《ESP32-S3使用指南—MicroPython版 V1.0》第三十四章 TCPServer实验

正点原子 · 发表于 2 小时前

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第三十四章 TCPServer实验

   在本章中，作者将实现一个简单的TCPServer连接，通过网络调试助手发送数据，并将接收到的数据原原本本地返回。
   34.1 network与socket库的简介
   34.2 硬件设计
   34.3 软件设计
   34.4 下载验证

   34.1 network与socket库的简介
   在第三十二章中，作者简要介绍了network与socket第三方源代码库，并详细阐述了这两个源代码库在MicroPython环境中的调用方法和参数传递说明。

   34.2 硬件设计

   1. 例程功能
   本章实验功能简介：当TCPServer连接成功后，网络调试助手作为客户端，开发板作为服务器，客户端发送数据至开发板时，开发板将数据原原本本的发送至网络调试助手。

   2. 硬件资源

   1）ESP32-S3内部WiFi

   3. 原理图
   本章实验使用的WiFi为ESP32-S3的片上资源，因此并没有相应的连接原理图。

   33.3 软件设计

   34.3.1 程序流程图
   程序流程图能帮助我们更好的理解一个工程的功能和实现的过程，对学习和设计工程有很好的主导作用。下面看看本实验的程序流程图。

图34.3.1.1 程序流程图

34.3.2 程序解析
本书籍的代码都在main.py脚本下编写的，读者可在光盘资料下找到对应的源码。TCPServer实验main.py源码如下：

import socket
import network
import time
SSID = "xxx" # wifi名称
PASSWORD = "xxx" # wifi密码
wlan = None
pos = 0
"""
* @brief 连接网络
* @param 无
* @retval 无
"""
def connect():
global wlan
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(False)
wlan.active(True)
if not wlan.isconnected():
print('connecting to network...')
wlan.connect(SSID, PASSWORD)
while not wlan.isconnected():
pass
print('network config: ', wlan.ifconfig())
"""
* @brief 模拟goto
* @param label:标签
* @retval 无
"""
def goto(label):
global pos
pos = label
"""
* @brief 程序入口
* @param 无
* @retval 无
"""
if __name__ == '__main__':
# 连接网络
connect()
while True:
while pos == 0:
# 获取本地IP
ip = wlan.ifconfig()[0]
print('network config:', ip)
"""
创建socket 对象，socket.socket(ip 类型，协议)：
socket.AFINET是ipv4;socket.AFINET6是ipv6
socket.SOCK_STREAM表示tcp;SOCK_DGRAM表示UDP
"""
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口复用
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)
# 绑定本地IP以及端口
server_socket.bind(('',8080)) # 前面空，绑定服务器的任意一个网卡
# 监听，参数是同时连接的客户端数量
server_socket.listen(128)
# 阻塞等待客户端连接
# 返回一个元组（新socket, (客户端IP,端口) ）
try:
new_socket, client_ip_port = server_socket.accept()
except:
new_socket.close()
server_socket.close()
print('关闭字节套......')
goto(0)
break
print('连接建立成功......')
# 发送信息
new_socket.send("**********************************\r\n")
new_socket.send(f'正点原子 ESP32-S3 开发板 TCPServer\r\n'
.encode('utf-8'))
new_socket.send("**********************************\r\n")
while True:
try:
# 每次接收4096字节
data = new_socket.recv(4096)
except :
new_socket.close()
server_socket.close()
break
# 如果收到空消息关闭连接
if (len(data) == 0):
new_socket.close()
server_socket.close()
break
# 回显操作
new_socket.send(data)

复制代码

   在上述代码中，作者首先配置了WiFi的账号和密码，并构建了ESP32-S3与网络通道。随后，作者定义了一个网络连接函数，该函数使用network第三方库的方法来实现网络连接。一旦连接建立，作者配置了连接协议，还定义了模拟C语言的goto语句，为了重连做准备。在本实验中，使用的是TCP连接，因此配置了套接字为TCP连接。接着，作者调用server_socket.bind、server_socket.listen绑定IP地址和监听客户端，还调用server_socket.accept函数判断是否有客户端发送连接请求，如果连接成功，则发送实验信息至服务器，反次，关闭套接字并重新创建TCP套接字。最后，不断接收服务器发送的数值，并将数据原原本本地发送回服务器。
   温馨提示：当客户端关闭连接时，系统会接收到连接关闭的消息，即上述源码的len大小为0时，程序执行关闭套接字和跳出第二个while，最后系统不断监听客户端连接，直到客户端重新连接。

   34.4 下载验证
   程序下载到开发板后，需要打开网络调试助手，并在网络调试助手中配置协议为TCPClient。在配置过程中，需要输入ESP32-S3的IP地址以及端口号8080。完成上述配置后，点击“连接”按钮以连接设备。一旦连接成功，可以在网络调试助手的发送框中填写需要发送的数据，并按下“发送按钮”以发送数据。此时，网络调试助手会接收到刚刚发送的数据。

图34.4.1 网络调试助手配置与收发

《ESP32-S3使用指南—MicroPython版 V1.0》第三十四章 TCPServer实验

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