【MaixPY 教程】用mixly玩转k210——MixNo通过TCP/IP与掌控板进行通讯

【MaixPY 教程】用mixly玩转k210——MixNo通过TCP/IP与掌控板进行通讯

前言

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在教程开始之前你需要了解套接字、和tcp协议及编程的原理：
什么是套接字？
Socket是网络编程的一个抽象概念。通常我们用一个Socket表示“打开了一个网络链接”，而打开一个Socket需要知道目标计算机的IP地址和端口号，再指定协议类型即可。
TCP协议简介
TCP协议，传输控制协议（Transmission Control Protocol，缩写为 TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议，由IETF的RFC 793定义。
TCP通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤。TCP通信模型中，在通信开始之前，一定要先创建相关连接，才能发送数据，类似于生活中，“打电话”"。
套接字在工作时将连接的双方分为服务器端和客户端,即C/S模式,TCP通讯原理如下图:

准备阶段

• MixNo主控板
• 掌控板

程序编写

整体思路：
用掌控板来做TCP服务器，MixNo 来做TCP客户端。（创建TCP连接时，主动发起连接的叫客户端，被动响应连接的叫服务器）首先我们先用mpython编写程序为掌控板写TCP客户端来显示客户端的请求，用mixly【软件关注童芯创悟进行获取】编写MixNo的TCP客户端，向服务端发送消息

TCP服务器的编写

TCP编程的服务端一般步骤是：

创建一个socket，用函数socket()
设置socket属性，用函数setsockopt() , 可选
绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
开启监听和设置最大监听数,用函数listen()
等待客户端请求一个连接，用函数accept()
收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
关闭网络连接

首先打开mpython,先让配置掌控板的网络（可以是sta模式，或者AP模式），然后套接字初始化。：

# 套接字初始化
socket(socket_family, socket_type, protocol)
# socket_family 就是指套接字家族可以是AF_UNIX(基于文件的)或AF_INET（基于网络的）（IPV4）AF_INET6(IPV6)
#socket_type 就是指套接字类型，即SOCK_STREAM（TCP协议）或SOCK_DGRAM（UDP协议）
#protocol 是协议，默认为0，一般不填

mywifi.sta.ifconfig()  用于获得当前链接网络的静态IP地址信息，返回类型为4元素元组,我们用元组中的第一项来做服务器的IP地址。
IP地址：192.168.0.4
NETMASK(子网掩码): 255.255.255.0
GATEWAY(网关):192.168.0.1
DNS：类似本地的host文件。公网DNS注册域名。
注意：返回的数据是一个4元组，元组中的每一项都是字符串格式。

conn,addr = listenSocket.accept()  
# 阻塞,等待客户端的请求连接,如果有新的客户端来连接服务器，那么会返回一个新的套接字专门为这个客户端服务
需要注意的是：在服务器未接收到任何客户端的访问请求时，程序将停留在该位置，只有有新的请求产生时，程序才能向下进行。所以，如果掌控板在这种情况下，需要处理一些实时程序的话，需要建立定时器中断和外部中断，否则无法对自定义程序进行有效处理。
ocket.recv()接收客户端发来的数据。最大数据量是1024
注意：socket.recv(）接收到的数据是二进制字符串格式（与正常的字符串有些差别，需要使用decode（）函数来将其解码转化为正常的字符串）

TCP客户端的编写

TCP编程的客户端一般步骤是：

1、创建一个socket，用函数socket()
2、设置socket属性，用函数setsockopt() , 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind() , 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性
5、连接服务器,用函数connect()
6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write()
7、关闭网络连接

首先打开mixly,设置MixNo需要连接的wifi网络(和服务器同一网络），初始化套接字:

客户端有了套接字后，马上就可以调用connect()函数去连接服务器（ps:以元组或者列表的方式绑定服务器地址，和端口）。

建立连接后，就可以与服务器开始对话。在对话结束后，客户端就可以关闭套接字，结束连接。

# tcp服务器代码
import socket
from mpython import *

port=5001                   # TCP服务端的端口,range0~65535
listenSocket=None              

mywifi=wifi()               # 创建wifi类

# 捕获异常，如果在"try" 代码块中意外中断，则停止关闭套接字
try:
    mywifi.connectWiFi("ssid","password")                                   # WiFi连接，设置ssid 和password
    # mywifi.enable_APWiFi("wifi_name",13)                                  # 还可以开启AP模式,自建wifi网络
    ip= mywifi.sta.ifconfig()[0]                                            # 获取本机IP地址
    listenSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)        # 创建socket,不给定参数默认为TCP通讯方式
    listenSocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)      # 设置套接字属性参数
    listenSocket.bind((ip,port))                                            # 绑定ip和端口
    listenSocket.listen(3)                                                  # 开始监听并设置最大连接数
    print ('tcp waiting...')
    oled.DispChar("%s:%s" %(ip,port),0,0)                                   # oled屏显示本机服务端ip和端口            
    oled.DispChar('accepting.....',0,16)                                            
    oled.show()

    while True:
        print("accepting.....")
        conn,addr = listenSocket.accept()                                   # 阻塞,等待客户端的请求连接,如果有新的客户端来连接服务器，那么会返回一个新的套接字专门为这个客户端服务
        print(addr,"connected")                                                         
    
        while True:
            data = conn.recv(1024)                                          # 接收对方发送过来的数据,读取字节设为1024字节
            if(len(data) == 0):
                print("close socket")
                conn.close()                                                # 如果接收数据为0字节时,关闭套接字
                break
            data_utf=data.decode()                                          # 接收到的字节流以utf8编码解码字符串
            print(data_utf)
            oled.DispChar(data_utf,0,48)                                    # 将接收到文本oled显示出来
            oled.show()
            oled.fill_rect(0,48,128,16,0)                                   # 局部清屏
            conn.send(data)                                                 # 返回数据给客户端

# 当捕获异常,关闭套接字、网络
except:
    if(listenSocket):
        listenSocket.close()
    mywifi.disconnectWiFi()

# tcp客户端代码程序
import time
import socket
import network_no
import machine

try:
    nic = network_no.wifi_init1()
    nic.connect("hockel","erised88")
    print(nic.ifconfig())
    sock = socket.socket()
    sock.settimeout(5)
    sock.connect(("192.168.43.246", 5001))
    while True:
        sock.send("Hello Handbit")
        time.sleep_ms(1000)
        sock.send("I'am MixNo")
        time.sleep_ms(1000)
except:
    sock.close()

程序演示

小结：
有了TCP通讯后，就可以把MixNo识别到的物体发送到掌控板上了，掌控板可以对发来的消息进行处理做出相应的动作（比如：口罩识别门禁，人体追踪、颜色识别等等，当然这些在MixNo中也可以独自完成）。
首发个人博客：www.hockel.club，欢迎关注哈。有问题的可以加入【MixNo QQ群：1056344043】