技术标签: W5100S/W5500+RP2040之Python开发 RP2040 W5100S/W5500 MicroPython
在这个智能硬件和物联网时代,MicroPython和树莓派PICO正以其独特的优势引领着嵌入式开发的新潮流。MicroPython作为一种精简优化的Python 3语言,为微控制器和嵌入式设备提供了高效开发和简易调试的
当我们结合WIZnet W5100S/W5500网络模块,MicroPython和树莓派PICO的开发潜力被进一步放大。这两款模块都内置了TCP/IP协议栈,使得在嵌入式设备上实现网络连接变得更加容易。无论是进行数据传输、远程控制,还是构建物联网应用,它们都提供了强大的支持。
本章我们将以WIZnet W5100S为例,以MicroPython的开发方式进行HTTP Client模式下的GET和POST请求示例。
HTTP协议是一种超文本传输协议,它规定了客户端与服务器之间的通信规则,用于在网络中传输数据。HTTP协议基于TCP/IP协议族进行通信,是一种应用层协议。
HTTP Client即HTTP协议的客户端模式。
在HTTP的客户端模式下,常用的有GET和POST两种请求方式。它们的区别如下:
它们请求数据的工作原理如下:
此外,还有以下这些请求方法
在物联网(IoT)领域,HTTP协议的客户端模式有许多应用。
WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比
Model | Embedded Core | Host I/F | TX/RX Buffer | HW Socket | Network Performance |
---|---|---|---|---|---|
W5100S | TCP/IPv4, MAC & PHY | 8bit BUS, SPI | 16KB | 4 | Max 25Mbps |
W6100 | TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY | 8bit BUS, Fast SPI | 32KB | 8 | Max 25Mbps |
W5500 | TCP/IPv4, MAC & PHY | Fast SPI | 32KB | 8 | Max 15Mbps |
相较于软件协议栈,WIZnet的硬件协议栈以太网芯片有以下优点:
软件:
硬件:
我们直接打开http_client.py文件。
第一步:可以看到在w5x00_init()函数中,进行了SPI的初始化。以及将spi相关引脚和复位引脚注册到库中,后续则是激活网络,并使用DHCP配置网络地址信息,当DHCP失败时,则配置静态网络地址信息。当未配置成功时,会打印出网络地址相关寄存器的信息,可以帮助我们更好的排查问题。
第二步:在request()函数中,进行GET和POST请求测试。
''' HTTP Client example.
date: 2023-11-27
'''
from usocket import socket
from machine import Pin,SPI,UART
import time, network
import urequests
''' static netinfo
'''
ip = '192.168.1.11'
sn = '255.255.255.0'
gw = '192.168.1.1'
dns= '8.8.8.8'
netinfo=(ip, sn, gw, dns)
geturl = "http://httpbin.org/get"
posturl = "http://httpbin.org/post"
def w5x00_init():
global localip
spi=SPI(0,2_000_000, mosi=Pin(19),miso=Pin(16),sck=Pin(18))
nic = network.WIZNET5K(spi,Pin(17),Pin(20))
nic.active(True)
try:
#DHCP
print("\r\nConfiguring DHCP")
nic.ifconfig('dhcp')
except:
#None DHCP
print("\r\nDHCP fails, use static configuration")
nic.ifconfig(('192.168.1.20','255.255.255.0','192.168.1.1','8.8.8.8'))#Set static network address information
#Print network address information
print("IP :",nic.ifconfig()[0])
print("Subnet Mask:",nic.ifconfig()[1])
print("Gateway :",nic.ifconfig()[2])
print("DNS :",nic.ifconfig()[3],"\r\n")
#If there is no network connection, the register address information is printed
while not nic.isconnected():
time.sleep(1)
print(nic.regs())
def request():
print("GET Request test")
r = urequests.get(geturl+"?WIZnet=W5100S_W5500")
print("Request response code:",r.status_code)
print("Request response args:",r.json()["args"])
r= urequests.post(posturl ,json={
"WIZnet":"W5100S_W5500"})
if not r:
print('spreadsheet: no response received')
print("\r\nPOST Request test")
print("Request response code:",r.status_code)
print("Request response data:",r.json()["data"])
def main():
w5x00_init()
request()
if __name__ == "__main__":
main()
要测试以太网示例,必须将开发环境配置为使用Raspberry Pi Pico。
第一步:选择环境为Raspberry Pi Pico,将urequests.py库文件保存到树莓派中。
第二步:将程序复制到Thonny中,然后点击运行,可以看到分别打印出了GET请求和POST请求的响应码和提交的数据内容。
注意:因为MicroPython的print函数是启用了stdout缓冲的,所以有时候并不会第一时间打印出内容。
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