零基础入门学用物联网 – MQTT应用篇 – 1-1-3 ESP8266物联网控制基本操作(上)

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示例程序

本程序旨在演示如何使用然也物联(www.ranye-iot.net)社区版实现板上LED控制。

/**********************************************************************
项目名称/Project          : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name     : ranye_iot_led
团队/Team                : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author              : CYNO朔
日期/Date（YYYYMMDD）     : 2021-10-01
程序目的/Purpose          : 
本程序旨在演示如何使用然也物联(www.ranye-iot.net)社区版实现板上LED控制。

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本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。
该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页：
http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-tuttorial/mqtt-application/
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)
const char* ssid = "taichi-maker";
const char* password = "12345678";
const char* mqttServer = "iot.ranye-iot.net";
// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案
// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);

// ****************************************************
// 注意！以下需要用户根据然也物联平台信息进行修改！否则无法工作!
// ****************************************************
const char* mqttUserName = "iotuser_2";         // 服务端连接用户名(需要修改)
const char* mqttPassword = "password";          // 服务端连接密码(需要修改)
const char* clientId = "iotuser_2_id";          // 客户端id (需要修改)
const char* subTopic = "iotuser/led_kz";        // 订阅主题(需要修改)
const char* pubTopic = "iotuser/led_zt";        // 订阅主题(需要修改)
const char* willTopic = "iotuser/led_yz";       // 遗嘱主题名称(需要修改)
// ****************************************************

//遗嘱相关信息
const char* willMsg = "esp8266 offline";        // 遗嘱主题信息
const int willQos = 0;                          // 遗嘱QoS
const int willRetain = false;                   // 遗嘱保留

const int subQoS = 1;            // 客户端订阅主题时使用的QoS级别（截止2020-10-07，仅支持QoS = 1，不支持QoS = 2）
const bool cleanSession = false; // 清除会话（如QoS>0必须要设为false）

bool ledStatus = HIGH;

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);          // 设置板上LED引脚为输出模式
  digitalWrite(LED_BUILTIN, ledStatus);  // 启动后关闭板上LED
  Serial.begin(9600);                    // 启动串口通讯
  
  //设置ESP8266工作模式为无线终端模式
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  
  // 连接WiFi
  connectWifi();
  
  // 设置MQTT服务器和端口号
  mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);
  mqttClient.setCallback(receiveCallback);

  // 连接MQTT服务器
  connectMQTTserver();
}

void loop() {
  // 如果开发板未能成功连接服务器，则尝试连接服务器
  if (!mqttClient.connected()) {
    connectMQTTserver();
  }

   // 处理信息以及心跳
   mqttClient.loop();
   
}

// 连接MQTT服务器并订阅信息
void connectMQTTserver(){
  // 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）
  

  /* 连接MQTT服务器
  boolean connect(const char* id, const char* user, 
                  const char* pass, const char* willTopic, 
                  uint8_t willQos, boolean willRetain, 
                  const char* willMessage, boolean cleanSession); 
  若让设备在离线时仍然能够让qos1工作，则connect时的cleanSession需要设置为false                
                  */
  if (mqttClient.connect(clientId, mqttUserName, 
                         mqttPassword, willTopic, 
                         willQos, willRetain, willMsg, cleanSession)) { 
    Serial.print("MQTT Server Connected. ClientId: ");
    Serial.println(clientId);
    Serial.print("MQTT Server: ");
    Serial.println(mqttServer);    
    
    subscribeTopic(); // 订阅指定主题
  } else {
    Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");
    Serial.println(mqttClient.state());
    delay(5000);
  }   
}

// 收到信息后的回调函数
void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Message Received [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("Message Length(Bytes) ");
  Serial.println(length);

  if ((char)payload[0] == '1') {     // 如果收到的信息以“1”为开始
    ledStatus = LOW;
    digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus);  // 则点亮LED。
  } else {
    ledStatus = HIGH;                           
    digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus); // 否则熄灭LED。
  }

  pubMQTTmsg();
}

// 订阅指定主题
void subscribeTopic(){

  
  // 通过串口监视器输出是否成功订阅主题以及订阅的主题名称
  // 请注意subscribe函数第二个参数数字为QoS级别。这里为QoS = 1
  if(mqttClient.subscribe(subTopic, subQoS)){
    Serial.print("Subscribed Topic: ");
    Serial.println(subTopic);
  } else {
    Serial.print("Subscribe Fail...");
  }  
}

// 发布信息
void pubMQTTmsg(){
  char* pubMessage;
  
  if (ledStatus == LOW){
    pubMessage = "LED ON";
  } else {
    pubMessage = "LED OFF";
  }

  // 实现ESP8266向主题发布信息
  if(mqttClient.publish(pubTopic, pubMessage)){
    Serial.println("Publish Topic:");Serial.println(pubTopic);
    Serial.println("Publish message:");Serial.println(pubMessage);    
  } else {
    Serial.println("Message Publish Failed."); 
  }
}

// ESP8266连接wifi
void connectWifi(){

  WiFi.begin(ssid, password);
 
  //等待WiFi连接,成功连接后输出成功信息
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi Connected!");  
  Serial.println(""); 
}

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项目名称/Project : 零基础入门学用物联网

程序名称/Program name : ranye_iot_led

团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)

作者/Author : CYNO朔

日期/Date（YYYYMMDD） : 2021-10-01

程序目的/Purpose :

本程序旨在演示如何使用然也物联(www.ranye-iot.net)社区版实现板上LED控制。

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本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。

该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页：

http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-tuttorial/mqtt-application/

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#include <ESP8266WiFi.h>

#include <PubSubClient.h>

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)

const char* ssid = "taichi-maker";

const char* password = "12345678";

const char* mqttServer = "iot.ranye-iot.net";

// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案

// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/

WiFiClient wifiClient;

PubSubClient mqttClient(wifiClient);

// ****************************************************

// 注意！以下需要用户根据然也物联平台信息进行修改！否则无法工作!

// ****************************************************

const char* mqttUserName = "iotuser_2"; // 服务端连接用户名(需要修改)

const char* mqttPassword = "password"; // 服务端连接密码(需要修改)

const char* clientId = "iotuser_2_id"; // 客户端id (需要修改)

const char* subTopic = "iotuser/led_kz"; // 订阅主题(需要修改)

const char* pubTopic = "iotuser/led_zt"; // 订阅主题(需要修改)

const char* willTopic = "iotuser/led_yz"; // 遗嘱主题名称(需要修改)

// ****************************************************

//遗嘱相关信息

const char* willMsg = "esp8266 offline"; // 遗嘱主题信息

const int willQos = 0; // 遗嘱QoS

const int willRetain = false; // 遗嘱保留

const int subQoS = 1; // 客户端订阅主题时使用的QoS级别（截止2020-10-07，仅支持QoS = 1，不支持QoS = 2）

const bool cleanSession = false; // 清除会话（如QoS>0必须要设为false）

bool ledStatus = HIGH;

void setup() {

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // 设置板上LED引脚为输出模式

digitalWrite(LED_BUILTIN, ledStatus); // 启动后关闭板上LED

Serial.begin(9600); // 启动串口通讯

//设置ESP8266工作模式为无线终端模式

WiFi.mode(WIFI_STA);

// 连接WiFi

connectWifi();

// 设置MQTT服务器和端口号

mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);

mqttClient.setCallback(receiveCallback);

// 连接MQTT服务器

connectMQTTserver();

}

void loop() {

// 如果开发板未能成功连接服务器，则尝试连接服务器

if (!mqttClient.connected()) {

connectMQTTserver();

}

// 处理信息以及心跳

mqttClient.loop();

}

// 连接MQTT服务器并订阅信息

void connectMQTTserver(){

// 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）

/* 连接MQTT服务器

boolean connect(const char* id, const char* user,

const char* pass, const char* willTopic,

uint8_t willQos, boolean willRetain,

const char* willMessage, boolean cleanSession);

若让设备在离线时仍然能够让qos1工作，则connect时的cleanSession需要设置为false

if (mqttClient.connect(clientId, mqttUserName,

mqttPassword, willTopic,

willQos, willRetain, willMsg, cleanSession)) {

Serial.print("MQTT Server Connected. ClientId: ");

Serial.println(clientId);

Serial.print("MQTT Server: ");

Serial.println(mqttServer);

subscribeTopic(); // 订阅指定主题

} else {

Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");

Serial.println(mqttClient.state());

delay(5000);

}

// 收到信息后的回调函数

void receiveCallback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {

Serial.print("Message Received [");

Serial.print(topic);

Serial.print("] ");

for (int i = 0; i < length; i++) {

Serial.print((char)payload[i]);

}

Serial.println("");

Serial.print("Message Length(Bytes) ");

Serial.println(length);

if ((char)payload[0] == '1') { // 如果收到的信息以“1”为开始

ledStatus = LOW;

digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus); // 则点亮LED。

} else {

ledStatus = HIGH;

digitalWrite(BUILTIN_LED, ledStatus); // 否则熄灭LED。

}

pubMQTTmsg();

}

// 订阅指定主题

void subscribeTopic(){

// 通过串口监视器输出是否成功订阅主题以及订阅的主题名称

// 请注意subscribe函数第二个参数数字为QoS级别。这里为QoS = 1

if(mqttClient.subscribe(subTopic, subQoS)){

Serial.print("Subscribed Topic: ");

Serial.println(subTopic);

} else {

Serial.print("Subscribe Fail...");

}

// 发布信息

void pubMQTTmsg(){

char* pubMessage;

if (ledStatus == LOW){

pubMessage = "LED ON";

} else {

pubMessage = "LED OFF";

}

// 实现ESP8266向主题发布信息

if(mqttClient.publish(pubTopic, pubMessage)){

Serial.println("Publish Topic:");Serial.println(pubTopic);

Serial.println("Publish message:");Serial.println(pubMessage);

} else {

Serial.println("Message Publish Failed.");

}

// ESP8266连接wifi

void connectWifi(){

WiFi.begin(ssid, password);

//等待WiFi连接,成功连接后输出成功信息

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(1000);

Serial.print(".");

}

Serial.println("");

Serial.println("WiFi Connected!");

Serial.println("");

}