WiFi.begin: подключаемся к роутеру за десять строк

Скетч с чужой страницы я тогда скопировал целиком, загрузил — и полчаса смотрел, как монитор порта печатает точку за точкой. Плата живая, роутер в метре от меня, пароль знаю наизусть, а связи нет. Виноват оказался не код, а диапазон: тот роутер отдавал единственную сеть только в 5 ГГц, которую радиомодуль ESP32 физически не слышит. Час был потрачен зря именно потому, что я не понимал, за что отвечает каждая из десяти строк сетевого скетча, — и не мог задать себе правильный вопрос.

Здесь мы пройдём весь путь по шагам — от того, что мы уже делали в первом уроке раздела, только медленнее и честнее. Сначала договоримся, откуда берутся SSID и пароль и какие у них ограничения — два из них ломают подключение чаще, чем ошибки в коде. Потом разберём рабочий скетч: что именно делает WiFi.begin(), зачем нужен статусный цикл и как плата получает адрес по DHCP. Заглянем в таблицу кодов WiFi.status(), соберём чек-лист отладки и повторим подключение в симуляторе прямо на этой странице. Всё дальнейшее в разделе — HTTP-запросы, веб-сервер, MQTT — стоит ровно на этих строках, поэтому они заслуживают отдельного урока.

SSID — имя сети, и у него жёсткий потолок: 32 байта. Пароль при WPA2 — от 8 до 63 символов, и регистр значим: DachaNet и dachanet для роутера — две разные сети. На этой мелочи я потерял один вечер полностью: набирал пароль с клавиатуры по памяти, а лежал в нём один символ в верхнем регистре. С тех пор я сверяю пароль через заметку в телефоне, а не глазами, — зрение додумывает регистр само.

Второй рубеж проверки — диапазон. ESP32 работает только в 2.4 ГГц, стандарты b/g/n; диапазон 5 ГГц плата не видит вовсе, ни при каком коде. Если роутер двухдиапазонный, у него либо одно имя на обе частоты, либо пара вида Home и Home_5G — плату ведите на ту сеть, что на 2.4. Скрытый SSID — отдельный случай: WiFi.begin(ssid, password) с ним справляется, но сопряжение занимает заметно дольше, потому что плате нельзя подсмотреть имя из чужих маячков — она называет его сама. И последнее: кириллица в имени сети легальна для роутера, но для платы это лотерея — я такие SSID переименовываю латиницей и не вспоминаю о проблеме больше никогда.

Где живут SSID и пароль — тоже вопрос не мелкий. В скетче из этого урока они в константах: компилятор кладёт строки в память программ, RAM не трогает, и для личной платы этого достаточно. Но публиковать такой скетч с настоящим паролем — плохая идея: я однажды выложил лог с реальным именем домашней сети, и стирать следы пришлось дольше, чем писать пост. Для устройств, где сеть выбирает пользователь, данные кладут в энергонезависимую память и заводят страницу настройки — эта связка ждёт нас в уроке про точку доступа.

Две детали про сам вызов, которые экономят вечер. WiFi.begin() работает и с одним аргументом — для открытых сетей без пароля: WiFi.begin(ssid), и роутер общежития без шифрования подключится без воображаемого пароля. А ещё begin можно вызывать повторно — с новым SSID плата бросит текущую сеть и пойдёт искать другую; на этом держится смена сетей на ходу, которую мы будем использовать в портале настройки из урока про точку доступа. Только помните: между двумя begin() ядро успевает не всё почистить, поэтому смена сети на лету — приём для отладки, а не для боевого устройства.

WiFi.begin(ssid, password) не подключает плату мгновенно — она только запускает процесс: сканирование эфира, поиск сети с таким именем, сопряжение с роутером, обмен ключами WPA2. (Цикл while, на котором держится ожидание, мы собирали в уроке про циклы — тут он работает один в один.) На практике это занимает от двух до шести секунд, на старом роутере при слабом сигнале — дольше. Функция возвращается сразу, поэтому за ней всегда стоит цикл ожидания: пока WiFi.status() не вернёт WL_CONNECTED, печатаем точку каждые полсекунды. Первое сопряжение после подачи питания всегда дольше повторного: роутер помнит клиента по MAC-адресу, и устойчивая связь на уже знакомой сети поднимается за одну-две секунды. Точка — не украшение, а витальный знак: без неё невозможно отличить «процесс идёт» от «скетч завис», а с ней разница видна через пять секунд после загрузки.

Как только статус сменился на WL_CONNECTED, у платы есть адрес — его выдал роутер по DHCP, протоколу автоматической раздачи адресов. WiFi.localIP() возвращает его объектом IPAddress, который Serial печатает строкой вроде 192.168.1.100; в симуляторе ниже адрес всегда такой, на реальной плате — тот, что раздаёт ваш роутер. Запишите адрес платы: по нему вы будете открывать её веб-страницу из урока про сервер. Но адрес непостоянен — после перезапуска роутера DHCP может выдать другой, и старый адрес в закладке браузера молча перестанет отвечать. Для устройства, которое должно быть доступно всегда, я делаю на роутере DHCP-резервацию: привязку адреса к MAC-адресу платы, который печатает WiFi.macAddress(). Резервация есть в настройках любого домашнего роутера — от бюджетных TP-Link до Keenetic, и занимает она минуту.

Про светодиод на GPIO 2 тоже пара слов. Он мигает, пока сопряжение идёт, и горит ровно, когда связь поднята, — готовый индикатор для коробки с электроникой, которая висит на стене без экрана. Один взгляд на плату отвечает на вопрос «сеть есть?» без монитора порта и без логов; сам монитор при этом остаётся главным инструментом отладки — если вы ещё не настроили его по-настоящему, закройте этот пробел по уроку про первый запуск монитора порта.

Если десяти строк достаточно, чтобы плата встала в сеть, — база у вас есть, и дальше раздел открывается обеими руками. Но первый выход в сеть — это только полдела: роутер перезагружается, провайдер обновляет прошивку в три часа ночи, и плата остаётся в тишине до ручного перезапуска. Как сделать так, чтобы она поднимала связь сама, без вашего участия, — тема следующего урока про автоматический реконнект: там тот же WiFi.status(), но превращённый в автомат состояний на millis().

Кому интереснее дорога в сторону — плата как сервер, к которому подключается телефон без всякого роутера, — держите в закладках урок про точку доступа SoftAP. А если сеть у вас уже живёт стабильно, следующим шагом логично ходить за данными: в уроке про HTTP-запросы та же плата спрашивает у сервера погоду и вытаскивает числа из ответа. Фундамент для всех трёх маршрутов общий — это строки, которые мы только что разобрали по косточкам.