【EV3与物联网系列教程】15让EV3和电脑互相发送消息

蒙德·究史尼

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这一篇讲的是让EV3和电脑互相发送消息的方法。


用Python让EV3和电脑互相收发UDP数据包

在刚才的两个实验中，我们使用了网络调试助手来让电脑与EV3收发UDP数据包。在实际项目中，因为我们需要做“自动化”的程序，而不是手动点击按钮，所以网络调试助手不能完全满足我们的需求。我们需要在电脑上和EV3上都使用Python语言。

在下面的这个示例中，EV3先等待接收UDP数据包。我们用电脑向EV3发送一个UDP数据包（消息），内容为“light”。EV3接收到数据包以后，对其内容进行判断，如果内容为“light”，则向这个数据包的来源回复一条消息，内容为连接到3号端口的颜色传感器的反射光强度。

关于Thonny和IDLE

如果在电脑上和EV3上同时用Python编程的话，就需要使用两个Python编程软件（IDE）。虽然Thonny既支持调用电脑上的Python解释器又支持调用远程的EV3上的Python解释器，但是Thonny不支持多开，所以在电脑上运行Python代码的时候，我们只能用其它的编程软件（IDE）。我们以电脑上的Python自带的IDLE为例，如果你的电脑上没有IDLE的话，请百度搜索“如何安装IDLE”。

电脑端的程序

打开电脑端的IDLE，我在电脑上使用的Python版本是3.7.0。输入以下代码：

1. #电脑端程序，使用python3运行
   
2. #导入socket库
   
3. import socket
   
4. #创建套接字对象s1
   
5. s1 = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
   
6. #绑定端口8888
   
7. s1.bind(('0.0.0.0', 8888))
   
8. #向EV3发送消息“light”，使用UTF-8编码
   
9. #在此程序中，EV3的IP地址是192.168.0.112，端口号是9999
   
10. s1.sendto('light'.encode('UTF-8'),('192.168.0.112', 9999))
    
11. print('消息已经发送，等待EV3回复！')
    
12. #等待来自EV3的回复，这个过程是阻塞的（如果收不到回复，就会一直等下去）
    
13. message, address=s1.recvfrom(1024)
    
14. #输出接收到的来自EV3的回复内容，使用UTF-8解码
    
15. print(message.decode('utf8'))
    
16. #关闭套接字
    
17. s1.close()

复制代码

保存，先不着急运行。

EV3端的程序

在Thonny里输入以下代码：

1. #EV3端的程序，使用python3或micropython都可以运行
   
2. #导入socket库
   
3. import socket
   
4. #导入ev3dev2库的颜色传感器
   
5. from ev3dev2.sensor.lego import ColorSensor
   
6. #创建颜色传感器对象colorsensor01，端口是EV3的3号传感器端口
   
7. colorsensor01 = ColorSensor(address='ev3-ports:in3')
   
8. #创建套接字对象s1
   
9. s1=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
   
10. #绑定端口9999
    
11. s1.bind(('0.0.0.0', 9999))
    
12. print('准备好接收消息了，等待消息中。')
    
13. #等待来自电脑端的消息，这个过程是阻塞的（如果收不到消息的话就会一直等下去）
    
14. message, address=s1.recvfrom(1024)
    
15. #收到消息以后，对收到的消息用UTF-8解码，并判断其内容是否为“light”
    
16. if(message.decode('UTF-8')=='light'):
    
17.     #如果是的话，就向电脑端回复，回复的内容是颜色传感器的反射光强度（光值），用UTF-8编码
    
18.     s1.sendto(('light='+str(colorsensor01.reflected_light_intensity)).encode('UTF-8'), address)
    
19.     print('已发送光值')
    
20. else:
    
21.     print('未知的命令？')
    
22. #关闭套接字
    
23. s1.close()

复制代码

保存，先不着急运行。

运行程序

把一个EV3颜色传感器连接到EV3的3接口。确保你的电脑和EV3的网络是连接到同一个路由器的。

先在Thonny里让EV3运行程序，稍等几秒，EV3会输出“准备好接收消息了，等待消息中。”，此时EV3已经准备就绪，可以运行电脑端的程序了。

在电脑端的IDLE里，按F5键运行程序，可看到EV3回复的内容，颜色传感器测得的反射光强度为15。

现在，你已经可以用Python让电脑和EV3互相发送消息了！