【STM32H735-DK 测评】基于LWIP的TCP远程控制LED

eefocus_3914144

【实验目的】
1、在freertos上移植lwip
2、创建tcpclient客户端。
3、实现对服务器返回的报文进行解析，如果符合指定的命令，测对开发板上的LED灯进开与关。
【实验环境】
1、win11+stm32cubeIDE
2、网络调试助手。
【实现步骤】
1、在前面搭建好的lwip的工程下面继续开展调试。【STM32H735-DK 测评】手工配置LWIP - 板卡试用 - 与非网 (eefocus.com)
2、打开stm32CubeMAX，打开freertos，选择CMSIS v2版（因为要与以后的TouchGFX一至）,修改
MINIMAL_STACK_SIZE为256words。
3、将freertos的stack设置为1024。

4、生成代码后，删除原来的在main.c的主循环的MX_LWIP_Process();，编译代码并下载到开发板，ping一下开发板，可以顺利的拼通，说明我们在freertos上面移植lwip成功了。

5、在Core/inc目录下面新建tcpclien.h文件，内容如下：

1. /*
   
2. * tcpclient.h
   
3. *
   
4. *  Created on: Mar 17, 2024
   
5. *      Author: liujianhua
   
6. */
   
7. 
   
8. #ifndef INC_TCPCLIENT_H_
   
9. #define INC_TCPCLIENT_H_
   
10. 
    
11. #define TCP_CLIENT_PORT 5001
    
12. 
    
13. void TCP_Client_Init(void);
    
14. 
    
15. #endif /* INC_TCPCLIENT_H_ */
    

复制代码

内容主要是定义一下服务器的监听端口为5001，同时声明一下TCP_Client_Init函数。
6、在Core/src下面新建tcpclient.c文件。代码如下：

1. /*
   
2. * tcpclinet.c
   
3. *
   
4. *  Created on: Mar 17, 2024
   
5. *      Author: liujianhua
   
6. */
   
7. 
   
8. #include "lwip/netif.h"
   
9. #include "lwip/ip.h"
   
10. #include "lwip/tcp.h"
    
11. #include "lwip/init.h"
    
12. #include "netif/etharp.h"
    
13. #include "lwip/udp.h"
    
14. #include "lwip/pbuf.h"
    
15. #include <stdio.h>
    
16. #include <string.h>
    
17. #include "main.h"
    
18. 
    
19. uint8_t send_buf_led1on[] = "led1on\n";
    
20. uint8_t send_buf_led2on[] = "led2on\n";
    
21. 
    
22. uint8_t send_buf_led1off[] = "led1off\n";
    
23. uint8_t send_buf_led2off[] = "led2off\n";
    
24. uint8_t send_buf_err[] = "errcmd\n";
    
25. 
    
26. static void client_err(void *arg, err_t err)       //出现错误时调用这个函数，打印错误信息，并尝试重新连接
    
27. {
    
28.   printf("连接错误!!\n");
    
29.         printf("尝试重连!!\n");
    
30. 
    
31.   //连接失败的时候释放TCP控制块的内存
    
32.         printf("关闭连接，释放TCP控制块内存\n");
    
33.   //tcp_close(client_pcb);
    
34. 
    
35. 
    
36.   //重新连接
    
37.         printf("重新初始化客户端\n");
    
38.         TCP_Client_Init();
    
39. 
    
40. }
    
41. 
    
42. 
    
43. static err_t client_send(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb)   //发送函数，调用了tcp_write函数
    
44. {
    
45.   uint8_t send1_buf[]= "我是客户端，这里是与非网STM32H735DK测试\n";
    
46. 
    
47.   //发送数据到服务器
    
48.   tcp_write(tpcb, send1_buf, sizeof(send1_buf), 1);
    
49. 
    
50.   return ERR_OK;
    
51. }
    
52. 
    
53. static err_t client_recv(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, struct pbuf *p, err_t err)
    
54. {
    
55. 
    
56.   if (p != NULL)
    
57.   {
    
58.     /* 接收数据*/
    
59.     tcp_recved(tpcb, p->tot_len);
    
60.     printf("收到:%s 长度为:%d\n",p->payload,p->tot_len);
    
61.     if((p->tot_len) == 7 )
    
62.     {
    
63.             if(strncmp("LED1OFF",p->payload,p->tot_len) == 0)
    
64.             {
    
65.                     HAL_GPIO_WritePin(USER_LED1_GPIO_Port, USER_LED1_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
66.                     tcp_write(tpcb, send_buf_led1off, sizeof(send_buf_led1off), 1);
    
67.             }
    
68.             else if(strncmp("LED2OFF",p->payload,p->tot_len) == 0)
    
69.             {
    
70.                     HAL_GPIO_WritePin(USER_LED2_GPIO_Port, USER_LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
71.                     tcp_write(tpcb, send_buf_led2off, sizeof(send_buf_led2off), 1);
    
72.             }
    
73.     }
    
74.     else if((p->tot_len) == 6)
    
75.     {
    
76.             if(strncmp("LED1ON",p->payload,p->tot_len) == 0)
    
77.             {
    
78.                     HAL_GPIO_WritePin(USER_LED1_GPIO_Port, USER_LED1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
79.                     tcp_write(tpcb, send_buf_led1on, sizeof(send_buf_led1on), 1);
    
80.             }
    
81.             else if(strncmp("LED2ON",p->payload,p->tot_len) == 0)
    
82.             {
    
83.                     HAL_GPIO_WritePin(USER_LED1_GPIO_Port, USER_LED2_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    
84.                     tcp_write(tpcb, send_buf_led2on, sizeof(send_buf_led2on), 1);
    
85.             }
    
86.     }
    
87.     else
    
88.     {
    
89.             tcp_write(tpcb, send_buf_err, sizeof(send_buf_err), 1);
    
90.     }
    
91.     /* 返回接收到的数据*/
    
92.     memset(p->payload, 0 , p->tot_len);
    
93.     pbuf_free(p);
    
94.   }
    
95.   else if (err == ERR_OK)
    
96.   {
    
97.     //服务器断开连接
    
98.     printf("服务器断开连接!\n");
    
99.     tcp_close(tpcb);
    
100. 
     
101.     //重新连接
     
102.     TCP_Client_Init();
     
103.   }
     
104.   return ERR_OK;
     
105. }
     
106. 
     
107. static err_t client_connected(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err)
     
108. {
     
109.   printf("connected ok!\n");
     
110. 
     
111.   //注册一个周期性回调函数
     
112.   tcp_poll(pcb,client_send,2);
     
113. 
     
114.   //注册一个接收函数
     
115.   tcp_recv(pcb,client_recv);
     
116. 
     
117.   return ERR_OK;
     
118. }
     
119. 
     
120. 
     
121. void TCP_Client_Init(void)
     
122. {
     
123.         struct tcp_pcb *client_pcb = NULL;   //这一句一定要放在里面，否则会没用
     
124.   ip4_addr_t server_ip;     //因为客户端要主动去连接服务器，所以要知道服务器的IP地址
     
125.   /* 创建一个TCP控制块  */
     
126.   client_pcb = tcp_new();
     
127. 
     
128.   IP4_ADDR(&server_ip, DEST_IP_ADDR0,DEST_IP_ADDR1,DEST_IP_ADDR2,DEST_IP_ADDR3);//合并IP地址
     
129. 
     
130.   printf("客户端开始连接!\n");
     
131. 
     
132.   //开始连接
     
133.   tcp_connect(client_pcb, &server_ip, TCP_CLIENT_PORT, client_connected);
     
134.         ip_set_option(client_pcb, SOF_KEEPALIVE);
     
135. 
     
136.         printf("已经调用了tcp_connect函数\n");
     
137. 
     
138.   //注册异常处理
     
139.   tcp_err(client_pcb, client_err);
     
140.         printf("已经注册异常处理函数\n");
     
141. }
     
142. <font size="4">
     
143. </font>

复制代码

代码中我们主要我们第一是编写TCP_Client_Init函数，函数中我们第一是创建client_pcb的TCP控制块，然后将服务器的IP地址合并到serveip上面。然后使用tcp_connect连接到服务器的IP以及端口中。使用ip_set_option激活这个控制块。最后注册一个异常回调函数client_err。
接着我们在client_connected的函数中，注册周期回调函数client_send，以及一个接收回调函数client_rcv。
在周期回函数中，我们一直向服务端发送一串字符串。
在接收回调函数中，我们先判断是否是我们指定的命令，如果是，则接执对应的LED开关命令。
接着把tcpclient.h放到Main.h头文件中引用，并在main.h中填入服务器的IP地址：

1. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
   
2. /* USER CODE BEGIN Includes */
   
3. #include "tcpclient.h"
   
4. /* USER CODE END Includes */
   
5. 
   
6. /* Exported types ------------------------------------------------------------*/
   
7. /* USER CODE BEGIN ET */
   
8. //服务器IP地址
   
9. #define DEST_IP_ADDR0    192
   
10. #define DEST_IP_ADDR1    168
    
11. #define DEST_IP_ADDR2      3
    
12. #define DEST_IP_ADDR3    156
    
13. <font size="4">/* USER CODE END ET */</font>

复制代码

在freertos.c的任务中，添加tcpclient_init。

1. /* USER CODE END Header_StartDefaultTask */
   
2. void StartDefaultTask(void *argument)
   
3. {
   
4.   /* init code for LWIP */
   
5.   MX_LWIP_Init();
   
6.   /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
   
7.   TCP_Client_Init();
   
8.   /* Infinite loop */
   
9.   for(;;)
   
10.   {
    
11.     osDelay(1);
    
12.   }
    
13.   /* USER CODE END StartDefaultTask */
    
14. }
    
15. 
    
16. /* Private application code --------------------------------------------------*/
    
17. /* USER CODE BEGIN Application */

复制代码

编译下载到开发板，然后打开TCP调试助手，开启一个端口为5001的监听服务器。我们在输入LED1ON、LED2ON、LED1OFF、LED2OFF时，开发板上的两个用户灯会按要求进行亮与灭：

到此，我们就完成了TCP远程对开发板的LED的控制。
【总结】
在stm32CubeMAX这个可视化的配置工具中，我们很轻易的就完成了所需要的功能，编写的代码也非常少。