Esp8266学习之旅⑧ 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯，都在这了。(带Demo)

其他 2018-05-17 14:07:24 阅读次数: 5

一、前言。

关于网络通讯，Maybe搞硬件的小伙伴不是很懂！因为关于UDP和TCP的协议是啥协议？有何不同？那本文仅仅做一个粗略的介绍！参考诸多资料，但会把其中的精华与要义介绍给大家！

  • 在网络传输应用层中，通常使用TCP和UDP这三种协议实现数据的传输。在传输过程中，需要双向的通讯连接实现数据的交互。因此，在这双向链路的一端称之为socket，一个socket有一个IP地址和端口号。

  • 目前流程的网络编程模型是客户端/服务端（C/S）结构。

  • UDP 是 User Datagram Protocol 的简称，是一种无连接、不可靠的协议，每一个数据报都是一个独立的信息，它在网络上以任何可能的路径传到目的地，但不保证是否真的传到目的地、是否过程中真的保证了数据的完整性！

  • TCP是Transmission Control Protocol的简称，是一个可靠的面向链接的协议，一旦成功建立连接，保证了数据的完整性传到目的地！

问题①：二者有什么区别！？

  • UDP就好似发短信，只管发出去，至于对方是不是空号（网络不可到达）能不能收到（丢包）等并不关心。

  • TCP好像打电话，双方要通话，首先，要确定对方不是开机（网络可以到达），然后要确定是不是没有信号（），然后还需要对方接听（通信链接）。

问题①：出现以上区别的优缺点！？

  • UDP无需等待对面的确认了，再发送数据过去。这执行效率较高，适合要求发送迅速、数据小的连接！

  • TCP要等待对面的确认，方可建立连接。也就是人们所说的“三次握手”，但是执行效率较慢，但是安全可靠，毕竟人家是保证了数据的完整性！

二、UDP客户端与服务端。

2.1 UDP客户端角色。

效果图：（8266为UDP客户端，手机为UDP服务端）。

  • 知识点①：必须要服务端先开启，也即是手机先开启服务，设置对应的端口！然后8266开启UDP客户端去连接手机，进行通讯。

  • 知识点②：如果没有设置对端口对应，也会提示手机发送成功，因为UDP协议就是发送出去，不管是否到达目的地。

这里写图片描述


struct espconn user_udp_espconn;
os_timer_t checkTimer_wifistate;

void ICACHE_FLASH_ATTR user_udp_sent_cb(void *arg)   //发送
{
    os_printf("\r\n发送成功！\r\n");

}

void ICACHE_FLASH_ATTR user_udp_recv_cb(void *arg,    //接收
        char *pdata, unsigned short len) {
    os_printf("接收数据：%s", pdata);

    //每次发送数据确保端口参数不变
    user_udp_espconn.proto.udp = (esp_udp *) os_zalloc(sizeof(esp_udp));
    user_udp_espconn.type = ESPCONN_UDP;
    user_udp_espconn.proto.udp->local_port = 2000;
    user_udp_espconn.proto.udp->remote_port = 8686;
    const char udp_remote_ip[4] = { 255, 255, 255, 255 };
    os_memcpy(user_udp_espconn.proto.udp->remote_ip, udp_remote_ip, 4);

    espconn_sent((struct espconn *) arg, "已经收到啦！", strlen("已经收到啦!"));
}

void Check_WifiState(void) {

    uint8 getState = wifi_station_get_connect_status();

    //如果状态正确，证明已经连接
    if (getState == STATION_GOT_IP) {

        os_printf("WIFI连接成功！");
        os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate);

        wifi_set_broadcast_if(0x01);     //设置 ESP8266 发送 UDP广播包时，从 station 接口发送
        user_udp_espconn.proto.udp = (esp_udp *) os_zalloc(sizeof(esp_udp));//分配空间
        user_udp_espconn.type = ESPCONN_UDP;              //设置类型为UDP协议
        user_udp_espconn.proto.udp->local_port = 2000;            //本地端口
        user_udp_espconn.proto.udp->remote_port = 8686;           //目标端口
        const char udp_remote_ip[4] = { 255, 255, 255, 255 };       //目标IP地址（广播）
        os_memcpy(user_udp_espconn.proto.udp->remote_ip, udp_remote_ip, 4);

        espconn_regist_recvcb(&user_udp_espconn, user_udp_recv_cb);         //接收
        espconn_regist_sentcb(&user_udp_espconn, user_udp_sent_cb);         //发送
        espconn_create(&user_udp_espconn);            //建立 UDP 传输
        espconn_sent(&user_udp_espconn, "连接服务器", strlen("连接服务器"));

    }
}

void udp_client_init() //初始化
{
    wifi_set_opmode(0x01); //设置为STATION模式
    struct station_config stationConf;
    os_strcpy(stationConf.ssid, "meizu");     //改成你要连接的 路由器的用户名
    os_strcpy(stationConf.password, "12345678"); //改成你要连接的路由器的密码

    wifi_station_set_config(&stationConf);    //设置WiFi station接口配置，并保存到 flash
    wifi_station_connect();   //连接路由器
    os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate);   //取消定时器定时
    os_timer_setfn(&checkTimer_wifistate, (os_timer_func_t *) Check_WifiState,
    NULL);    //设置定时器回调函数
    os_timer_arm(&checkTimer_wifistate, 500, 1);      //启动定时器，单位：毫秒
}

2.2 UDP服务端角色。

效果图：（手机为UDP客户端，8266为UDP服务端）。

充当UDP服务端时候，要自身开启WIFI热点，等待设备接入，好比一个网关。手机接入8266热点WiFi时候，注意串口发出来的IP地址，此地址是手机要连接的UDP服务器的地址。

这里写图片描述


struct espconn user_udp_espconn;

static void Inter213_Receive(void *arg, char *pdata, unsigned short len) {  //接收
    os_printf("收到数据：%s\r\n", pdata); // %s,用来输出一个字符串
    espconn_sent((struct espconn *) arg, "已经收到", strlen("已经收到"));

}
static void Inter213_Send_Cb(void *arg) {  //发送
    os_printf("\r\n已发送\r\n");

}

void Inter213_InitUDP(int32_t Remote_port, uint32_t Local_port) {
    user_udp_espconn.proto.udp = (esp_udp *) os_zalloc(sizeof(esp_udp));  //分配空间
    user_udp_espconn.type = ESPCONN_UDP;  //设置类型为UDP协议
    user_udp_espconn.proto.udp->local_port = Local_port;  //本地端口
    user_udp_espconn.proto.udp->remote_port = Remote_port;  //目标端口

    espconn_regist_recvcb(&user_udp_espconn, Inter213_Receive);  //接收
    espconn_regist_sentcb(&user_udp_espconn, Inter213_Send_Cb);  //发送
    espconn_create(&user_udp_espconn);  //建立UDP传输

}

void WIFI_Init() {
    struct softap_config apConfig;

    wifi_set_opmode(0x02);  //设置为AP模式，并保存到 flash

    apConfig.ssid_len = 10;                     //设置ssid长度
    os_strcpy(apConfig.ssid, "meizu");  //设置ssid名字,此名字是8266发射出来的WIfi
    os_strcpy(apConfig.password, "12345678");   //设置密码
    apConfig.authmode = 3;                      //设置加密模式
    apConfig.beacon_interval = 100;            //信标间隔时槽100 ~ 60000 ms
    apConfig.channel = 1;                      //通道号1 ~ 13
    apConfig.max_connection = 4;               //最大连接数
    apConfig.ssid_hidden = 0;                  //隐藏SSID

    wifi_softap_set_config(&apConfig);      //设置 WiFi soft-AP 接口配置，并保存到 flash
}
void udp_services_init()        //初始化
{
    os_printf("\r\n udp_services_init ... \r\n");
    WIFI_Init();
    Inter213_InitUDP(8266, 8266);       //目标端口，本地端口

}

三、TCP客户端与服务端。

2.1 TCP服务端角色。

效果图：（手机为TCP客户端，8266为TCP服务端）。

充当服务端服务端时候，要自身开启WIFI热点，等待设备接入，好比一个网关。手机接入8266热点WiFi时候，注意串口发出来的IP地址，此地址是手机要连接的服务端的地址。注意好串口号即可通讯，此通讯100%保证到达目的地。

这里写图片描述

  • 代码：
#include "driver/uart.h"  
#include "osapi.h"  
#include "user_interface.h" 
#include "espconn.h"
#include "mem.h" 
#include "gpio.h"

struct espconn user_tcp_espconn;
void ICACHE_FLASH_ATTR server_recv(void *arg, char *pdata, unsigned short len) {
    os_printf("收到PC发来的数据：%s", pdata);
    espconn_sent((struct espconn *) arg, "已经收到啦！", strlen("已经收到啦！"));

}
void ICACHE_FLASH_ATTR server_sent(void *arg) {
    os_printf("发送成功！");
}
void ICACHE_FLASH_ATTR server_discon(void *arg) {
    os_printf("连接已经断开！");
}

void ICACHE_FLASH_ATTR server_listen(void *arg)  //注册 TCP 连接成功建立后的回调函数
{
    struct espconn *pespconn = arg;
    espconn_regist_recvcb(pespconn, server_recv);  //接收
    espconn_regist_sentcb(pespconn, server_sent);  //发送
    espconn_regist_disconcb(pespconn, server_discon);  //断开
}
void ICACHE_FLASH_ATTR server_recon(void *arg, sint8 err) //注册 TCP 连接发生异常断开时的回调函数，可以在回调函数中进行重连
{
    os_printf("连接错误，错误代码为：%d\r\n", err); //%d,用来输出十进制整数
}

void Inter213_InitTCP(uint32_t Local_port) {
    user_tcp_espconn.proto.tcp = (esp_tcp *) os_zalloc(sizeof(esp_tcp)); //分配空间
    user_tcp_espconn.type = ESPCONN_TCP; //设置类型为TCP协议
    user_tcp_espconn.proto.tcp->local_port = Local_port; //本地端口

    espconn_regist_connectcb(&user_tcp_espconn, server_listen); //注册 TCP 连接成功建立后的回调函数
    espconn_regist_reconcb(&user_tcp_espconn, server_recon); //注册 TCP 连接发生异常断开时的回调函数，可以在回调函数中进行重连
    espconn_accept(&user_tcp_espconn); //创建 TCP server，建立侦听
    espconn_regist_time(&user_tcp_espconn, 180, 0); //设置超时断开时间 单位：秒，最大值：7200 秒

}

void WIFI_Init() {
    struct softap_config apConfig;
    wifi_set_opmode(0x02);    //设置为AP模式，并保存到 flash
    apConfig.ssid_len = 10;                     //设置ssid长度
    os_strcpy(apConfig.ssid, "xuhongLove");     //设置wifi名字，注意这个是8266发出来的热点
    os_strcpy(apConfig.password, "12345678");   //设置密码
    apConfig.authmode = 3;                      //设置加密模式
    apConfig.beacon_interval = 100;            //信标间隔时槽100 ~ 60000 ms
    apConfig.channel = 1;                      //通道号1 ~ 13
    apConfig.max_connection = 4;               //最大连接数
    apConfig.ssid_hidden = 0;                  //隐藏SSID

    wifi_softap_set_config(&apConfig);      //设置 WiFi soft-AP 接口配置，并保存到 flash
}

void tcp_service_init()     //初始化
{
    WIFI_Init();
    Inter213_InitTCP(8266);     //本地端口
}

2.1 TCP客户端角色。

效果图：（8266为TCP客户端，手机为TCP服务端）。

充当TCP客户端，必须要知道服务端的IP地址。所以我先在手机开启TCP服务端的时候，拿到手机的IP地址，见下面的最左图！之后把IP地址拷贝到代码里，写成死的！这时候才通讯。

这里写图片描述

  • 代码：

  • 代码的实现过程，定时器开启先连接至路由器，待成功连接路由器，则关闭定时器，开启TCP客户端连接。


#include "driver/uart.h"  //串口0需要的头文件
#include "osapi.h"  //串口1需要的头文件
#include "user_interface.h" //WIFI连接需要的头文件
#include "espconn.h"//TCP连接需要的头文件
#include "mem.h" //系统操作需要的头文件
#include "gpio.h"

os_timer_t checkTimer_wifistate;
struct espconn user_tcp_conn;

void ICACHE_FLASH_ATTR user_tcp_sent_cb(void *arg)  //发送
{
    os_printf("发送数据成功！");
}
void ICACHE_FLASH_ATTR user_tcp_discon_cb(void *arg)  //断开
{
    os_printf("断开连接成功！");
}
void ICACHE_FLASH_ATTR user_tcp_recv_cb(void *arg,  //接收
        char *pdata, unsigned short len) {

    os_printf("收到数据：%s\r\n", pdata);
    espconn_sent((struct espconn *) arg, "0", strlen("0"));

}
void ICACHE_FLASH_ATTR user_tcp_recon_cb(void *arg, sint8 err) //注册 TCP 连接发生异常断开时的回调函数，可以在回调函数中进行重连
{
    os_printf("连接错误，错误代码为%d\r\n", err);
    espconn_connect((struct espconn *) arg);
}
void ICACHE_FLASH_ATTR user_tcp_connect_cb(void *arg)  //注册 TCP 连接成功建立后的回调函数
{
    struct espconn *pespconn = arg;
    espconn_regist_recvcb(pespconn, user_tcp_recv_cb);  //接收
    espconn_regist_sentcb(pespconn, user_tcp_sent_cb);  //发送
    espconn_regist_disconcb(pespconn, user_tcp_discon_cb);  //断开
    espconn_sent(pespconn, "8226", strlen("8226"));

}

void ICACHE_FLASH_ATTR my_station_init(struct ip_addr *remote_ip,
        struct ip_addr *local_ip, int remote_port) {
    user_tcp_conn.proto.tcp = (esp_tcp *) os_zalloc(sizeof(esp_tcp));  //分配空间
    user_tcp_conn.type = ESPCONN_TCP;  //设置类型为TCP协议
    os_memcpy(user_tcp_conn.proto.tcp->local_ip, local_ip, 4);
    os_memcpy(user_tcp_conn.proto.tcp->remote_ip, remote_ip, 4);
    user_tcp_conn.proto.tcp->local_port = espconn_port();  //本地端口
    user_tcp_conn.proto.tcp->remote_port = remote_port;  //目标端口
    //注册连接成功回调函数和重新连接回调函数
    espconn_regist_connectcb(&user_tcp_conn, user_tcp_connect_cb);//注册 TCP 连接成功建立后的回调函数
    espconn_regist_reconcb(&user_tcp_conn, user_tcp_recon_cb);//注册 TCP 连接发生异常断开时的回调函数，可以在回调函数中进行重连
    //启用连接
    espconn_connect(&user_tcp_conn);
}

void Check_WifiState(void) {
    uint8 getState;
    getState = wifi_station_get_connect_status();
    //查询 ESP8266 WiFi station 接口连接 AP 的状态
    if (getState == STATION_GOT_IP) {
        os_printf("WIFI连接成功！\r\n");
        os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate);
        struct ip_info info;
        const char remote_ip[4] = { 192, 168, 43, 1 };//目标IP地址,必须要先从手机获取，否则连接失败.
        wifi_get_ip_info(STATION_IF, &info);    //查询 WiFi模块的 IP 地址
        my_station_init((struct ip_addr *) remote_ip, &info.ip, 6000);//连接到目标服务器的6000端口
 }
}

void tcp_client_init()  //初始化
{

    wifi_set_opmode(0x01);  //设置为STATION模式

    struct station_config stationConf;
    os_strcpy(stationConf.ssid, "meizu");     //改成你自己的   路由器的用户名
    os_strcpy(stationConf.password, "12345678"); //改成你自己的   路由器的密码
    wifi_station_set_config(&stationConf);  //设置WiFi station接口配置，并保存到 flash
    wifi_station_connect(); //连接路由器

    os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate); //取消定时器定时
    os_timer_setfn(&checkTimer_wifistate, (os_timer_func_t *) Check_WifiState,
    NULL);  //设置定时器回调函数
    os_timer_arm(&checkTimer_wifistate, 500, 1);    //启动定时器，单位：毫秒
}

四、备注。

由于比较本博文特殊，所以上个烧录图：

这里写图片描述

本8266的Demo下载地址：http://download.csdn.net/download/xh870189248/10149793

安卓APK下载，最好在安卓6.0系统以下版本运行，因为APK来源网络，没有源码不能修复适配，后期我也会出网络调试助手，敬请期待：http://download.csdn.net/download/xh870189248/10148287

8266代码工程教程汇总：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266

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转载自blog.csdn.net/xh870189248/article/details/78739311
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