【赚周年币】Fireduino A12.WiF UDP测试

limale

先前测试了TCP，今天我们来了解及测试一下另外一种数据传输协议UDP。我也是边学边用还是先脑补一下吧。

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）
（1） UDP是一个非连接的协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。
（2） 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。
（3） UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。
（4） 吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。
（5）UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。
（6）UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择合适的报文大小。
我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常，其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包是否到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。
UDP的包头结构：
源端口 16位
目的端口 16位
长度 16位
校验和 16位

Fireduino WiFi UDP流程
第一步：
创建一个 WiFiUDP对象，接着调用对象函数begin函数，初始化UDP对象以及开始监听端口，参数为需要监听的端口号。
第二步：
数据的接受
如果UDP端口接到到远程发送的数据，通过调用对象parsePacket函数可以获取数据包大小。之后通过调用对象函数read 读取数据。
数据的发送
UDP 数据包的发送需要通过对象函数beginPacket指定远程主机的IP地址和端口号，之后调用对象函数write写入数据后，调用对象函数endPacket完成组包后扔到网络发送。
第三步：
完成数据传输后可以调用UDP对象 stop 函数 释放UDP资源。

小结TCP与UDP的区别：
1.基于连接与无连接；
2.对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）；
3.UDP程序结构较简单；
4.流模式与数据报模式 ；
5.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证。

首先实例化UDP对象并且指定本地端口号为2390。

这里指定本地端口启动UDP服务，电脑作为UDP Client。

如果有接收到Client发送的消息，通过串口打印相关的内容，同时Server向Client发送反馈消息通信结束，依次循环。



主要代码：

1. #include <Arduino.h>
   
2. #include "Wire.h"
   
3. #include "oled.h"
   
4. #include "oledfont.h"
   
5. #include "TF.h"
   
6. #include "Audio.h"
   
7. #include <WiFi.h>
   
8. #include <WiFiUdp.h>
   
9. 
   
10. //板载led
    
11. #define LED_GREEN   13
    
12. #define LED_BLUE    3
    
13. 
    
14. #define Trigger_T_measuremnet_hold_master         0xe3
    
15. #define Trigger_RH_measuremnet_hold_master        0xe5
    
16. extern int16_t SHT20_Read_value(uint8_t value);
    
17. uint16_t SHT20_val;
    
18. float SHT20_val_temp;
    
19. float SHT20_val_humi;
    
20. char str[15] = {};
    
21. char music1[10] = {"love.MP3"};
    
22. char music2[10] = {"sara.MP3"};
    
23. 
    
24. //char ssid[] = {"network ssid"};       //your network SSID(name)
    
25. //char pwd[]  = {"123456"};             //your network password
    
26. int status = WL_IDLE_STATUS;
    
27. unsigned int localPort = 2390;      // local port to listen on
    
28. char packetBuffer[255]; //buffer to hold incoming packet
    
29. char  ReplyBuffer[] = "hello!!!";       // a string to send back
    
30. WiFiUDP Udp;
    
31. 
    
32. boolean alreadyConnected = false;
    
33. 
    
34. void printWifiStatus();
    
35. 
    
36. void Sys_Init(void)
    
37. {
    
38.   pinMode(OLED_GND, OUTPUT);
    
39.   pinMode(OLED_VCC, OUTPUT);
    
40.   pinMode(OLED_CLK, OUTPUT);
    
41.   pinMode(OLED_DIN, OUTPUT);
    
42.   pinMode(OLED_RES, OUTPUT);
    
43.   pinMode(OLED_DC, OUTPUT);
    
44.   pinMode(OLED_CS, OUTPUT);
    
45.   digitalWrite(OLED_GND,LOW);
    
46.   digitalWrite(OLED_VCC,HIGH);
    
47.   
    
48.   pinMode(LED_GREEN, OUTPUT);
    
49.   digitalWrite(LED_GREEN,HIGH);
    
50.   Wire.begin();
    
51.   OLED_Init();
    
52.   OLED_Clear();
    
53.   
    
54.   delay(500);
    
55.   Serial.begin(115200);
    
56.   Serial.print("\r\narduino setup ...\r\n");
    
57.   
    
58.   if(!SD.begin())
    
59.   {
    
60.     Serial.println("sd init err\r\n");
    
61.     while(1);
    
62.   }
    
63.   // check for the presence of the shield:
    
64.   if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
    
65.     Serial.println("WiFi shield not present");
    
66.     // don't continue:
    
67.     while (true);
    
68.   }
    
69.   String fv = WiFi.firmwareVersion();
    
70.   if (fv != "1.1.0") {
    
71.     Serial.println("Please upgrade the firmware");
    
72.   }
    
73.   // attempt to connect to Wifi network:
    
74.   while (status != WL_CONNECTED) {
    
75.     Serial.print("Attempting to connect to SSID: ");
    
76.     Serial.println(ssid);
    
77.     // Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
    
78.     status = WiFi.begin(ssid, pwd);
    
79.     // wait 10 seconds for connection:
    
80.     // delay(10000);
    
81.   }
    
82.   Serial.println("Connected to wifi");
    
83.   printWifiStatus();
    
84.   Serial.println("\nStarting connection to server...");
    
85.   // if you get a connection, report back via serial:
    
86.   Udp.begin(localPort);
    
87. }
    
88. 
    
89. void Main(void)
    
90. {
    
91.   char str1[] = {"eeboard"};
    
92.   char str2[] = {"www.eeboard.com"};  
    
93.   uint8_t i = 4;
    
94.   
    
95.   OLED_ShowCHinese(i, 0, 0);
    
96.   OLED_ShowCHinese(i+16, 0, 1);
    
97.   OLED_ShowString(i+32, 0, str1, 16);
    
98.   OLED_ShowCHinese(i+88,0, 2);
    
99.   OLED_ShowCHinese(i+104,0, 3);
    
100. //  OLED_ShowString(4,2,str2,16);
     
101.   while(1)
     
102.   {
     
103.       SHT20_val = SHT20_Read_value(Trigger_RH_measuremnet_hold_master);
     
104.       SHT20_val &= ~0x0003;
     
105.       SHT20_val_humi = -6.0 + 125.0 / 65536 * (float)SHT20_val;
     
106.       sprintf(str, "= %5.2f RH ", SHT20_val_humi);
     
107.       OLED_ShowCHinese(0, 4, 4);
     
108.       OLED_ShowCHinese(16, 4, 5);
     
109.       OLED_ShowString(32, 4, str, 16);
     
110.       
     
111.       SHT20_val = SHT20_Read_value(Trigger_T_measuremnet_hold_master);
     
112.       SHT20_val &= ~0x0003;
     
113.       SHT20_val_temp = -46.85 + 175.72 / 65536 * (float)SHT20_val;
     
114.       sprintf(str, "= %5.2f C ", SHT20_val_temp);
     
115.       OLED_ShowCHinese(0, 6, 6);
     
116.       OLED_ShowCHinese(16, 6, 7);
     
117.       OLED_ShowString(32, 6, str, 16);
     
118. 
     
119.       // if there's data available, read a packet
     
120.       int packetSize = Udp.parsePacket();
     
121.       if (packetSize) {
     
122.       Serial.print("Received packet of size ");
     
123.       Serial.println(packetSize);
     
124.       Serial.print("From ");
     
125.       IPAddress remoteIp = Udp.remoteIP();
     
126.       Serial.print(remoteIp);
     
127.       Serial.print(", port ");
     
128.       Serial.println(Udp.remotePort());
     
129.       // read the packet into packetBufffer
     
130.       int len = Udp.read(packetBuffer, 255);
     
131.       if (len > 0) {
     
132.         packetBuffer[len] = 0;
     
133.       }
     
134.       Serial.println("Contents:");
     
135.       Serial.println(packetBuffer);
     
136.       // send a reply, to the IP address and port that sent us the packet we received
     
137.       Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort());
     
138.       Udp.write(ReplyBuffer);
     
139.       Udp.endPacket();
     
140.     }
     
141.   }  
     
142. }
     
143. void printWifiStatus() {
     
144.   // print the SSID of the network you're attached to:
     
145.   Serial.print("SSID: ");
     
146.   Serial.println(WiFi.SSID());
     
147.   // print your WiFi shield's IP address:
     
148.   IPAddress ip = WiFi.localIP();
     
149.   Serial.print("IP Address: ");
     
150.   Serial.println(ip);
     
151.   // print the received signal strength:
     
152.   long rssi = WiFi.RSSI();
     
153.   Serial.print("signal strength (RSSI):");
     
154.   Serial.print(rssi);
     
155.   Serial.println(" dBm");
     
156. }

复制代码

程序源码： UDP.zip (9.03 KB, 下载次数: 0)

2017-1-8 11:04 上传

点击文件名下载附件