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WIFI模块四种工作模式介绍_WIFI模块工作模式浅析

2018年01月19日 14:45 网络整理 作者： 用户评论（0）

WIFI模块四种工作模式介绍

WIFI模块常见的四种工作模式：透传模式、串口指令模式、HTTPD Client模式、GPIO模式。使WIFI模块可以适用于不同环境下工作。透明传输模式：在该模式下，模块实现串口与网络之间的透明传输，实现通用串口设备与网络设备之间的数据传递。串口指令模式：在该模式下，用户可以按照我们的协议发送数据给服务器，无需重启即可向不同的服务器发送数据。GPIO模式：在该模式下，用户可以发送我们协议的指令控制模块的六个引脚，分别是TXD、RXD、CTS、RTS、nReady，nLink。

1、透明传输模式

USR-WIFI232-A/B/C模块支持串口透明传输模式，可以实现串口即插即用，从而最大程度的降低用户使用的复杂度。在此模式下，所有需要收发的数据都被在串口与WiFi接口之间做透明 传输，不做任何解析。

在透明传输模式下，可以完全兼容用户原有的软件平台。用户设备基本不用做软件改动就可以实现支持无线数据传输。

《说明》：

透明传输模式是复杂度最少的数据传输。用户也打开串口的硬件流控（CTS/RTS）功能，这样可以使误码率降到最低。如果用户不需要串口的硬件流控功能，只需要把相应pin脚（CTS/RTS）悬空就可以。

2、串口指令模式

在此模式下，用户可以将串口的数据发往不同的服务器地址，此模式可以用udp或是tcp client向服务器发送数据。

客户MCU按照下面的格式发送数据包，模块解析完成后，只将n字节的数据发送到目标地址。当有数据返回时，不做解析直接将数据从串口输出。

3、GPIO模式

高性能WIFI模块，支持GPIO模式。GPIO模式下UART的4个引脚定义为GPIO，nReady，nLink也定义成GPIO。

模块工作在GPIO模式时，PC或其它网络设备可以通过WIFI与模块建立连接（TCP/UDP），然后通过命令控制GPIO或读GPIO状态。命令如下：

GPIO n IN：设置GPIOn为输入，返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n OUT 0：设置GPIOn为输出低电平，返回命令OK或命令NOK

GPIO n OUT 1：设置GPIOn为输出高电平，返回命令 OK或命令 NOK

GPIO n SW：设置GPIOn为输出并改变原来高低电平状态，返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n PWM m1 m2：设置GPIOn输出一个高低变化的电平，m1为高电平时间，m2为低电平时间（时间单位ms，最小10 ms），返回GPIO OK或GPIO NOK

GPIO n GET：读取GPIOn状态，返回I0，I1，O0，O1分别表示输入低，输入高，输出低，输出高。

注意：n可以为3，4，5，6，8，9，与模块Pin脚对应。其中GPIO 4只能做输入，GPIO 3只能做为输出。

GPIO READ返回当前所有IO的状态，与GPIO n GET的表示方法一致。如，I1I1I0I0I0I0O1，I表示输入，O表示输出。0表示低，1表示高。

4这个引脚是取反的。读到1实际为0，读到0实际为1。

4、HTTPD Client模式

此模式用于从HTTP服务器请求数据或是向服务器提交数据。

用户在用at指令或是网页设置好HTTP报头的具体内容后。每次发送数据时，模块会自动将所发送的数据封装成HTTP协议数据，发送到指定HTTP服务器上。方便用户直接从HTTP服务器读取或提交数据。

WIFI模块工作模式浅析

这里我们这样使用我们的设备，开发板上插上网线和WIFI模块。其工作原理是通过网线把网络接到开发板，我们的WIFI模块作为无线的接入点，组成一个迷你的无线路由器。我们的电脑就能通过连接开发板上的AP来上网了。

首先我们还是从ifconfig开始：

~ 》： ifconfig -a

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E5:49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:1 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:64 （64.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

~ 》： ifconfig wlan0 192.168.1.2 netmask 255.255.255.0 up

~ 》： ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E？49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:896 （896.0 B） TX bytes:272 （272.0 B）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

inet addr:192.168.1.2 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:0 （0.0 B） TX bytes:0 （0.0 B）

如果你想要让你的迷你路由器支持DHCP自动分配IP，那么你首先要在你的开发板上移植dhcpd的命令（busybox中也有udhcpd的命令，不过功能没有dhcpd强大）

它的一些配置文件为：

/tmp 》： vim dhcpd_wlan0.conf

subnet 192.168.5.0 netmask 255.255.255.0 {

range 192.168.5.10 192.168.5.100;/分配的子网的范围/

option domain-name-servers 4.2.2.2， 8.8.8.8;/域名解析服务器/

option routers 192.168.5.1;/配置路由器表/

default-lease-time 18800;

max-lease-time 72000;

authoritative;

}

subnet 子网

网络的一部分。它是物理上独立的网络段，与网络其它部分共享网络地址，并用子网号区分。

并在/tmp目录下用touch创建dhcpd_wlan0.leases文件

之后运行命令dhcpd -q -pf dhcpd_wlan0.pid -cf dhcpd_wlan0.conf -lf dhcpd_wlan0.leases wlan0

/tmp 》： vim dhcpd_wlan0.pid

704 /这里的进程号是我们dhcp服务开启时，自己把进程号写入到这个文件中，每次启用都会覆盖写入/

就设置好了dhcp的服务。

之后我们就要用hostapd工具来配置我们的迷你路由器了，没有这个工具请自行百度移植。（要学会利用好百度，goole）它的配置文件为：

/apps/etc/network 》： vim hostapd.conf

# Software AP daemon program hostapd configure file

# FILE:/apps/etc/network/hostapd.conf

# Copyright （C） 2012 GuoWenxue 《guowenxue@gmail.com QQ:281143292》

ctrl_interface=/var/run/hostapd

interface=wlan0

#bridge=br0

driver=nl80211

ssid=Router_s3c2440/你可以给你的WIFI起个自己想要的名字/

hw_mode=g

channel=7 /802.11b/g工作在2.4～2.4835GHz频段，这些频段被分为11或13个信道，我们一般设置小于10/

macaddr_acl=0

auth_algs=1

ieee80211n=1

dtim_period=2

rts_threshold=2347

fragm_threshold=2346

macaddr_acl=0

eap_server=0

wpa=2

wpa_passphrase=lingyun_embedded/自己设置密码/

wpa_key_mgmt=WPA-PSK

# WPA standard definition only support TKIP， but the vendor

# support AES-CCMP（A.K.A AES or CCMP） too.

wpa_pairwise=TKIP CCMP

# RSN（A.K.A WPA2） standard define support TIKP AES-CCMP.

rsn_pairwise=TKIP CCMP

wpa_group_rekey=86400

wpa_gmk_rekey=86400

如果你曾配置过路由器，有些选项你会熟悉吧。初学没必要把每个选项弄懂，把几个重要的设置好就行了。

配置好之后就可以运行了：

~ 》： mkdir -p /var/run/hostapd

~ 》： hostapd -B /apps/etc/network/hostapd.conf

Configuration file： /apps/etc/network/hostapd.conf

Using interface wlan0 with hwaddr 00:0c:43:30:72:81 and ssid ‘Router_s3c2440’

~ 》： ls /var/run/hostapd/

wlan0（不清楚这里生成和下面的mon.wlan0有什么关系，有大神请留言指教）

可以看到生成的wlan0，而且

~ 》： ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:E5:49:83:76:1A

inet addr:192.168.1.168 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:371446 errors:0 dropped:43 overruns:0 frame:0

TX packets:306189 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:360520116 （343.8 MiB） TX bytes:140937225 （134.4 MiB）

Interrupt:51 Base address:0x4300

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:1320 （1.2 KiB） TX bytes:1320 （1.2 KiB）

mon.wlan0 Link encap:UNSPEC HWaddr 00-0C-43-30-72-81-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:2883 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:329852 （322.1 KiB） TX bytes:0 （0.0 B）

wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:43:30:72:81

inet addr:192.168.5.1 Bcast:192.168.5.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:310453 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:372073 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:141302428 （134.7 MiB） TX bytes:365778847 （348.8 MiB）

会发现多生成了一个mon.wlan0的网络接口。这个查了下也没弄清是怎么工作的。

但是现在你还无法上网，联网的结果是会是受限的访问权限。

这是因为我们数据没法通过路由器转发出去，解决方法是用iptables来实现NAT。首先你要移植iptables到你的开发板，

NAT分成了两种类型，即源NAT（SNAT）和目的NAT（DNAT），顾名思义，所谓SNAT就是改变转发数据包的源地址，所谓DNAT就是改变转发数据包的目的地址。

NAT表也有三条缺省的“链”（chains），这三条链也是规则的容器，它们分别是：

PREROUTING：可以在这里定义进行目的NAT的规则，因为路由器进行路由时只检查数据包的目的ip地址，所以为了使数据包得以正确路由，我们必须在路由之前就进行目的NAT;

POSTROUTING：可以在这里定义进行源NAT的规则，系统在决定了数据包的路由以后在执行该链中的规则。

OUTPUT：定义对本地产生的数据包的目的NAT规则。

有一种SNAT的特殊情况是ip欺骗，也就是所谓的Masquerading，通常建议在使用拨号上网的时候使用，或者说在合法ip地址不固定的情况下使用。

对于nat没什么深入研究，下面有个网址讲的不错：

http://www.51cto.com/html/2005/0813/1388.htm

配置SNAT

Linux可以很方便的通过iptables配置SNAT服务器，命令如下：

~ 》： ptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

~ 》： iptables -A FORWARD -s 192.168.5.0/24 -j ACCEPT

~ 》： iptables -A FORWARD -d 192.168.5.0/24 -j ACCEPT

其中第一条表示将通过本机的转发数据包从eth0（外网）这个网卡发出去，另外两条表示只转发192.168.5.0/24这个网段过来的数据包，这个网段正好是wlan0其它设备连上本机以后分配的网段。

还需要在打开内核的ip转发功能：

~ 》： vim /etc/sysctl.conf

添加或修改这样一段：

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

然后执行命令

~ 》： sysctl -p

再把我们的网线连上开发板，我们的电脑就可以连接开发板上网了。

非常好我支持^.^

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( 发表人：龚婷 )

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