ESP32 开发笔记(三）源码示例 20_WIFI_STA_TCP_Server 在站模式STA下实现TCP服务端
开发板购买连接windows
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.50111deb2Ij1As&ft=t&id=626366733674数组
开发板简介
开发环境搭建 windows
基础例程：
0_Hello Bug （ESP_LOGX与printf） 工程模板/打印调试输出
1_LED LED亮灭控制
2_LED_Task 使用任务方式控制LED
3_LEDC_PWM 使用LEDC来控制LED实现呼吸灯效果
4_ADC_LightR 使用ADC读取光敏电阻实现光照传感
5_KEY_Short_Long 按钮长按短按实现
6_TouchPad_Interrupt 电容触摸中断实现
7_WS2812_RMT 使用RMT实现RGB_LED彩虹变色示例
8_DHT11_RMT 使用RMT实现读取DHT11温湿度传感器
9_SPI_SDCard 使用SPI总线实现TF卡文件系统示例
10_IIC_ADXL345 使用IIC总线实现读取ADXL345角度加速度传感器
11_IIC_AT24C02 使用IIC总线实现小容量数据储存测试
12_IR_Rev_RMT 使用RMT实现红外遥控接收解码（NEC编码）
13_IR_Send_RMT 使用RMT实现红外数据发送（NEC编码）
14_WIFI_Scan 附近WIFI信号扫描示例
15_WIFI_AP 建立软AP示例
16_WIFI_AP_TCP_Server 在软AP模式下实现TCP服务端
17_WIFI_AP_TCP_Client 在软AP模式下实现TCP客户端
18_WIFI_AP_UDP 在软AP模式下实现UDP通信
19_WIFI_STA 建立STA站模链接路由器
20_WIFI_STA_TCP_Server 在站模式STA下实现TCP服务端
21_WIFI_STA_TCP_Client 在站模式STA下实现TCP客户端
22_WIFI_STA_UDP 在站模式STA下实现UDP通信
23_LCD_Test LCD液晶触摸屏显示测试
24_LVGL_Test LVGL图形库简单示例缓存
Station模式简介
Station模式又叫作站点工做模式，相似于无线终端服务器
处于Station模式下的ESP32，能够链接到AP（WIFI路由器）。经过Station（简称为“STA”）模式，ESP32做为客户端链接到路由的wifi信号。网络
基于AP组建的基础无线网络（Infra）：Infra：也称为基础网，是由AP建立，众多STA加入所组成的无线网络，这种类型的网络的特色是AP是整个网络的中心，网络中全部的通讯都经过AP来转发完成。 app
在此模式下设备能够经过AP分配的IP地址直接访问外网和内网，原理图以下：socket
TCP介绍
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向链接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。tcp
TCP旨在适应支持多网络应用的分层协议层次结构。 链接到不一样但互连的计算机通讯网络的主计算机中的成对进程之间依靠TCP提供可靠的通讯服务。TCP假设它能够从较低级别的协议得到简单的，可能不可靠的数据报服务。 原则上，TCP应该可以在从硬线链接到分组交换或电路交换网络的各类通讯系统之上操做。函数
TCP分为服务端Server和客户端Client，服务端建立服务等待客户端链接，客户端链接后便可与服务端相互发送消息，服务端只有一个，客户端能够是N个，能够同时链接服务端，服务器不能主动去链接客户端，必须客户端主动链接服务端才能相互发送消息。oop
实验流程
一、ESP32建立站模式链接WIFI
二、链接成功后ESP32建立TCP服务端
三、电脑端建立TCP Client(电脑必须与开发板在同一路由器下)
四、相互发送数据
1、编写代码
先引用必要头文件
#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"
编写主函数，先建立STA模式并链接WIFI，链接成功后按下BOOT键开始建立TCP服务端任务，等待客户端链接
// 主函数
void app_main(void)
{
ESP_LOGI(TAG, "APP Start......");
//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做为STA的初始化
gpio_pad_select_gpio(LED_GPIO);// 选择要操做的GPIO
gpio_set_direction(LED_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT);// 设置GPIO为推挽输出模式
while(1){
vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS);
if(gpio_get_level(0)==0){
//新建一个tcp链接任务
xTaskCreate(&tcp_connect, "tcp_connect", 4096, NULL, 5, NULL);
break;
}
}
while(1) {
gpio_set_level(LED_GPIO, 0);// GPIO输出低
vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
gpio_set_level(LED_GPIO, 1);// GPIO输出高
vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS);
}
}
修改WIFI名称和密码,修改成家里的WIFI
#define WIFI_SSID "TP-YIXIN" // WIFI 网络名称 #define WIFI_PAS "a12345678" // WIFI 密码
建立STA模式并链接
// WIFI做为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TCP 服务端任务
// 创建TCP链接并从TCP接收数据
static void tcp_connect(void *pvParameters)
{
while (1){
g_rxtx_need_restart = false;
// 等待WIFI链接信号量，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;
vTaskDelay(3000 / portTICK_RATE_MS);// 延时3S准备创建server
ESP_LOGI(TAG, "create tcp server");
int socket_ret = create_tcp_server(true);// 创建server
if (socket_ret == ESP_FAIL){// 创建失败
ESP_LOGI(TAG, "create tcp socket error,stop...");
continue;
}else{// 创建成功
ESP_LOGI(TAG, "create tcp socket succeed...");
// 创建tcp接收数据任务
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);
if (g_rxtx_need_restart){// 从新创建server，流程和上面同样
ESP_LOGI(TAG, "tcp server error,some client leave,restart...");
// 创建server
if (ESP_FAIL != create_tcp_server(false)){
if (pdPASS != xTaskCreate(&recv_data, "recv_data", 4096, NULL, 4, &tx_rx_task)){
ESP_LOGE(TAG, "tcp server Recv task create fail!");
}else{
ESP_LOGI(TAG, "tcp server Recv task create succeed!");
g_rxtx_need_restart = false;//从新创建完成，清除标记
}
}
}
}
}
vTaskDelete(NULL);
}
建立TCP服务端
// 创建tcp server
esp_err_t create_tcp_server(bool isCreatServer)
{
//首次创建server
if (isCreatServer){
ESP_LOGI(TAG, "server socket....,port=%d", TCP_PORT);
server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//新建socket
if (server_socket < 0){
show_socket_error_reason("create_server", server_socket);
close(server_socket);//新建失败后，关闭新建的socket，等待下次新建
return ESP_FAIL;
}
//配置新建server socket参数
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(TCP_PORT);
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//bind:地址的绑定
if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0){
show_socket_error_reason("bind_server", server_socket);
close(server_socket);//bind失败后，关闭新建的socket，等待下次新建
return ESP_FAIL;
}
}
//listen，下次时，直接监听
if (listen(server_socket, 5) < 0){
show_socket_error_reason("listen_server", server_socket);
close(server_socket);//listen失败后，关闭新建的socket，等待下次新建
return ESP_FAIL;
}
//accept，搜寻全链接队列
connect_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &socklen);
if (connect_socket < 0){
show_socket_error_reason("accept_server", connect_socket);
close(server_socket);//accept失败后，关闭新建的socket，等待下次新建
return ESP_FAIL;
}
ESP_LOGI(TAG, "tcp connection established!");
return ESP_OK;
}
建立接收处理数据任务
// 接收数据任务
void recv_data(void *pvParameters)
{
int len = 0;
char databuff[1024];
while (1){
memset(databuff, 0x00, sizeof(databuff));//清空缓存
len = recv(connect_socket, databuff, sizeof(databuff), 0);//读取接收数据
g_rxtx_need_restart = false;
if (len > 0){
ESP_LOGI(TAG, "recvData: %s", databuff);//打印接收到的数组
send(connect_socket, databuff, strlen(databuff), 0);//接收数据回发
//sendto(connect_socket, databuff , sizeof(databuff), 0, (struct sockaddr *) &remote_addr,sizeof(remote_addr));
}else{
show_socket_error_reason("recv_data", connect_socket);//打印错误信息
g_rxtx_need_restart = true;//服务器故障，标记重连
vTaskDelete(NULL);
}
}
close_socket();
g_rxtx_need_restart = true;//标记重连
vTaskDelete(NULL);
}
WIFI事件处理函数
// 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-开始链接
esp_wifi_connect();
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_DISCONNECTED: //STA模式-断线
esp_wifi_connect();
xEventGroupClearBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_CONNECTED: //STA模式-链接成功
xEventGroupSetBits(tcp_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT);
break;
case SYSTEM_EVENT_STA_GOT_IP: //STA模式-获取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、下载测试
打开ESP-IDF Command Prompt
cd命令进入此工程目录
cd F:\ESP32_DevBoard_File\20_WIFI_STA_TCP_Server
查看电脑设备管理器中开发板的串口号
执行idf.py -p COM9 flash monitor从串口9下载并运行打开口显示设备调试信息 Ctrl+c退出运行
测试流程
当开发板成功链接WIFI后会打印WIFI_STA_TCP_Client Demo: got ip:192.168.XXX.XXX
开发板按BOOT键开始建立TCP Server
打开电脑端网络助手
网络助手选择TCP Client
服务器地址：输入开发板获取到的IP
远程主机端口：9527
电脑端发送数据，开发板会原样返回数据