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[原创] ESP8266 连接到的免费的 EMQ X MQTT 服务器

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白丁

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发表于 2020-6-19 11:26:13 |显示全部楼层
MQTT 是轻量级的、灵活的物联网消息交换和数据传递协议,致力于为 IoT 开发人员实现灵活性与硬件/网络资源的平衡。
ESP8266 提供了⼀套⾼度集成的 Wi-Fi SoC 解决⽅案,其低功耗、 紧凑设计和⾼稳定性可以满⾜⽤户的需求。ESP8266 拥有完整的且⾃成体系的 Wi-Fi ⽹络功能,既能够独⽴应⽤,也可以作为从机搭载于其他主机 MCU 运⾏。
在此项目中我们将实现 ESP8266 连接到 EMQ X Cloud 运营和维护的免费公共 MQTT 服务器,并使用 Arduino IDE 来对 ESP8266 进行编程。 EMQ X Cloud 是由 EMQ 推出的安全的 MQTT 物联网云服务平台,它提供一站式运维代管、独有隔离环境的 MQTT 5.0 接入服务。
所需物联网组件
  • ESP8266
  • Arduino IDE
  • MQTT X:  优雅的跨平台 MQTT 5.0 客户端工具
  • 免费的公共 MQTT 服务器

    • Broker: broker.emqx.io
    • TCP Port: 1883
    • Websocket Port: 8083



ESP8266 Pub/Sub 示意图

ESP8266 代码编写
  • 首先我们将导入 ESP8266WiFiPubSubClient 库,ESP8266WiFi  库能够将 ESP8266 连接到 Wi-Fi 网络,PubSubClient  库能使 ESP8266  连接到 MQTT 服务器发布消息及订阅主题。


    1. #include <ESP8266WiFi.h>
    2. #include <PubSubClient.h>
    复制代码
  • 设置 Wi-Fi 名称和密码,以及 MQTT 服务器连接地址和端口

    1. const char *ssid = "name"; // Enter your WiFi name
    2. const char *password = "pass";  // Enter WiFi password
    3. const char *mqtt_broker = "broker.emqx.io";
    4. const int mqtt_port = 1883;
    复制代码
  • 打开一个串行连接,以便于输出程序的结果并且连接到 Wi-Fi 网络
    1. // Set software serial baud to 115200;
    2. Serial.begin(115200);
    3. // connecting to a WiFi network
    4. WiFi.begin(ssid, password);
    5. while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    6.     delay(500);
    7.     Serial.println("Connecting to WiFi..");
    8. }
    复制代码
  • 设置 MQTT 服务器,并编写回调函数,同时将连接信息打印到串口监视器上
    1. client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
    2. client.setCallback(callback);
    3. while (!client.connected()) {
    4.     Serial.println("Connecting to public emqx mqtt broker.....");
    5.     if (client.connect("esp8266-client")) {
    6.         Serial.println("Public emqx mqtt broker connected");
    7.     } else {
    8.         Serial.print("failed with state ");
    9.         Serial.print(client.state());
    10.         delay(2000);
    11.     }
    12. }

    13. void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
    14.     Serial.print("Message arrived in topic: ");
    15.     Serial.println(topic);
    16.     Serial.print("Message:");
    17.     for (int i = 0; i < length; i++) {
    18.         Serial.print((char) payload[i]);
    19.     }
    20.     Serial.println();
    21.     Serial.println("-----------------------");
    22. }
    复制代码
  • MQTT 服务器连接成功后,ESP8266 将向 MQTT 服务器发布消息和订阅主题

    1. // publish and subscribe
    2. client.publish("esp8266/test", "hello emqx");
    3. client.subscribe("esp8266/test");
    复制代码

  • 将主题名称打印到串行端口,然后打印收到消息的每个字节

    1. void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
    2.     Serial.print("Message arrived in topic: ");
    3.     Serial.println(topic);
    4.     Serial.print("Message:");
    5.     for (int i = 0; i < length; i++) {
    6.         Serial.print((char) payload[i]);
    7.     }
    8.     Serial.println();
    9.     Serial.println("-----------------------");
    10. }
    复制代码

MQTT 服务器的连接和测试
  • 请使用 Arduino IDE 将完整代码上传到 ESP8266,并打开串口监视器
  • 建立 MQTT X 客户端 与 MQTT 服务器的连接, 并向 ESP8266 发送消息
  • 在串口监视器查看 ESP8266 接收到的消息

完整代码
  1. #include <ESP8266WiFi.h>
  2. #include <PubSubClient.h>

  3. const char *ssid = "name"; // Enter your WiFi name
  4. const char *password = "pass";  // Enter WiFi password
  5. const char *mqtt_broker = "broker.emqx.io";
  6. const int mqtt_port = 1883;

  7. WiFiClient espClient;
  8. PubSubClient client(espClient);

  9. void setup() {
  10.     // Set software serial baud to 115200;
  11.     Serial.begin(115200);
  12.     // connecting to a WiFi network
  13.     WiFi.begin(ssid, password);
  14.     while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
  15.         delay(500);
  16.         Serial.println("Connecting to WiFi..");
  17.     }
  18.     Serial.println("Connected to the WiFi network");
  19.     //connecting to a mqtt broker
  20.     client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
  21.     client.setCallback(callback);
  22.     while (!client.connected()) {
  23.         Serial.println("Connecting to public emqx mqtt broker.....");
  24.         if (client.connect("esp8266-client")) {
  25.             Serial.println("Public emqx mqtt broker connected");
  26.         } else {
  27.             Serial.print("failed with state ");
  28.             Serial.print(client.state());
  29.             delay(2000);
  30.         }
  31.     }
  32.     // publish and subscribe
  33.     client.publish("esp8266/test", "hello emqx");
  34.     client.subscribe("esp8266/test");
  35. }

  36. void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
  37.     Serial.print("Message arrived in topic: ");
  38.     Serial.println(topic);
  39.     Serial.print("Message:");
  40.     for (int i = 0; i < length; i++) {
  41.         Serial.print((char) payload[i]);
  42.     }
  43.     Serial.println();
  44.     Serial.println("-----------------------");
  45. }

  46. void loop() {
  47.     client.loop();
  48. }
复制代码


总结
至此,我们已成功使 ESP8266 连接到 EMQ X Cloud 提供的公共 MQTT 服务器。 在本项目中我们简单的将 ESP8266 连接到 MQTT 服务器,这只是 ESP8266 较为基础的能力之一,ESP8266 其实还能与各类物联网传感器相连,并将传感器数据上报至 MQTT 服务器。
接下来我们将会陆续发布更多关于物联网开发及 ESP8266 的相关文章,尽情关注。




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