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啟明去端分享| ESP32-S3如何實現tcp_client和tcp_server

啟明云端 ? 2021-09-07 18:53 ? 次閱讀
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開發環境:
esp-idf:master分支
官方idf環境搭建文檔:
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/get-started/index.html#get-started-set-up-env
硬件需求:
Esp32-s3開發板

poYBAGE1v1WAaqQ4AA0HYXqHHgk414.pngESP32-S3

TCP介紹
傳輸控制協議(TCP,Transmission Control Protocol)是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。


TCP分為服務端Server和客戶端Client,服務端創建服務等待客戶端連接,客戶端連接后即可與服務端相互發送消息,服務端只有一個,客戶端可以是N個,可以同時連接服務端,服務器不能主動去連接客戶端,必須客戶端主動連接服務端才能相互發送消息。

Tcp_client整體流程:
1、編譯官方tcp_client例程(需要配置下面會詳細介紹),燒錄到ESP32-S3開發板。
2、使用TCP調試助手創建TCP Server(電腦必須與開發板在同一路由器下)
3、重啟ESP32,創建TCP Client,開始連接電腦創建的服務器
4、相互發送數據

一、Tcp_client例程分析:
1.初始化NVS、WiFi連接上WiFi后創建一個tcp_client任務。

voidapp_main(void)
{
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());

/*ThishelperfunctionconfiguresWi-FiorEthernet,asselectedinmenuconfig.
*Read"EstablishingWi-FiorEthernetConnection"sectionin
*examples/protocols/README.mdformoreinformationaboutthisfunction.
*/
ESP_ERROR_CHECK(example_connect());//WiFi作為STA模式,連接到配置的WiFi

//創建一個任務,用來進行tcp連接和通訊
xTaskCreate(tcp_client_task,"tcp_client",4096,NULL,5,NULL);
}

WiFi連接函數:example_connect()WiFi信息通過menuconfig 配置


idf.py menuconfig 進入配置菜單


配置連接的WiFi名稱和密碼(要和服務器端連接到同一路由)

poYBAGE3D0KAW1f3AABn69vl4VE152.png

2.配置遠程連接信息

structsockaddr_indest_addr;
dest_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(host_ip);//服務器ip
dest_addr.sin_family=AF_INET;
dest_addr.sin_port=htons(PORT); //服務器端口
addr_family=AF_INET;
ip_protocol=IPPROTO_IP;

3.通過menuconfig配置服務器的IP以及端口號


配置完成后保存退出(服務器的IP及端口)

poYBAGE3D2-AD2S4AAAthg-D7Xo702.png

4.編譯、燒錄
編譯:idf.py build
燒錄:idf.py -p PORT [-b BAUD] flash
注:只有一個串口時可以直接 idf.py flash

5.電腦端或手機端打開TCP服務器

poYBAGE3D5qAFlMAAAB_e_ccjAM215.png

6.進入窗口監視頁面
idf.py-pPORTmonitor
1)從和日志可以看出,WiFi連接成功后,創建一個sock,sock連接成功。發送一條信息給服務器(MessagefromESP32),發送成功后打印一句 數據發送成功。

pYYBAGE3D7OAKOC5AACY2bNEm_I357.png

2)服務器編輯內容發送給esp32,在窗口監視頁面顯示。
紅色箭頭是接收到的服務器的消息

poYBAGE3D8qADE5FAAFR2facCgE260.png

二、tcp_server整體流程:
1、編譯官方tcp_server例程(需要配置下面會詳細介紹),燒錄到ESP32-S3開發板。
2、打開tcp調試助手(電腦or手機必須與開發板在同一路由器下)
3、重啟ESP32,創建TCP Client,開始監聽模式等待tcp_client的連接
4、進行通訊發送數據

Tcp_server例程分析:
1.初始化NVS、WiFi連接上WiFi后創建一個tcp_server任務。

voidapp_main(void)
{
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init()); //初始化NVS分區
ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init()); //初始化底層TCP/P堆棧
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());//創建默認事件循環

/*ThishelperfunctionconfiguresWi-FiorEthernet,asselectedinmenuconfig.
*Read"EstablishingWi-FiorEthernetConnection"sectionin
*examples/protocols/README.mdformoreinformationaboutthisfunction.
*/
ESP_ERROR_CHECK(example_connect());//wifi連接函數,WiFi信息在menuconfig配置
#ifdefCONFIG_EXAMPLE_IPV4
xTaskCreate(tcp_server_task,"tcp_server",4096,(void*)AF_INET,5,NULL);//創建一個tcp_server的任務
#endif
#ifdefCONFIG_EXAMPLE_IPV6
xTaskCreate(tcp_server_task,"tcp_server",4096,(void*)AF_INET6,5,NULL);
#endif
}

2.新建 socket、 bind、 listen 和 accept, 最后得到了通信的 socket:用于接收/發送數據。

socket(addr_family,SOCK_STREAM,ip_protocol);
bind(listen_sock,(structsockaddr*)&dest_addr,sizeof(dest_addr));
listen(listen_sock,1);
accept(listen_sock,(structsockaddr*)&source_addr,&addr_len);

對應log輸出如下:

pYYBAGE3EDSAUsp_AABRKoP3cG8865.png

tcp_server操作流程
1.打開tcp_server工程,配置menuconfig WiFi、TCP服務器相關信息(服務器端口號,要連接的WiFi)

poYBAGE3EEmALxB2AAA-wo1GzpU089.pngpYYBAGE3EFKAW9X5AABiTE-NC3k855.png

2.編譯工程
idf.py build
編譯成功輸出固件信息,及燒錄地址

3.燒錄到開發板
idf.py -p PORT [-b BAUD] flash
注:只有一個串口時可以直接 idf.py flash


4.打開窗口監視器
idf.py monitor
可以看到esp32-s3上電以后連接到配置的WiFi,創建了一個tcp_server等待client的連接

poYBAGE3EHuAPrKfAADM2cCqMTc209.png

5.打開TCP調試助手,設置為client模式 輸入服務器IP及端口號,點擊連接。

poYBAGE3EIuACE5TAACV29y6LXE273.png

6.編輯文本,向服務器發送消息
如下圖所示,服務器端收到消息。并將收到的信息回發給client端

poYBAGE3EJ6AKyIKAACcurV_GzY358.pngpYYBAGE3EKeAfDvnAABN6ynIeUU696.png

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