前言
MQTT是IBM開發(fā)的一個(gè)即時(shí)通訊協(xié)議，面向M2M和物聯(lián)網(wǎng)的連接，采用輕量級(jí)發(fā)布和訂閱消息傳輸機(jī)制，并且有可能成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
ESP8266是一款物美價(jià)廉的Wi-Fi芯片，集成Tensilica L106 鉆石系列的32 位處理器和片上SRAM，多達(dá)17 個(gè)GPIO口，并擁有IIC、IIS、UART、PWM、IR遙控等片上資源。
ESP8266還提供官方的軟件開發(fā)開發(fā)包（SDK），目前最新版本是「ESP8266 NONOS SDK V2.0.0」。
這篇文章主要講解如何使用ESP8266作為MQTT客戶端，并連上在本地電腦搭建的MQTT服務(wù)器。
開發(fā)環(huán)境
首先簡(jiǎn)單說明一下博主的開發(fā)環(huán)境：
- ESP8266開發(fā)環(huán)境：ESP8266 IDE 2.0
- ESP8266 SDK版本：esp8266_nonos_sdk_v2.0.0_16_08_10_0
- MQTT服務(wù)器：Apollo 1.7.1（本地搭建）
- 操作系統(tǒng)：64位 Win10系統(tǒng)
- ESP8266開發(fā)板：NodeMCU（4MB Flash）
導(dǎo)入工程
如果讀者和博主使用的開發(fā)環(huán)境一樣，那么步驟1~4就好理解了，不是的話直接看圖片和步驟5：
- 在IDE環(huán)境中通過「File」->「Import」；
- 彈窗中選擇「C/C++」->「Existing Code as Makefile project」；
- 下一步「Browse...」，編譯器選擇「Cygwin GCC」；
- 之后導(dǎo)入的工程目錄如上圖，其中給「dirver_lib」文件下面的Makeflie添加bak后綴或刪除掉，免得編譯通不過。
- 從「example」文件夾中拷貝esp_mqtt_proj文件夾到主目錄，點(diǎn)擊編譯按鈕，如果成功就完成這一步驟了。
工程目錄圖
代碼分析
示例工程中最重要的是這兩個(gè)文件：user目錄下的user_main.c和inlcude目錄下的mqtt_config.h。
其中user_main.c不用說了，玩過ESP8266的朋友都知道這是放主代碼的地方，其中user_init函數(shù)是SDK提供開發(fā)者放置初始化代碼的地方。下面主要分析mqtt_config.h。
mqtt_config.h代碼清單
#ifndef __MQTT_CONFIG_H__
#define __MQTT_CONFIG_H__
#define CFG_HOLDER 0x00FF55A4 /* Change this value to load default configurations */
#define CFG_LOCATION 0x79 /* Please don't change or if you know what you doing */
#define MQTT_SSL_ENABLE
/*DEFAULT CONFIGURATIONS*/
#define MQTT_HOST "192.168.1.100" //or "mqtt.yourdomain.com"
#define MQTT_PORT 1883
#define MQTT_BUF_SIZE 1024
#define MQTT_KEEPALIVE 120 /*second*/
#define MQTT_CLIENT_ID "DVES_%08X"
#define MQTT_USER "DVES_USER"
#define MQTT_PASS "DVES_PASS"
#define STA_SSID "DVES_HOME"
#define STA_PASS "yourpassword"
#define STA_TYPE AUTH_WPA2_PSK
#define MQTT_RECONNECT_TIMEOUT 5 /*second*/
#define DEFAULT_SECURITY 0
#define QUEUE_BUFFER_SIZE 2048
#define PROTOCOL_NAMEv31 /*MQTT version 3.1 compatible with Mosquitto v0.15*/
//PROTOCOL_NAMEv311 /*MQTT version 3.11 compatible with https://eclipse.org/paho/clients/testing/*/
#endif // __MQTT_CONFIG_H__
在這個(gè)文件中，有幾個(gè)宏定義可能需要修改的
- MQTT_HOST，MQTT服務(wù)器地址
- MQTT_PORT，MQTT服務(wù)器端口
- MQTT_USER，MQTT服務(wù)器用戶名
- MQTT_PASS，MQTT服務(wù)器密碼
- STA_SSID，WI-FI帳號(hào)
- STA_PASS，WI-FI密碼
還有一個(gè)最重要的宏定義——CFG_HOLDER，因?yàn)檫@個(gè)MQTT示例在ESP8266運(yùn)行過一次后會(huì)把這些信息保存到FLASH中，如果要繼續(xù)修改這些信息，記得要修改CFG_HOLDER這個(gè)宏定義，改成另一個(gè)數(shù)值即可。
CFG_HOLDER作的用是：在CFG_Load函數(shù)中，如果發(fā)現(xiàn)從FLASH讀取出來的CFG_HOLDER數(shù)值和宏定義的不一樣，則會(huì)更新這些信息，并保存到FLASH中。不修改CFG_HOLDER的話可能會(huì)發(fā)覺明明用戶名和密碼都正確但是就是連接不上去。
修改代碼及測(cè)試
修改代碼
根據(jù)上面分析，下面我們就可以修改示例代碼：
- 把STA_SSID和STA_PASS修改為自己的WiFI名和密碼；
- 修改MQTT_USER和MQTT_PASS為對(duì)應(yīng)的MQTT服務(wù)器的用戶名和密碼，Apollo服務(wù)器默認(rèn)是admin和password；
- 修改MQTT_HOST和MQTT_PORT為MQTT服務(wù)器IP和PORT，目前是使用本地的MQTT服務(wù)器，所以是修改為自己電腦的IP和61613端口，PORT是整型值；
- 根據(jù)MQTT服務(wù)器的協(xié)議不同，可能需要使用MQTT v3.1.1版本，所以把PROTOCOL_NAMEv31注釋掉，使用PROTOCOL_NAMEv311。源碼的PROTOCOL_NAMEv311前面沒有#define，自己加上就行。
- 最后，修改CFG_HOLDER，以讓這些配置生效，直接給原來CFG_HOLDER定義的數(shù)值加1即可。
編譯下載
編譯，查看Console窗口，如果輸出
那說明代碼已經(jīng)編譯成功。另外要注意，ESP8266 SDK v2.0版本生成的eagle.irom0text.bin燒寫起始地址是0x10000，而之前的版本燒寫地址是0x40000；eagle.flash.bin還是0x00000。由于博主使用的是4MB Flash的ESP8266，所以也建議讀者先確定手頭的ESP8266是不是4MB Flash（即32Mbit Flash，注意單位！4MB=32Mbit，F(xiàn)lash一般是以bit計(jì)算！）
另外如果Problems窗口報(bào)Errors的，只要Console窗口編譯通過，就可以不用管。
下載配置參考圖片：
提醒：blank.bin和default.bin燒寫一次就行，另外也要留意不同的Flash大小，blank.bin和default.bin燒寫地址也不同。
上電測(cè)試
如果前面一切順利，打開串口，設(shè)置波特率為115200，上電后前面的亂碼不用管，之后串口打印信息如下，省略了一部分信息：
load ...
default configuration
MQTT_InitConnection
MQTT_InitClient
WIFI_INIT
……（省略）
connected with [你的WiFi名], channel 6
dhcp client start...
STATION_IDLE
STATION_IDLE
ip:[WiFi分配給ESP8266的IP],mask:255.255.255.0,gw:[WiFi網(wǎng)關(guān)IP]
TCP: Connect to ip [MQTT服務(wù)器IP:PORT]
MQTT: Connected to broker [MQTT服務(wù)器IP:PORT]
MQTT: Sending, type: 1, id: 0000
TCP: Sent
TCP: data received 4 bytes
MQTT: Connected to [MQTT服務(wù)器IP:PORT]
MQTT: Connected
MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/0", id: 1
MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/1", id: 2
MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/2", id: 3
MQTT: queuing publish, length: 23, queue size(66/2048)
MQTT: queuing publish, length: 25, queue size(91/2048)
MQTT: queuing publish, length: 25, queue size(118/2048)
……
其中加粗帶方括號(hào)的字段根據(jù)測(cè)試環(huán)境不同而不同。
同時(shí)看源碼和串口信息可知，ESP8266向MQTT服務(wù)器訂閱了三個(gè)主題，假設(shè)使用的是本地搭建的MQTT服務(wù)器，那么查看MQTT服務(wù)器后臺(tái)就可以看到：
同時(shí)在后臺(tái)的Connects頁面也可以看到ESP8266的鏈接：
MQTT本地服務(wù)器搭建教程Windows版鏈接在后面。
另外博主已經(jīng)用ESP8266的MQTT連接上了OneNET云，連接該云需要注釋掉下面這條語句，在user_init函數(shù)下。
MQTT_InitLWT(&mqttClient, "/lwt", "offline", 0, 0);
原因是OneNET不支持，否則連接不上。
其他
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【MQTT服務(wù)器】
- 下載地址：http://activemq.apache.org/apollo/download.html
- 在Windows下搭建本地的MQTT服務(wù)器教程：http://blog.csdn.net/yannanxiu/article/details/52703946
【ESP8266 IDE】由于上面提供的ESP8266 IDE下載鏈接已經(jīng)失效，筆者這里自己上傳了一個(gè)，供大家下載：
鏈接: https://pan.baidu.com/s/1c2tBHW8
密碼: qyjs【示例代碼】本博客示例代碼下載地址：http://download.csdn.net/detail/u012163234/9687996
【ESP8266資料】ESP8266官網(wǎng)資源鏈接：http://espressif.com/zh-hans/products/hardware/esp8266ex/resources
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