【Micropython基础】TCP客户端与服务器 |
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前言一、连接Wifi1.1 创建STA接口1.2 激活wifi接口1.3 连接WIFI1.4 判断WIFI是否连接1.5 连接WIFI总体代码
二、创建TCP 客户端2.1 创建套接字2.2 设置TCP服务器的ip地址和端口2.3 连接TCP服务器2.3 发送数据2.4 接收数据2.5 断开连接2.6 示例代码
三、TCP服务器的创建3.1 绑定服务器地址和端口号3.2 开始监听3.3 接收客户端的连接3.4 发送和接收数据3.5 关闭服务器3.6 示例代码
总结
前言
MicroPython 是 Python 的一种精简实现,旨在运行于微控制器和嵌入式系统等资源受限的环境中。它提供了一种简单而强大的方式来编写和运行 Python 代码,使开发人员能够快速地创建各种嵌入式应用程序。 在嵌入式系统中,网络通信是一个常见的需求,而 TCP(传输控制协议)是一种可靠的通信协议,被广泛用于数据传输。在本文中,我们将探讨如何使用 MicroPython 创建简单的 TCP 客户端和服务器,以实现在嵌入式设备之间进行网络通信的功能。 一、连接Wifi如果你需要使用WIFI,你需要导入network模块。import network 1.1 创建STA接口我们可以使用下面这个函数进行创建STA接口,以连接WIFI: wlan = network.WLAN(network.STA_IF) 1.2 激活wifi接口我们可以使用下面这个函数激活wifi接口 wlan.active(True) 1.3 连接WIFI我们可以使用下面这个函数进行WIFI的连接: wlan.connect('wifi名称', '密码') 1.4 判断WIFI是否连接我们可以使用下面这个函数判断WIFI是否连接成功,成功则返回True: wlan.isconnected() 1.5 连接WIFI总体代码 import network import time wlan = network.WLAN(network.STA_IF) # 创建一个STA接口,用于连接WiFi wlan.active(True) # 激活WiFi接口 wlan.connect('WIFI', '123456789') # 连接到WiFi网络 while not wlan.isconnected(): print("Connecting...\n") time.sleep_ms(200) print("Connect ok\n") 二、创建TCP 客户端如果你需要使用TCP客户端,你需要导入usocket模块 import usocket 2.1 创建套接字我们可以使用下面这个函数创建一个TCP套接字: sock = usocket.socket(usocket.AF_INET, usocket.SOCK_STREAM) 2.2 设置TCP服务器的ip地址和端口我们可以下面这个函数设置ip和端口 server_address = (ip, 8080) # 假设端口号为 8080 2.3 连接TCP服务器我们可以使用下面这个函数连接TCP服务器: sock.connect(server_address) 2.3 发送数据我们可以使用下面这个函数进行发送数据: sock.sendall(str)比如说这样: message = "Hello, server!" sock.sendall(message.encode()) 2.4 接收数据我们可以使用下面这个函数接收指定的数据: sock.recv(recvNum)例如可以下面这样: data = sock.recv(1024) print("Received:", data.decode()) 2.5 断开连接 2.6 示例代码 import network import time import usocket def ConnectTCP(): sock = usocket.socket(usocket.AF_INET, usocket.SOCK_STREAM) server_address = ('192.168.217.197', 8080) # 假设端口号为 1234 sock.connect(server_address) # 在这里可以添加对连接成功的处理逻辑 while True: data = sock.recv(1024) print("Received:", data.decode()) sock.sendall(data) time.sleep_ms(500) wlan = network.WLAN(network.STA_IF) # 创建一个STA接口,用于连接WiFi wlan.disconnect() wlan.active(True) # 激活WiFi接口 wlan.connect('WIFI', '123456789') # 连接到WiFi网络 while not wlan.isconnected(): print("Connecting...\n") time.sleep_ms(2000) # 延迟更长一点,确保连接成功 print("Connect ok\n") ConnectTCP() # 在WiFi连接成功后执行TCP连接 三、TCP服务器的创建 3.1 绑定服务器地址和端口号我们可以使用下面这个函数绑定服务器的地址和端口号: server_socket.bind((SERVER_HOST, SERVER_PORT)) 3.2 开始监听我们可以使用下面这个函数进行监听: server_socket.listen(1) 3.3 接收客户端的连接我们可以使用下面这个函数接收客户端的连接: server_socket.accept()他的返回值为客户端的socket和客户端的地址。 我们可以这样使用: client_socket, client_address = server_socket.accept() 3.4 发送和接收数据我们只需要使用accept拿到的客户端socket使用recv和sendall函数即可 3.5 关闭服务器我们可以使用下面这个函数关闭服务器: server.close() 3.6 示例代码 import usocket # 定义服务器地址和端口 SERVER_HOST = '0.0.0.0' # 监听所有可用的网络接口 SERVER_PORT = 1234 # 创建 TCP 服务器套接字 server_socket = usocket.socket(usocket.AF_INET, usocket.SOCK_STREAM) # 绑定服务器地址和端口 server_socket.bind((SERVER_HOST, SERVER_PORT)) # 开始监听传入的连接 server_socket.listen(1) print("TCP server is listening on {}:{}".format(SERVER_HOST, SERVER_PORT)) while True: # 接受客户端连接 client_socket, client_address = server_socket.accept() print("New connection from:", client_address) try: # 接收客户端发送的数据 data = client_socket.recv(1024) if data: print("Received data:", data.decode()) # 发送响应给客户端 client_socket.sendall("Hello from MicroPython TCP server!".encode()) else: print("No data received from client.") except Exception as e: print("Error:", e) finally: # 关闭客户端连接 client_socket.close() 总结通过本文的学习,我们了解了如何利用 MicroPython 在嵌入式系统中创建 TCP 客户端和服务器。我们首先介绍了 TCP 协议的基本概念,然后详细讨论了如何使用 MicroPython 的 usocket 模块实现 TCP 客户端和服务器。 对于 TCP 客户端,我们学习了如何创建套接字、连接到服务器、发送和接收数据。而对于 TCP 服务器,我们则了解了如何创建套接字、绑定到特定的端口、监听连接请求,并在接受连接后进行数据交换。通过这些示例,读者可以快速上手并应用于自己的嵌入式项目中。 需要注意的是,TCP 通信涉及网络编程和异步处理,因此在实际应用中可能需要进一步优化和改进。例如,可以使用线程或异步框架来处理多个并发连接,以提高系统的性能和可扩展性。同时,安全性也是需要考虑的重要因素,因此在实际应用中应当采取适当的安全措施,确保数据的机密性和完整性。 总之,MicroPython 为嵌入式网络编程提供了简洁而强大的解决方案,使开发人员能够轻松地构建各种联网应用。通过深入学习和实践,我们可以进一步探索和利用 MicroPython 在嵌入式领域的广阔应用前景。 |
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