_USE\_AVR 1
#define BOARD\_TYPE "AVR Mega2560"
#define EspSerial Serial1
#define BOARD\_NAME BOARD\_TYPE
#define MULTIPLY\_FACTOR 1

#include "ESP8266\_AT\_WebServer.h"

// 打印ESP模块MAC地址
void printMacAddress();
// 打印WiFi网络名称
void listNetworks();
// 打印网络加密类型
void printEncryptionType(int thisType);

void setup() {
  // 初始化串口，用于调试
  Serial.begin(115200);
  // 初始化连接ESP模块的串口
  Serial1.begin(115200);
  // 初始化ESP模块
  WiFi.init(&Serial1);

  // 检查WiFi模块是否已经连接
  if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
    Serial.println("WiFi shield not present");
    while (true);
  }

  // 打开模块MAC地址
  printMacAddress();
}

void loop()
{
  // 扫描网络
  Serial.println();
  Serial.println("Scanning available networks...");
  listNetworks();
  delay(10000);
}


void printMacAddress()
{
  byte mac[6];
  // 查询ESP模块的MAC
  WiFi.macAddress(mac);
  
  // 向串口打印MAC
  char buf[20];
  sprintf(buf, "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X", mac[5], mac[4], mac[3], mac[2], mac[1], mac[0]);
  Serial.print("MAC address: ");
  Serial.println(buf);
}

void listNetworks()
{
  // 扫描附近WiFi热点
  int numSsid = WiFi.scanNetworks();
  if (numSsid == -1) {
    Serial.println("Couldn't get a wifi connection");
    while (true);
  }

  // 打印网络列表
  Serial.print("Number of available networks:");
  Serial.println(numSsid);

  for (int thisNet = 0; thisNet < numSsid; thisNet++) {
    Serial.print(thisNet);
    Serial.print(") ");
    Serial.print(WiFi.SSID(thisNet));
    Serial.print("\tSignal: ");
    Serial.print(WiFi.RSSI(thisNet));
    Serial.print(" dBm");
    Serial.print("\tEncryption: ");
    printEncryptionType(WiFi.encryptionType(thisNet));
  }
}

void printEncryptionType(int thisType) {
  // 打印网络加密类型名称
  switch (thisType) {
    case ENC_TYPE_WEP:
      Serial.print("WEP");
      break;
    case ENC_TYPE_WPA_PSK:
      Serial.print("WPA\_PSK");
      break;
    case ENC_TYPE_WPA2_PSK:
      Serial.print("WPA2\_PSK");
      break;
    case ENC_TYPE_WPA_WPA2_PSK:
      Serial.print("WPA\_WPA2\_PSK");
      break;
    case ENC_TYPE_NONE:
      Serial.print("None");
      break;
  }
  Serial.println();
}

代码如何工作？

1）导入依赖库头文件

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#include <Arduino.h>

#define DEBUG_ESP8266_AT_WEBSERVER_PORT Serial

// 日志输出
#define _ESP_AT_LOGLEVEL_       1
#define ESP_AT_USE_AVR          1
#define BOARD_TYPE      "AVR Mega2560"
#define EspSerial Serial1
#define BOARD_NAME    BOARD_TYPE
#define MULTIPLY_FACTOR       1

#include "ESP8266_AT_WebServer.h"

2）声明相关功能函数原型

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// 打印ESP模块MAC地址
void printMacAddress();
// 打印WiFi网络名称
void listNetworks();
// 打印网络加密类型
void printEncryptionType(int thisType);

3）在setup函数中

初始化调试串口

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Serial.begin(115200);

初始化WiFi模块连接串口

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Serial1.begin(115200);

初始化WiFi模块

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WiFi.init(&Serial1);

检查WiFi模块是否已经连接

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if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
    Serial.println("WiFi shield not present");
    while (true);
  }

打印WiFi模块的MAC信息

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printMacAddress();

4）在loop函数中，扫描网络热点，打印网络热点名称和加密类型

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listNetworks();

5）功能函数实现

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void printMacAddress()
{
  byte mac[6];
  // 查询ESP模块的MAC
  WiFi.macAddress(mac);
  
  // 向串口打印MAC
  char buf[20];
  sprintf(buf, "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X", mac[5], mac[4], mac[3], mac[2], mac[1], mac[0]);
  Serial.print("MAC address: ");
  Serial.println(buf);
}


WiFi.macAddress(mac);函数用于查询WiFi模块的MAC信息。

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void listNetworks()
{
  // 扫描附近WiFi热点
  int numSsid = WiFi.scanNetworks();
  if (numSsid == -1) {
    Serial.println("Couldn't get a wifi connection");
    while (true);
  }

  // 打印网络列表
  Serial.print("Number of available networks:");
  Serial.println(numSsid);

  for (int thisNet = 0; thisNet < numSsid; thisNet++) {
    Serial.print(thisNet);
    Serial.print(") ");
    Serial.print(WiFi.SSID(thisNet));
    Serial.print("\tSignal: ");
    Serial.print(WiFi.RSSI(thisNet));
    Serial.print(" dBm");
    Serial.print("\tEncryption: ");
    printEncryptionType(WiFi.encryptionType(thisNet));
  }
}


函数 WiFi.scanNetworks()用于扫描当前附近的WiFi热点，并返回扫描到的数量。

函数WiFi.SSID(thisNet)用于查询指定索引的WiFi热点名称。

函数WiFi.RSSI(thisNet)用于查询指定索引的WiFi热点的RSSI信息，即信号强度

函数WiFi.encryptionType(thisNet)用于查询指定WiFi热点的加密类型，并返回加密类型的索引。

5、仿真结果

在这里插入图片描述

从仿真结果可以知道，Arduino在Proteus中已经成功通过ESP模块扫描了附近的WiFi热点。

文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/133149706