Come comunicare tramite TCP/IP con ESP32 client #4.1

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Nell’articolo di oggi vedremo come utilizzare il protocollo TCP/IP su ESP32.

Ci sono due principali protagonisti nella comunicazione TCP/IP: il client ed il server.

Che cosa è il protocollo TCP/IP

TCP/IP è un protocollo di collegamento dati utilizzato in Internet per consentire a computer e altri dispositivi di inviare e ricevere dati. TCP/IP sta per Transmission Control Protocol/Internet Protocol, cioè un sistema che consente ai dispositivi connessi a Internet di comunicare tra loro attraverso le reti.

Il modello TCP/IP determina le modalità con cui i computer trasferiscono i dati da un dispositivo all’altro. L’accuratezza di questi dati deve essere mantenuta in modo che il destinatario riceva le stesse informazioni inviate dal mittente.

Quindi che cos’è TCP/IP e come funziona? Per garantire che ogni comunicazione raggiunga intatta la destinazione prevista, il modello TCP/IP suddivide i dati in pacchetti e poi li riassembla nel messaggio completo quando giunge a destinazione. L’invio dei dati in piccoli pacchetti rende più facile mantenere l’accuratezza rispetto all’invio di tutti i dati contemporaneamente.

Dopo che un singolo messaggio è stato suddiviso in pacchetti, questi possono seguire percorsi diversi se un percorso è congestionato. È come inviare per posta biglietti d’auguri diversi alla stessa persona. Scrivi i biglietti a casa tua, per poi lasciarne ognuno in una buca delle lettere diversa, con la possibilità che prendano percorsi diversi fino all’indirizzo di destinazione.

Cosa fare con ESP32

Installare processing dal seguente link https://processing.org/download/.

Estrarre la cartella compressa e cliccare su “processing.exe” come mostrato nell’immagine sottostante.

Una volta aperta l’applicazione andare su:

Sketch
Import Library
Add library
ricercare ControlP5

Copiare e incollare il seguente codice sull’IDE di processing.

import controlP5.*;
import processing.net.*;

ControlP5 cp5;
//Println console;
Server myServer;
Client myClient;
int dataIn=0;
int radioFlag1=0;
int radioFlag2=0;
int send_flag=1;

void setup() {
    size(600,400);
    smooth();
    noStroke();
    cp5 = new ControlP5(this);
    cp5.addTab("default")
       .activateEvent(true)
       .setHeight(30)
       .setWidth(100)
       .setLabel("TCP Server")
       .setId(1)
       ;
    cp5.getTab("TCP Client")
       .activateEvent(true)  
       .setHeight(30)
       .setWidth(100)
       .setId(2)  
       ;
 
    cp5.addTextfield("Local IP")
       .setPosition(20,40)                               
       .setSize(160,40)
       .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
       .setColor(color(255,255,0))
       .setColorLabel(color(0))
       .setColorBackground(color(100,255))
       .moveTo("default")
       ;
    cp5.addTextfield("Local PORT")
       .setPosition(20,120)                            
       .setSize(160,40)
       .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
       .setColor(color(255,255,0))
       .setColorLabel(color(0))
       .setColorBackground(color(100,255))
       .setText("8888")
       .moveTo("default")
       ;
    cp5.addRadioButton("connect1")
       .setPosition(20,200)                    
       .setSize(100,25)
       .addItem("Listening", 1)
       .setColorLabel(color(0))
       .moveTo("default")
       ;

    cp5.addTextfield("Remote IP")
       .setPosition(20,40)                               
       .setSize(160,40)
       .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
       .setColor(color(255,255,0))
       .setColorLabel(color(0))
       .setColorBackground(color(100,255))
       .setText("192.168.1.xxx")
       .moveTo("TCP Client")
       ;
    cp5.addTextfield("Remote PORT")
       .setPosition(20,120)                            
       .setSize(160,40)
       .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
       .setColor(color(255,255,0))
       .setColorLabel(color(0))
       .setColorBackground(color(100,255))
       .setText("80")
       .moveTo("TCP Client")
       ;
    cp5.addRadioButton("connect2")
       .setPosition(20,200)                  
       .setSize(100,25)
       .addItem("connect Server",1)
       .setColorLabel(color(0))
       .moveTo("TCP Client")
       ;

    cp5.addTextarea("recvData")
        .setPosition(200,40)
        .setSize(350,150)
        .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
        .setColor(color(255,255,0))
        .setColorBackground(color(100,255))
        .scroll(15)
        .setColorForeground(color(0,100))
        .moveTo("global")
        ;
     cp5.addTextfield("sendData")
        .setPosition(200,230)                            
        .setSize(350,80)
        .setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))
        .setColor(color(255,255,0))
        .setLabel("")
        .setFocus(true)
        .setColorBackground(color(100,255))
        .setColorForeground(color(0,100))
        .moveTo("global")
       ;
     cp5.addButton("clearRecv")
        .setValue(0)
        .setPosition(200,200)
        .setSize(100,20)
        .setColorLabel(color(255,100))
        .moveTo("global")
        ;
     cp5.addButton("clearSend")
        .setValue(0)
        .setPosition(200,320)
        .setSize(100,20)
        .setColorLabel(color(255,100))
        .moveTo("global")
        ;
     cp5.addButton("Send")
        .setValue(0)
        .setPosition(450,320)
        .setSize(100,20)
        .plugTo(this,"send_Textfield_SendData")
        .setColorLabel(color(255,100))
        .moveTo("global")
        ;
     cp5.get(Textfield.class,"Local IP").setText(Server.ip());
}

void draw(){
  background(220);
  if(radioFlag1==1){
    Client thisClient = myServer.available();
    if (thisClient !=null) {
      String whatClientSaid = thisClient.readString();
      if (whatClientSaid != null) {
        cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(thisClient.ip()+":  ");
        cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(whatClientSaid+"\n");
      } 
    }
    
  }
 // myServer.active()
  if(radioFlag2==1){
    if (myClient.available() > 0) {
      String whatClientSaid = myClient.readString();
      if (whatClientSaid != null) {
        cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(cp5.get(Textfield.class,"Remote IP").getText()+":  ");
        cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(whatClientSaid+"\n");
      } 
    } 
  }
}

void controlEvent(ControlEvent theControlEvent) {
  if (theControlEvent.isTab()) {
    if(theControlEvent.getTab().getId()==1){
      cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();
      cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();
      send_flag=1;
    }
    else if(theControlEvent.getTab().getId()==2){
      cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();
      cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();
      send_flag=2;
    }
  }
}

void connect1(int a) {
  println("a radio Button event: "+a);
  radioFlag1=a;
  if(radioFlag1==1){
    String port_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Local PORT").getText();
    int port = int(port_buffer);
    myServer = new Server(this,port); 
    println(Server.ip());
    cp5.get(Textfield.class,"Local IP").setText(Server.ip());
    println(port);
  }
  else 
    myServer.stop();
}
void connect2(int a) {
  println("a radio Button event: "+a);
  radioFlag2=a;
  if(radioFlag2==1){
    String port_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Remote PORT").getText();
    String IP_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Remote IP").getText();
    int port = int(port_buffer);
    if(IP_buffer.compareTo("192.168.1.xxx")==0){
      println("connect error!");
    }
    else{
      myClient = new Client(this,IP_buffer,port); 
      println("connect success!");
    }
      
  }
  else 
    myClient.stop();
}
void clearRecv(){
  cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();
}
void clearSend(){
  cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();
}
void send_Textfield_SendData(){
  if(send_flag==1){
    myServer.write(cp5.get(Textfield.class,"sendData").getText());
    cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();
  }
  else if(send_flag==2){
    myClient.write(cp5.get(Textfield.class,"sendData").getText());
    cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();
  }
}

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import controlP5.*;

import processing.net.*;

ControlP5 cp5;

//Println console;

Server myServer;

Client myClient;

int dataIn=0;

int radioFlag1=0;

int radioFlag2=0;

int send_flag=1;

void setup() {

size(600,400);

smooth();

noStroke();

cp5 = new ControlP5(this);

cp5.addTab("default")

.activateEvent(true)

.setHeight(30)

.setWidth(100)

.setLabel("TCP Server")

.setId(1)

;

cp5.getTab("TCP Client")

.activateEvent(true)

.setHeight(30)

.setWidth(100)

.setId(2)

;

cp5.addTextfield("Local IP")

.setPosition(20,40)

.setSize(160,40)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setColorLabel(color(0))

.setColorBackground(color(100,255))

.moveTo("default")

;

cp5.addTextfield("Local PORT")

.setPosition(20,120)

.setSize(160,40)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setColorLabel(color(0))

.setColorBackground(color(100,255))

.setText("8888")

.moveTo("default")

;

cp5.addRadioButton("connect1")

.setPosition(20,200)

.setSize(100,25)

.addItem("Listening", 1)

.setColorLabel(color(0))

.moveTo("default")

;

cp5.addTextfield("Remote IP")

.setPosition(20,40)

.setSize(160,40)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setColorLabel(color(0))

.setColorBackground(color(100,255))

.setText("192.168.1.xxx")

.moveTo("TCP Client")

;

cp5.addTextfield("Remote PORT")

.setPosition(20,120)

.setSize(160,40)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setColorLabel(color(0))

.setColorBackground(color(100,255))

.setText("80")

.moveTo("TCP Client")

;

cp5.addRadioButton("connect2")

.setPosition(20,200)

.setSize(100,25)

.addItem("connect Server",1)

.setColorLabel(color(0))

.moveTo("TCP Client")

;

cp5.addTextarea("recvData")

.setPosition(200,40)

.setSize(350,150)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setColorBackground(color(100,255))

.scroll(15)

.setColorForeground(color(0,100))

.moveTo("global")

;

cp5.addTextfield("sendData")

.setPosition(200,230)

.setSize(350,80)

.setFont(createFont("微软雅黑 Light",20))

.setColor(color(255,255,0))

.setLabel("")

.setFocus(true)

.setColorBackground(color(100,255))

.setColorForeground(color(0,100))

.moveTo("global")

;

cp5.addButton("clearRecv")

.setValue(0)

.setPosition(200,200)

.setSize(100,20)

.setColorLabel(color(255,100))

.moveTo("global")

;

cp5.addButton("clearSend")

.setValue(0)

.setPosition(200,320)

.setSize(100,20)

.setColorLabel(color(255,100))

.moveTo("global")

;

cp5.addButton("Send")

.setValue(0)

.setPosition(450,320)

.setSize(100,20)

.plugTo(this,"send_Textfield_SendData")

.setColorLabel(color(255,100))

.moveTo("global")

;

cp5.get(Textfield.class,"Local IP").setText(Server.ip());

}

void draw(){

background(220);

if(radioFlag1==1){

Client thisClient = myServer.available();

if (thisClient !=null) {

String whatClientSaid = thisClient.readString();

if (whatClientSaid != null) {

cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(thisClient.ip()+": ");

cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(whatClientSaid+"\n");

}

// myServer.active()

if(radioFlag2==1){

if (myClient.available() > 0) {

String whatClientSaid = myClient.readString();

if (whatClientSaid != null) {

cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(cp5.get(Textfield.class,"Remote IP").getText()+": ");

cp5.get(Textarea.class,"recvData").append(whatClientSaid+"\n");

}

void controlEvent(ControlEvent theControlEvent) {

if (theControlEvent.isTab()) {

if(theControlEvent.getTab().getId()==1){

cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();

cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();

send_flag=1;

}

else if(theControlEvent.getTab().getId()==2){

cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();

cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();

send_flag=2;

}

void connect1(int a) {

println("a radio Button event: "+a);

radioFlag1=a;

if(radioFlag1==1){

String port_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Local PORT").getText();

int port = int(port_buffer);

myServer = new Server(this,port);

println(Server.ip());

cp5.get(Textfield.class,"Local IP").setText(Server.ip());

println(port);

}

else

myServer.stop();

}

void connect2(int a) {

println("a radio Button event: "+a);

radioFlag2=a;

if(radioFlag2==1){

String port_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Remote PORT").getText();

String IP_buffer = cp5.get(Textfield.class,"Remote IP").getText();

int port = int(port_buffer);

if(IP_buffer.compareTo("192.168.1.xxx")==0){

println("connect error!");

}

else{

myClient = new Client(this,IP_buffer,port);

println("connect success!");

}

else

myClient.stop();

}

void clearRecv(){

cp5.get(Textarea.class,"recvData").clear();

}

void clearSend(){

cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();

}

void send_Textfield_SendData(){

if(send_flag==1){

myServer.write(cp5.get(Textfield.class,"sendData").getText());

cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();

}

else if(send_flag==2){

myClient.write(cp5.get(Textfield.class,"sendData").getText());

cp5.get(Textfield.class,"sendData").clear();

}

Eseguite il codice e vi comparirà una nuova finestra. Se vuoi usare ESP32 come clinet devi selezione TCP server.

Ora apriamo Arduino IDE e copiamo ed incolliamo questo codice, ricordati rima di modificare i valori nelle assegnazione di:

ssid router (ossia nome router)
password router
remote IP (inserisci il server remoto che vuoi connettere) che compare nel pop-up di processing
remote port (inserisci porta remota)

#include <WiFi.h>

const char *ssid_Router     =  "nomerouter"; //Enter the router name
const char *password_Router =  "pw"; //Enter the router password
#define     REMOTE_IP          "ip_che_compare_in_processing"  //input the remote server which is you want to connect
#define     REMOTE_PORT         8888       //input the remote port which is the remote provide
WiFiClient client;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);

  WiFi.begin(ssid_Router, password_Router);
  Serial.print("\nWaiting for WiFi... ");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  delay(500);

  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(REMOTE_IP);

  while (!client.connect(REMOTE_IP, REMOTE_PORT)) {
    Serial.println("Connection failed.");
    Serial.println("Waiting a moment before retrying...");
  }
  Serial.println("Connected");
  client.print("Hello\n");
  client.print("This is my IP.\n");
}

void loop() {
  if (client.available() > 0) {
    delay(20);
    //read back one line from the server
    String line = client.readString();
    Serial.println(REMOTE_IP + String(":") + line);
  }
  if (Serial.available() > 0) {
    delay(20);
    String line = Serial.readString();
    client.print(line);
  }
  if (client.connected () == 0) {
    client.stop();
    WiFi.disconnect();
  }
}

#include <WiFi.h>

const char *ssid_Router = "nomerouter"; //Enter the router name

const char *password_Router = "pw"; //Enter the router password

#define REMOTE_IP "ip_che_compare_in_processing" //input the remote server which is you want to connect

#define REMOTE_PORT 8888 //input the remote port which is the remote provide

WiFiClient client;

void setup() {

Serial.begin(115200);

delay(10);

WiFi.begin(ssid_Router, password_Router);

Serial.print("\nWaiting for WiFi... ");

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print(".");

delay(500);

}

Serial.println("");

Serial.println("WiFi connected");

Serial.println("IP address: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

delay(500);

Serial.print("Connecting to ");

Serial.println(REMOTE_IP);

while (!client.connect(REMOTE_IP, REMOTE_PORT)) {

Serial.println("Connection failed.");

Serial.println("Waiting a moment before retrying...");

}

Serial.println("Connected");

client.print("Hello\n");

client.print("This is my IP.\n");

}

void loop() {

if (client.available() > 0) {

delay(20);

//read back one line from the server

String line = client.readString();

Serial.println(REMOTE_IP + String(":") + line);

}

if (Serial.available() > 0) {

delay(20);

String line = Serial.readString();

client.print(line);

}

if (client.connected () == 0) {

client.stop();

WiFi.disconnect();

}

Fare clic su “listening”, attivare la funzione di ascolto e attendere che ESP32 si connetta.

Compilare e caricare il codice su ESP32-WROVER, aprire il monitor seriale e impostare la velocità di trasmissione su 115200. ESP32 collega il router, ottiene l’indirizzo IP e invia la richiesta di accesso all’indirizzo IP del server sulla stessa LAN fino a quando la connessione non viene instaurata. Quando si connette correttamente ESP32 può inviare messaggi al server.

Possiamo inviare messaggi dal monitor seriale e visuallizarli dal pop-up di processing. Possiamo quindi scambiare dati tra server e client.

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Simone Candido

Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.

3 Comments

Giorgio | March 30, 2023 at 4:40 pm | Reply

È possibile vedere come creare la versione server su Arduino con uso della esp32 via tcp IP WiFi ?

Simone Candido | April 3, 2023 at 9:57 pm | Reply

sto proveddendo a documentarmi, farò sapere il prima possibile

Mat | April 17, 2023 at 9:03 am | Reply

Hi, with the processing sketch, I can’t edit the local ip address or activate local ip detection.

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