ESP32 開發筆記(三）源碼示例 21_WIFI_STA_TCP_Client 在站模式STA下實現TCP客戶端
開發板購買連接windows
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.50111deb2Ij1As&ft=t&id=626366733674數組
開發板簡介
開發環境搭建 windows
基礎例程：
0_Hello Bug （ESP_LOGX與printf） 工程模板/打印調試輸出
1_LED LED亮滅控制
2_LED_Task 使用任務方式控制LED
3_LEDC_PWM 使用LEDC來控制LED實現呼吸燈效果
4_ADC_LightR 使用ADC讀取光敏電阻實現光照傳感
5_KEY_Short_Long 按鈕長按短按實現
6_TouchPad_Interrupt 電容觸摸中斷實現
7_WS2812_RMT 使用RMT實現RGB_LED彩虹變色示例
8_DHT11_RMT 使用RMT實現讀取DHT11溫溼度傳感器
9_SPI_SDCard 使用SPI總線實現TF卡文件系統示例
10_IIC_ADXL345 使用IIC總線實現讀取ADXL345角度加速度傳感器
11_IIC_AT24C02 使用IIC總線實現小容量數據儲存測試
12_IR_Rev_RMT 使用RMT實現紅外遙控接收解碼（NEC編碼）
13_IR_Send_RMT 使用RMT實現紅外數據發送（NEC編碼）
14_WIFI_Scan 附近WIFI信號掃描示例
15_WIFI_AP 建立軟AP示例
16_WIFI_AP_TCP_Server 在軟AP模式下實現TCP服務端
17_WIFI_AP_TCP_Client 在軟AP模式下實現TCP客戶端
18_WIFI_AP_UDP 在軟AP模式下實現UDP通信
19_WIFI_STA 建立STA站模鏈接路由器
20_WIFI_STA_TCP_Server 在站模式STA下實現TCP服務端
21_WIFI_STA_TCP_Client 在站模式STA下實現TCP客戶端
22_WIFI_STA_UDP 在站模式STA下實現UDP通信
23_LCD_Test LCD液晶觸摸屏顯示測試
24_LVGL_Test LVGL圖形庫簡單示例緩存
Station模式簡介
Station模式又叫作站點工做模式，相似於無線終端服務器
處於Station模式下的ESP32，能夠鏈接到AP（WIFI路由器）。經過Station（簡稱爲「STA」）模式，ESP32做爲客戶端鏈接到路由的wifi信號。網絡
基於AP組建的基礎無線網絡（Infra）：Infra：也稱爲基礎網，是由AP建立，衆多STA加入所組成的無線網絡，這種類型的網絡的特色是AP是整個網絡的中心，網絡中全部的通訊都經過AP來轉發完成。 app
在此模式下設備能夠經過AP分配的IP地址直接訪問外網和內網，原理圖以下：socket
TCP介紹
傳輸控制協議（TCP，Transmission Control Protocol）是一種面向鏈接的、可靠的、基於字節流的傳輸層通訊協議。tcp
TCP旨在適應支持多網絡應用的分層協議層次結構。 鏈接到不一樣但互連的計算機通訊網絡的主計算機中的成對進程之間依靠TCP提供可靠的通訊服務。TCP假設它能夠從較低級別的協議得到簡單的，可能不可靠的數據報服務。 原則上，TCP應該可以在從硬線鏈接到分組交換或電路交換網絡的各類通訊系統之上操做。函數
TCP分爲服務端Server和客戶端Client，服務端建立服務等待客戶端鏈接，客戶端鏈接後便可與服務端相互發送消息，服務端只有一個，客戶端能夠是N個，能夠同時鏈接服務端，服務器不能主動去鏈接客戶端，必須客戶端主動鏈接服務端才能相互發送消息。oop
實驗流程
一、ESP32建立站模式鏈接WIFI
三、電腦端建立TCP Server(電腦必須與開發板在同一路由器下)
二、鏈接成功後ESP32建立TCP Client,開始鏈接電腦
四、相互發送數據
1、編寫代碼
先引用必要頭文件
#include <stdio.h> #include "esp_system.h" #include "esp_spi_flash.h" #include "esp_wifi.h" #include "esp_event.h" #include "esp_log.h" #include "esp_err.h" #include "nvs_flash.h" #include "esp_event.h" #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/event_groups.h" #include "esp_wifi.h" #include "driver/gpio.h"
編寫主函數
// 主函數
void app_main(void)
{
ESP_LOGI(TAG, "APP Start......");
// 配置GPIO結構體
gpio_config_t io_conf;
io_conf.intr_type = GPIO_INTR_ANYEDGE; // 降低沿和上升沿觸發中斷
io_conf.pin_bit_mask = 1 << 0; // 設置GPIO號
io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT; // 模式輸入
io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE; // 端口上拉使能
gpio_config(&io_conf);
//初始化flash
esp_err_t ret = nvs_flash_init();
if (ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES){
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
ret = nvs_flash_init();
}
ESP_ERROR_CHECK(ret);
wifi_init_sta();// WIFI做爲STA的初始化
while(1){
vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);
if(gpio_get_level(0)==0){
//新建一個tcp鏈接任務
xTaskCreate(&tcp_connect, "tcp_connect", 4096, NULL, 5, NULL);
break;
}
}
gpio_pad_select_gpio(LED_GPIO);// 選擇要操做的GPIO
gpio_set_direction(LED_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT);// 設置GPIO爲推輓輸出模式
while(1) {
gpio_set_level(LED_GPIO, 0);// GPIO輸出低
vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
gpio_set_level(LED_GPIO, 1);// GPIO輸出高
vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
}
}
修改WIFI名稱和密碼,修改成家裏的WIFI,TCP_SERVER_ADRESS修改成電腦的IP地址
#define WIFI_SSID "TP-YIXIN" // WIFI 網絡名稱 #define WIFI_PAS "a12345678" // WIFI 密碼 #define TCP_SERVER_ADRESS "192.168.0.252" // 做爲client，要鏈接TCP服務器地址
建立STA站模式並鏈接WIFI
// WIFI做爲STA的初始化
void wifi_init_sta()
{
tcp_event_group = xEventGroupCreate();
tcpip_adapter_init();
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_init(event_handler, NULL));
wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));
wifi_config_t wifi_config = {
.sta = {
.ssid = WIFI_SSID,
.password = WIFI_PAS},
};
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config));
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());
ESP_LOGI(TAG, "wifi_init_sta finished.");
ESP_LOGI(TAG, "connect to ap SSID:%s password:%s \n",WIFI_SSID, WIFI_PAS);
}
建立一個TCP鏈接任務
// 任務：創建TCP鏈接並從TCP接收數據
static void tcp_connect(void *pvParameters)
{
while (1){
g_rxtx_need_restart = false;
//等待WIFI鏈接信號量，死等
xEventGroupWaitBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT, false, true, portMAX_DELAY);
ESP_LOGI(TAG, "start tcp connected");
TaskHandle_t tx_rx_task = NULL;
//延時3S準備創建clien
vTaskDelay(3000 / portTICK_RATE_MS);
ESP_LOGI(TAG, "create tcp Client");
//創建client
int socket_ret = create_tcp_client();
if (socket_ret == ESP_FAIL){
ESP_LOGI(TAG, "create tcp socket error,stop...");
continue;
}else{
ESP_LOGI(TAG, "create tcp socket succeed...");
//創建tcp接收數據任務
if (pdPASS != xTaskCreate(&recv_data, "recv_data", 4096, NULL, 4, &tx_rx_task)){
ESP_LOGI(TAG, "Recv task create fail!");
}else{
ESP_LOGI(TAG, "Recv task create succeed!");
}
}
while (1){
vTaskDelay(3000 / portTICK_RATE_MS);
//從新創建client，流程和上面同樣
if (g_rxtx_need_restart){
vTaskDelay(3000 / portTICK_RATE_MS);
ESP_LOGI(TAG, "reStart create tcp client...");
//創建client
int socket_ret = create_tcp_client();
if (socket_ret == ESP_FAIL){
ESP_LOGE(TAG, "reStart create tcp socket error,stop...");
continue;
}else{
ESP_LOGI(TAG, "reStart create tcp socket succeed...");
//從新創建完成，清除標記
g_rxtx_need_restart = false;
//創建tcp接收數據任務
if (pdPASS != xTaskCreate(&recv_data, "recv_data", 4096, NULL, 4, &tx_rx_task)){
ESP_LOGE(TAG, "reStart Recv task create fail!");
}else{
ESP_LOGI(TAG, "reStart Recv task create succeed!");
}
}
}
}
}
vTaskDelete(NULL);
}
建立TCP客戶端
// 創建tcp client
esp_err_t create_tcp_client()
{
ESP_LOGI(TAG, "will connect gateway ssid : %s port:%d",TCP_SERVER_ADRESS, TCP_PORT);
//新建socket
connect_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (connect_socket < 0){
show_socket_error_reason("create client", connect_socket);//打印報錯信息
close(connect_socket);//新建失敗後，關閉新建的socket，等待下次新建
return ESP_FAIL;
}
//配置鏈接服務器信息
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(TCP_PORT);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(TCP_SERVER_ADRESS);
ESP_LOGI(TAG, "connectting server...");
//鏈接服務器
if (connect(connect_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0){
show_socket_error_reason("client connect", connect_socket);//打印報錯信息
ESP_LOGE(TAG, "connect failed!");
//鏈接失敗後，關閉以前新建的socket，等待下次新建
close(connect_socket);
return ESP_FAIL;
}
ESP_LOGI(TAG, "connect success!");
return ESP_OK;
}
編寫數據接收處理任務
// 接收數據任務
void recv_data(void *pvParameters)
{
int len = 0; //長度
char databuff[1024]; //緩存
while (1){
//清空緩存
memset(databuff, 0x00, sizeof(databuff));
//讀取接收數據
len = recv(connect_socket, databuff, sizeof(databuff), 0);
g_rxtx_need_restart = false;
if (len > 0){
ESP_LOGI(TAG, "recvData: %s", databuff);//打印接收到的數組
//接收數據回發
send(connect_socket, databuff, strlen(databuff), 0);
//sendto(connect_socket, databuff , sizeof(databuff), 0, (struct sockaddr *) &remote_addr,sizeof(remote_addr));
}else{
show_socket_error_reason("recv_data", connect_socket);//打印錯誤信息
g_rxtx_need_restart = true;//服務器故障，標記重連
break;
}
}
close_socket();
g_rxtx_need_restart = true;//標記重連
vTaskDelete(NULL);
}
WIFI事件處理
// wifi 事件
static esp_err_t event_handler(void *ctx, system_event_t *event)
{
switch (event->event_id)
{
case SYSTEM_EVENT_STA_START: //STA模式-開始鏈接
esp_wifi_connect();
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_DISCONNECTED: //STA模式-斷線
esp_wifi_connect();
xEventGroupClearBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_CONNECTED: //STA模式-鏈接成功
xEventGroupSetBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_GOT_IP: //STA模式-獲取IP
ESP_LOGI(TAG, "got ip:%s\n",ip4addr_ntoa(&event->event_info.got_ip.ip_info.ip));xEventGroupSetBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);
break;
default:
break;
}
return ESP_OK;
}
2、下載測試
打開ESP-IDF Command Prompt
cd命令進入此工程目錄
cd F:\ESP32_DevBoard_File\21_WIFI_STA_TCP_Client
查看電腦設備管理器中開發板的串口號
執行idf.py -p COM9 flash monitor從串口9下載並運行打開口顯示設備調試信息 Ctrl+c退出運行
測試流程
當開發板成功鏈接WIFI後會打印WIFI_STA_TCP_Client Demo: got ip:192.168.XXX.XXX
打開電腦端網絡助手
網絡助手選擇TCP Server
本地主機地址：下拉選擇本電腦的IP地址
本地主機端口：9527
單擊打開
開發板按BOOT鍵開始建立TCP Client
電腦端發送數據，開發板會原樣返回數據