ESP8266接入MQTT物联网平台示例代码

1. 简介

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级、灵活的物联网消息交换和数据传递协议，旨在实现 IoT 开发人员在灵活性和硬件/网络资源之间的平衡。而 ESP8266 是一款高度集成的 Wi-Fi SoC 解决方案，具有低功耗、紧凑设计和高稳定性，可满足各种 IoT 应用需求。ESP8266具备完整的自包含Wi-Fi网络功能，可独立应用，也可作为从机运行于其他主机 MCU 上。

本项目旨在展示如何将 ESP8266 连接到MQTT物联网平台，并使用 Arduino IDE 进行编程。

2. 所需硬件与软件

ESP8266
Arduino IDE
MQTT物联网平台
Broker: iot.mqtt.cn
TCP Port: 1883
Websocket Port: 8083

3. 准备工作

在开始之前，请确保您已安装 Arduino IDE，并已连接 ESP8266 开发板。

4. 编写 ESP8266 代码

首先，我们将导入 ESP8266WiFi 和 PubSubClient 库。ESP8266WiFi 库用于将 ESP8266 连接到 Wi-Fi 网络，而 PubSubClient 库用于使 ESP8266 连接到 MQTT 服务器以发布消息和订阅主题。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

接下来，设置 Wi-Fi 的名称和密码，以及 MQTT 服务器的连接地址和端口。

// WiFi
const char *ssid = "您的WiFi名称"; // 输入您的 WiFi 名称
const char *password = "您的WiFi密码";  // 输入您的 WiFi 密码

// MQTT Broker
const char *mqtt_broker = "iot.mqtt.cn";
const char *topic = "esp8266/test";
const char *mqtt_username = "emqx";
const char *mqtt_password = "public";
const int mqtt_port = 1883;

打开串行连接，以便输出程序的结果，并连接到 Wi-Fi 网络。

// 设置串行连接波特率为 115200
Serial.begin(115200);

// 连接到 Wi-Fi 网络
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.println("正在连接到WiFi...");
}
Serial.println("已连接到WiFi网络");

接下来，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。

client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
client.setCallback(callback);
while (!client.connected()) {
    String client_id = "esp8266-client-";
    client_id += String(WiFi.macAddress());
    Serial.printf("客户端 %s 连接到公共 MQTT 代理\n", client_id.c_str());
    if (client.connect(client_id.c_str(), mqtt_username, mqtt_password)) {
        Serial.println("已连接到公共 EMQX MQTT 代理");
    } else {
        Serial.print("连接失败，状态：");
        Serial.print(client.state());
        delay(2000);
    }
}

一旦 MQTT 服务器连接成功，ESP8266 将向 MQTT 服务器发布消息并订阅主题。

// 发布和订阅
client.publish(topic, "Hello MQTT");
client.subscribe(topic);

最后，将主题名称打印到串行端口，然后打印收到的每个字节的消息。

void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
    Serial.print("收到主题消息：");
    Serial.println(topic);
    Serial.print("消息内容：");
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        Serial.print((char) payload[i]);
    }


    Serial.println();
    Serial.println("-----------------------");
}

5. 完整的 ESP8266 代码

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// WiFi
const char *ssid = "您的WiFi名称"; // 输入您的 WiFi 名称
const char *password = "您的WiFi密码";  // 输入您的 WiFi 密码

// MQTT Broker
const char *mqtt_broker = "iot.mqtt.cn";
const char *topic = "esp8266/test";
const char *mqtt_username = "emqx";
const char *mqtt_password = "public";
const int mqtt_port = 1883;

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
    // 设置串行连接波特率为 115200
    Serial.begin(115200);

    // 连接到 WiFi 网络
    WiFi.begin(ssid, password);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(500);
        Serial.println("正在连接到WiFi...");
    }
    Serial.println("已连接到WiFi网络");

    // 连接到 MQTT 代理
    client.setServer(mqtt_broker, mqtt_port);
    client.setCallback(callback);
    while (!client.connected()) {
        String client_id = "esp8266-client-";
        client_id += String(WiFi.macAddress());
        Serial.printf("客户端 %s 连接到公共 MQTT 代理\n", client_id.c_str());
        if (client.connect(client_id.c_str(), mqtt_username, mqtt_password)) {
            Serial.println("已连接到公共 EMQX MQTT 代理");
        } else {
            Serial.print("连接失败，状态：");
            Serial.print(client.state());
            delay(2000);
        }
    }

    // 发布和订阅
    client.publish(topic, "Hello EMQX");
    client.subscribe(topic);
}

void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
    Serial.print("收到主题消息：");
    Serial.println(topic);
    Serial.print("消息内容：");
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        Serial.print((char) payload[i]);
    }
    Serial.println();
    Serial.println("-----------------------");
}

void loop() {
    client.loop();
}