SP32开发之路（7）—ESP32作为TCP客户端连接到局域网的PC机

本次开发是在Ubuntu下的，使用的模块是GOOUUU-ESP32，使用VSCode编辑项目。代码使用来自esp-idf的例程。

一、代码准备

从上个工程：ESP32开发之路（6）—连接到WiFi然后保存ssid和password，将其中的代码封装成一个wifi_connect_init()函数，新建app_wifi.c文件，在app_main.c代码的基础上，将app_main()函数修改为wifi_connect_init()函数：

void wifi_connect_init(void) { /* 定义一个gpio配置结构体 初始化LED */     gpio_config_t gpio_config_structure; /* 初始化gpio配置结构体*/     gpio_config_structure.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_LED_NUM);/* 选择gpio2 */     gpio_config_structure.mode = GPIO_MODE_OUTPUT; /* 输出模式 */     gpio_config_structure.pull_up_en = 0; /* 不上拉 */     gpio_config_structure.pull_down_en = 0; /* 不下拉 */     gpio_config_structure.intr_type = GPIO_PIN_INTR_DISABLE; /* 禁止中断 */ /* 根据设定参数初始化并使能 */ gpio_config(&gpio_config_structure); /* 默认熄灭LED */ gpio_set_level(GPIO_LED_NUM, 0); /* 熄灭 */ /* 初始化非易失性存储库 (NVS) */     esp_err_t err = nvs_flash_init(); if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) { /* NVS分区被截断，需要删除,然后重新初始化NVS */ ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());         err = nvs_flash_init(); } ESP_ERROR_CHECK( err ); /* 定义一个NVS操作句柄 */     nvs_handle wificfg_nvs_handler; /* 打开一个NVS命名空间 */ ESP_ERROR_CHECK( nvs_open("WiFi_cfg", NVS_READWRITE, &wificfg_nvs_handler) );      uint32_t wifi_update = 0;     err = nvs_get_u32(wificfg_nvs_handler,"wifi_update",&wifi_update); if(MY_WIFI_UPDATE == wifi_update ) printf("wifi_cfg needn't to update. n"); else { printf("wifi_cfg update now... n"); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_ssid",MY_WIFI_SSID) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_passwd",MY_WIFI_PASSWD) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_u32(wificfg_nvs_handler,"wifi_update",MY_WIFI_UPDATE) ); printf("wifi_cfg update ok. n"); } ESP_ERROR_CHECK( nvs_commit(wificfg_nvs_handler) ); /* 提交 */ nvs_close(wificfg_nvs_handler); /* 关闭 */ printf("ESP_WIFI_MODE_STA n"); /* 初始化为wifi STA模式连接 */ wifi_init_sta(); } 

二、TCP连接

新建一个任务，作为tcp_client连接任务

xTaskCreate(tcp_client_task, "tcp_client", 4096, NULL, 5, NULL); 

使用socket()函数打开一个socket文件，并返回其socket描述符

 /* 打开一个socket套接字 */     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 

如果打开成功，则连接到服务端

 if (-1 == sockfd) { printf("socket open failure !!! n"); return -1; } else { struct sockaddr_in seraddr = {0};         seraddr.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为IPv4      seraddr.sin_port = htons(12341); // 设置地址的端口号信息      seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.107"); //　设置IP地址      ret = connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)); if(ret < 0) printf("connect to server failure !!! n"); else { printf("connect success, ret = %d.n", ret); } close(sockfd); } 

在PC上打开网络调试助手，新建一个服务端，可以看到，连接成功。
这里要特别注意，要把windows10的防火墙关了，否则连接不上，重要的事说三编！！！
这里要特别注意，要把windows10的防火墙关了，否则连接不上，重要的事说三编！！！
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我因为这个防火墙的原因，折腾了一天才发现这个问题，说起来都是泪。。。


连接成功后我们每隔2s向服务端发送一条消息，发送10次后关闭；

 int cnt = 10; while(cnt--) {      ret = send(sockfd, "I am ESP32.", strlen("I am ESP32."), 0); if(ret < 0) printf("send err. n"); else printf("send ok. n"); vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS); /* 延时2000ms*/ } 

烧录下载后，可以看到，服务端收到消息，ESP32每隔2s发送消息成功

三、代码

最后，贴上app_wifi.c和app_main.c的代码
app_wifi.c：

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include "sdkconfig.h" #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/event_groups.h" #include "esp_system.h" #include "esp_spi_flash.h" #include "esp_wifi.h" #include "driver/gpio.h" #include "nvs_flash.h" #include "esp_smartconfig.h" #define GPIO_LED_NUM 2                      /* LED引脚编号 */ /* 宏定义WiFi更新标识码、WiFi名称和密码 */ #define MY_WIFI_UPDATE  4096                /* 对数值进行修改表示更新NVS的WiFi名称和密码*/ #define MY_WIFI_SSID    "WiFi-William" #define MY_WIFI_PASSWD  "passwd-william" /* 宏定义WiFi连接事件标志位、连接失败标志位及智能配网标志位 */ #define WIFI_CONNECTED_BIT  BIT0 #define WIFI_FAIL_BIT       BIT1 #define SMART_CONFIG_BIT    BIT2 /* 定义一个WiFi连接事件标志组句柄 */ static EventGroupHandle_t wifi_event_group_handler; static void wifi_init_sta(void); void wifi_connect_init(void) { /* 定义一个gpio配置结构体 初始化LED */     gpio_config_t gpio_config_structure; /* 初始化gpio配置结构体*/     gpio_config_structure.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_LED_NUM);/* 选择gpio2 */     gpio_config_structure.mode = GPIO_MODE_OUTPUT; /* 输出模式 */     gpio_config_structure.pull_up_en = 0; /* 不上拉 */     gpio_config_structure.pull_down_en = 0; /* 不下拉 */     gpio_config_structure.intr_type = GPIO_PIN_INTR_DISABLE; /* 禁止中断 */ /* 根据设定参数初始化并使能 */ gpio_config(&gpio_config_structure); /* 默认熄灭LED */ gpio_set_level(GPIO_LED_NUM, 0); /* 熄灭 */ /* 初始化非易失性存储库 (NVS) */     esp_err_t err = nvs_flash_init(); if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) { /* NVS分区被截断，需要删除,然后重新初始化NVS */ ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());         err = nvs_flash_init(); } ESP_ERROR_CHECK( err ); /* 定义一个NVS操作句柄 */     nvs_handle wificfg_nvs_handler; /* 打开一个NVS命名空间 */ ESP_ERROR_CHECK( nvs_open("WiFi_cfg", NVS_READWRITE, &wificfg_nvs_handler) );      uint32_t wifi_update = 0;     err = nvs_get_u32(wificfg_nvs_handler,"wifi_update",&wifi_update); if(MY_WIFI_UPDATE == wifi_update ) printf("wifi_cfg needn't to update. n"); else { printf("wifi_cfg update now... n"); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_ssid",MY_WIFI_SSID) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_passwd",MY_WIFI_PASSWD) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_u32(wificfg_nvs_handler,"wifi_update",MY_WIFI_UPDATE) ); printf("wifi_cfg update ok. n"); } ESP_ERROR_CHECK( nvs_commit(wificfg_nvs_handler) ); /* 提交 */ nvs_close(wificfg_nvs_handler); /* 关闭 */ printf("ESP_WIFI_MODE_STA n"); /* 初始化为wifi STA模式连接 */ wifi_init_sta(); } /* 系统事件循环处理函数 */ static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void* event_data) { static int retry_num = 0; /* 记录wifi重连次数 */ /* 系统事件为WiFi事件 */ if (event_base == WIFI_EVENT) { if(event_id == WIFI_EVENT_STA_START) /* 事件id为STA开始 */ esp_wifi_connect(); else if (event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) /* 事件id为失去STA连接 */ { esp_wifi_connect();             retry_num++; printf("retry to connect to the AP %d times. n",retry_num); if (retry_num > 10) /* WiFi重连次数大于10 */ { /* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接失败事件位置1 */ xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_FAIL_BIT); } /* 清除WiFi连接成功标志位 */ xEventGroupClearBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT); } } /* 系统事件为ip地址事件，且事件id为成功获取ip地址 */ else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) {         ip_event_got_ip_t* event = (ip_event_got_ip_t*) event_data; /* 获取IP地址信息*/ printf("got ip:%d.%d.%d.%d n" , IP2STR(&event->ip_info.ip)); /* 打印ip地址*/         retry_num = 0; /* WiFi重连次数清零 */ /* 将WiFi连接事件标志组的WiFi连接成功事件位置1 */ xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT); } /* 系统事件为智能配网事件 */ else if (event_base == SC_EVENT) { if(event_id == SC_EVENT_SCAN_DONE ) /* 开始扫描智能配网设备端 */ printf("Scan donen"); else if(event_id == SC_EVENT_FOUND_CHANNEL) /* 得到了智能配网通道 */ printf("Found channel n"); else if(event_id == SC_EVENT_GOT_SSID_PSWD) /* 得到了智能配网设备提供的ssid和password */ { printf("smartconfig got SSID and passwordn"); /* 获取智能配网设备端提供的数据信息 */             smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *evt = (smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *)event_data; /* 定义WiFi配置结构体和用了结收ssid和password的数组 */             wifi_config_t wifi_config; char ssid[32] = { 0 }; char password[64] = { 0 }; bzero(&wifi_config, sizeof(wifi_config_t)); /* 将结构体数据清零 */ /* 将智能配网设备发送来的WiFi的ssid、password及MAC地址复制到wifi_config */ memcpy(wifi_config.sta.ssid, evt->ssid, sizeof(wifi_config.sta.ssid)); memcpy(wifi_config.sta.password, evt->password, sizeof(wifi_config.sta.password));             wifi_config.sta.bssid_set = evt->bssid_set; if (wifi_config.sta.bssid_set == true) { memcpy(wifi_config.sta.bssid, evt->bssid, sizeof(wifi_config.sta.bssid)); } /* 打印WiFi名称和密码 */ memcpy(ssid, evt->ssid, sizeof(evt->ssid)); memcpy(password, evt->password, sizeof(evt->password)); printf("SSID:%s n", ssid); printf("PASSWORD:%s n", password); /* 将得到的WiFi名称和密码存入NVS*/             nvs_handle wificfg_nvs_handler; ESP_ERROR_CHECK( nvs_open("WiFi_cfg", NVS_READWRITE, &wificfg_nvs_handler) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_ssid",ssid) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_passwd",password) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_commit(wificfg_nvs_handler) ); /* 提交 */ nvs_close(wificfg_nvs_handler); /* 关闭 */ printf("smartconfig save wifi_cfg to NVS .n"); /* 根据得到的WiFi名称和密码连接WiFi*/ ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_disconnect() ); ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config) ); ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_connect() ); } else if (event_id == SC_EVENT_SEND_ACK_DONE) /* 智能配网成功，已经给智能配网设备发送应答*/ { xEventGroupSetBits(wifi_event_group_handler, SMART_CONFIG_BIT); } } } static void smartconfig_init_start(void) { /* 设置智能配网类型为 AirKiss */ ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_set_type(SC_TYPE_AIRKISS) ); /* 通过SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT宏 来获取一个默认的smartconfig配置参数结构体变量*/     smartconfig_start_config_t cfg = SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT(); /* 开始智能配网 */ ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_start(&cfg) ); printf("smartconfig start ....... n"); /* 开启智能配网后让LED亮起 */ gpio_set_level(GPIO_LED_NUM, 1); /* 点亮 */ /* 使用事件标志组等待连接建立(WIFI_CONNECTED_BIT)或连接失败(WIFI_FAIL_BIT)事件 */     EventBits_t uxBits; /* 定义一个事件位变量来接收事件标志组等待函数的返回值 */ /* 等待事件标志组，退出前清除设置的事件标志，任意置1就会返回*/     uxBits = xEventGroupWaitBits(wifi_event_group_handler, WIFI_CONNECTED_BIT | SMART_CONFIG_BIT,                                      true, false, portMAX_DELAY); if(uxBits & WIFI_CONNECTED_BIT) { printf("WiFi Connected to ap ok. n"); } if(uxBits & SMART_CONFIG_BIT) { printf("smartconfig over n"); } esp_smartconfig_stop(); /* 关闭智能配网 */ /* 将smartconfig事件从系统默认事件循环中卸载 */ ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_unregister(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler)); } static void wifi_init_sta(void) { /* 创建一个事件标志组 */     wifi_event_group_handler = xEventGroupCreate(); /* 初始化底层TCP/IP堆栈。在应用程序启动时，应该调用此函数一次。*/ ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init()); /* 创建默认事件循环,*/ ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); /* 创建一个默认的WIFI-STA网络接口，如果初始化错误，此API将中止。*/ esp_netif_create_default_wifi_sta(); /* 使用WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT() 来获取一个默认的wifi配置参数结构体变量*/     wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT(); /* 根据cfg参数初始化wifi连接所需要的资源 */ ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg)); /* 将事件处理程序注册到系统默认事件循环，分别是WiFi事件、IP地址事件及smartconfig事件 */ ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL)); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &event_handler, NULL)); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_register(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL));      nvs_handle wificfg_nvs_handler; /* 定义一个NVS操作句柄 */ char wifi_ssid[32] = { 0 }; /* 定义一个数组用来存储ssid*/ char wifi_passwd[64] = { 0 }; /* 定义一个数组用来存储passwd */     size_t len; /* 打开一个NVS命名空间 */ ESP_ERROR_CHECK( nvs_open("WiFi_cfg", NVS_READWRITE, &wificfg_nvs_handler) );     len = sizeof(wifi_ssid); /* 从NVS中获取ssid */ ESP_ERROR_CHECK( nvs_get_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_ssid",wifi_ssid,&len) );     len = sizeof(wifi_passwd); /* 从NVS中获取ssid */ ESP_ERROR_CHECK( nvs_get_str(wificfg_nvs_handler,"wifi_passwd",wifi_passwd,&len) ); ESP_ERROR_CHECK( nvs_commit(wificfg_nvs_handler) ); /* 提交 */ nvs_close(wificfg_nvs_handler); /* 关闭 */ /* 设置WiFi连接的ssid和password参数 */     wifi_config_t wifi_config; bzero(&wifi_config, sizeof(wifi_config_t)); /* 将结构体数据清零 */ memcpy(wifi_config.sta.ssid, wifi_ssid, sizeof(wifi_config.sta.ssid)); memcpy(wifi_config.sta.password, wifi_passwd, sizeof(wifi_config.sta.password)); /* 设置WiFi的工作模式为 STA */ ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) ); /* 设置WiFi连接的参数，主要是ssid和password */ ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config)); /* 启动WiFi连接 */ ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start()); printf("wifi_init_sta finished. n"); /* 使用事件标志组等待连接建立(WIFI_CONNECTED_BIT)或连接失败(WIFI_FAIL_BIT)事件 */     EventBits_t bits; /* 定义一个事件位变量来接收事件标志组等待函数的返回值 */      bits = xEventGroupWaitBits( wifi_event_group_handler, /* 需要等待的事件标志组的句柄 */                                 WIFI_CONNECTED_BIT | WIFI_FAIL_BIT, /* 需要等待的事件位 */                                 pdFALSE, /* 为pdFALSE时，在退出此函数之前所设置的这些事件位不变，为pdFALSE则清零*/                                  pdFALSE, /* 为pdFALSE时，设置的这些事件位任意一个置1就会返回，为pdFALSE则需全为1才返回 */                                 portMAX_DELAY); /* 设置为最长阻塞等待时间，单位为时钟节拍 */ /* 根据事件标志组等待函数的返回值获取WiFi连接状态 */ if (bits & WIFI_CONNECTED_BIT) /* WiFi连接成功事件 */ { printf("connected to ap %s OK n",wifi_ssid); vEventGroupDelete(wifi_event_group_handler); /* 删除WiFi连接事件标志组，WiFi连接成功后不再需要 */ } else if (bits & WIFI_FAIL_BIT) /* WiFi连接失败事件 */ { printf("Failed to connect to ap %s. n",wifi_ssid); smartconfig_init_start(); /* 开启智能配网 */ } else { printf("UNEXPECTED EVENT n"); /* 没有等待到事件 */ smartconfig_init_start(); /* 开启智能配网 */ } } 

app_main.c

#include <string.h> #include <sys/param.h> #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "freertos/event_groups.h" #include "esp_system.h" #include "esp_wifi.h" #include "esp_event.h" #include "esp_log.h" #include "nvs_flash.h" #include "esp_netif.h" #include "driver/gpio.h" #include "lwip/err.h" #include "lwip/sockets.h" #include "lwip/sys.h" #include <lwip/netdb.h> #define GPIO_LED_NUM 2                      /* LED引脚编号 */ /* wifi连接函数，位于app_wifi.c,阻塞状态 */ void wifi_connect_init(void); #define HOST_IP_ADDR "192.168.0.102" static void tcp_client_task(void *pvParameters) { int sockfd = -1; /* 定义一个socket描述符，用来接收打开的socket */ int ret = -1; /* 打开一个socket套接字 */     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (-1 == sockfd) { printf("socket open failure !!! n"); return ; } else { struct sockaddr_in seraddr = {0};         seraddr.sin_family = AF_INET; /* 设置地址族为IPv4 */      seraddr.sin_port = htons(12341); /* 设置地址的端口号信息 */      seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107"); /*　设置IP地址 */      ret = connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)); if(ret < 0) printf("connect to server failure !!! ret = %d n",ret); else { printf("connect success.n"); int cnt = 10; while(cnt--) {                 ret = send(sockfd, "I am ESP32.", strlen("I am ESP32."), 0); if(ret < 0) printf("send err. n"); else printf("send ok. n"); vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS); /* 延时2000ms*/ } } close(sockfd); } vTaskDelete(NULL); } void app_main(void) { /* 打印Hello world! */ printf("Hello world!n"); wifi_connect_init(); xTaskCreate(tcp_client_task, "tcp_client", 4096, NULL, 5, NULL); while(1) { gpio_set_level(GPIO_LED_NUM, 0); /* 熄灭 */ vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS); /* 延时500ms*/ gpio_set_level(GPIO_LED_NUM, 1); /* 点亮 */ vTaskDelay(500 / portTICK_PERIOD_MS); /* 延时500ms*/ } }