微信硬件平臺（十） 1 ESP8266經過mqtt交互消息
//----------------------------------------------------------------------------------------//
//-----------------------------------程序功能-----------------------------------------//
/*
總功能： 製做一個MQTT服務器和ESP8266串口互相傳輸消息的模塊
如何使用：
1修改每一個芯片的信息
1-1 修改每個產品的ID
1-2 修改對應MQTT服務器配置信息
1-3 修改默認登錄WIFI的消息
2使用步驟
2-1 鏈接WIFI
上電前5S內
若是檢測到超過2S的按鍵長按，進入配網模式，LED慢閃。配網成功後，自動記錄WIFI的帳號和密碼。
若是沒有檢測到超過2S的按鍵動做，5s後自動進入鏈接WIFi模式，，LED快閃，鏈接上次記錄的WIFI。
2-2 鏈接MQTT服務器
鏈接不成功，5S後重連。
鏈接成功，等待服務器發送過來消息，或者將本身的串口收到的消息發送給MQTT服務器
2-3 按鍵功能預留
按下按鍵，led亮
離開按鍵，led滅
*/
//----------------------------------------------------------------------------------------//
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <math.h>
#include <EEPROM.h>
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
//----------------------------------------------------------------------------------------//
//-----------------------------------配置信息開始-----------------------------------------//
//----------------------------------------------------------------------------------------//
// 產品惟一ID 微信分配
#define PRODUCT_ID "bowuguan_jiance"
// 默認鏈接WIFI帳號密碼
#define DEFAULT_STASSID "dongdong"//默認鏈接的路由器的名字 HUAWEI-H3VBKZ
#define DEFAULT_STAPSW "dongdong"//默認鏈接的路由器的名字 13991320168
//通訊服務器消息
#define MQTT_SEVER "www.dongvdong.top"
#define MQTT_PORT 1883
#define MQTT_USER "dongdong"
#define MQTT_PASS "dongdong"
#define MQTT_ID PRODUCT_ID // 使用產品ID充當服務器識別ID
#define MQTT_PUB_TOPIC PRODUCT_ID"/s" // 發佈話題 產品ID+/s
#define MQTT_REC_TOPIC PRODUCT_ID"/r" // 接受話題 產品ID+/r
// led狀態反轉
bool ledState=0;
// 配網
#define Smart_KEY D2 //配網按鍵
#define Smart_LED D4 //配網LED指示燈
//led控制按鍵中斷
#define Use_LED D4 //控制LED
#define Use_KEY D2 //控制LED的按鍵
//-----------------------------------配置信息結束-----------------------------------------//
#define MAGIC_NUMBER 0xAA
struct config_type
{
char stassid[32];
char stapsw[64];
uint8_t magic;
};
config_type config;
char sendmsg[100];// 發送話題
/***************************（1.1）按鍵LED函數（）*****************************/
// LED管腳口初始化
void LED_begin(){
pinMode(Use_LED,OUTPUT);
digitalWrite(Use_LED, LOW);
pinMode(Use_KEY, INPUT);
detachInterrupt(Use_KEY);
attachInterrupt(Use_KEY, highInterrupt, RISING);
}
// 高電平觸發
void highInterrupt(){
digitalWrite(Use_LED, LOW);
detachInterrupt(Use_KEY);
attachInterrupt(Use_KEY, lowInterrupt,FALLING);
}
// 低電平觸發
void lowInterrupt(){
digitalWrite(Use_LED, HIGH);
detachInterrupt(Use_KEY);
attachInterrupt(Use_KEY, highInterrupt, RISING);
}
/**************************************************************/
/*************************（2） WIFI鏈接設置 *************************************/
/* 1鏈接WIFI 自動連WIFI接入網絡*/
void setup_wifi() {
WiFi.begin(config.stassid, config.stapsw);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
ESP.wdtFeed();
delay(200);
ledState = !ledState;
digitalWrite(Smart_LED, ledState);
Serial.print("...");
}
Serial.println("\r\n--------------WIFi CONNECT!-------------\r\n");
Serial.printf("SSID:%s\r\n", WiFi.SSID().c_str());
Serial.printf("PSW:%s\r\n", WiFi.psk().c_str());
}
/**************************************************************************/
/*************************（3） 服務器鏈接設置 *************************************/
/* 2鏈接服務器 等待，直到鏈接上服務器*/
void reconnect() {//等待，直到鏈接上服務器
while (!client.connected()) {//若是沒有鏈接上
Serial.println("Connect lost!");//鏈接失敗
if (client.connect(MQTT_ID+random(99999),MQTT_USER,MQTT_PASS)) {//接入時的用戶名，儘可能取一個很不經常使用的用戶名
client.subscribe(MQTT_REC_TOPIC);//接收外來的數據時的intopic
client.publish(MQTT_PUB_TOPIC,"hello world ");
Serial.println("Connect sever succes!");//鏈接
} else {
Serial.println("failed, rc=");//鏈接失敗
Serial.print(client.state());//從新鏈接
Serial.println(" try again in 5 seconds");//延時5秒後從新鏈接
delay(5000);
}
}
}
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {//用於接收數據
char recmsg[length+1];
for (int i = length-1; i >=0; i--) {
recmsg[i]=(char)payload[i];
}
recmsg[length]='\0';
Serial.println(recmsg);
// String str(recmsg); // char 轉換String
}
/**************************************************************************/
/*************************（4） smartConfig配置 *************************************/
void smartConfig()
{
Serial.println("Start smartConfig module");
pinMode(Smart_LED, OUTPUT);
digitalWrite(Smart_LED, 0);
WiFi.mode(WIFI_STA);
Serial.println("\r\nWait for Smartconfig");
WiFi.stopSmartConfig();
WiFi.beginSmartConfig();
while (1)
{
Serial.print(".");
digitalWrite(Smart_LED, 0);
delay(500);
digitalWrite(Smart_LED, 1);
delay(500);
if (WiFi.smartConfigDone())
{
Serial.println("SmartConfig Success");
strcpy(config.stassid, WiFi.SSID().c_str());
strcpy(config.stapsw, WiFi.psk().c_str());
Serial.printf("SSID:%s\r\n", WiFi.SSID().c_str());
Serial.printf("PSW:%s\r\n", WiFi.psk().c_str());
saveConfig();
break;
}
}
}
/**************************************************************************/
/*******************************5 保存信息**************************************/
/*
* 保存參數到EEPROM
*/
void saveConfig()
{
Serial.println("Save config!");
Serial.print("stassid:");
Serial.println(config.stassid);
Serial.print("stapsw:");
Serial.println(config.stapsw);
EEPROM.begin(1024);
uint8_t *p = (uint8_t*)(&config);
for (int i = 0; i < sizeof(config); i++)
{
EEPROM.write(i, *(p + i));
}
EEPROM.commit();
}
/*
* 從EEPROM加載參數
*/
void loadConfig()
{
EEPROM.begin(1024);
uint8_t *p = (uint8_t*)(&config);
for (int i = 0; i < sizeof(config); i++)
{
*(p + i) = EEPROM.read(i);
}
EEPROM.commit();
//出廠自帶
if (config.magic != MAGIC_NUMBER)
{
strcpy(config.stassid, DEFAULT_STASSID);
strcpy(config.stapsw, DEFAULT_STAPSW);
config.magic = MAGIC_NUMBER;
saveConfig();
Serial.println("Restore config!");
}
Serial.println(" ");
Serial.println("-----Read config-----");
Serial.print("stassid:");
Serial.println(config.stassid);
Serial.print("stapsw:");
Serial.println(config.stapsw);
Serial.println("-------------------");
}
void waitKey()
{
pinMode (Smart_LED, OUTPUT);
pinMode (Smart_KEY, INPUT);
digitalWrite(Smart_LED, 0);
Serial.println(" press key 2s: smartconfig mode! \r\n press key <2s: connect wifi!");
char keyCnt = 0;
unsigned long preTick = millis();
unsigned long preTick2 = millis();
int num = 0;
while (1)
{
ESP.wdtFeed();
if (millis() - preTick < 10 ) continue;//等待10ms
preTick = millis();
num++;
if (num % 20 == 0) //50*10=500ms=0.5s 反轉一次
{
ledState = !ledState;
digitalWrite(Smart_LED, ledState);
// delay(1);
Serial.print(".");
}
if (keyCnt >= 200 && digitalRead(Smart_KEY) == 1)
{ //按2S 進入一鍵配置
keyCnt = 0;
Serial.println("\r\n try to begin smartConfig! \r\n");
smartConfig();// 手機靈活設置WIFI
break;
}
// 不按按鍵，自動鏈接上傳WIFI
if (millis() - preTick2 > 5 * 1000) {
Serial.println("\r\n try to connect wifi! \r\n");
setup_wifi();
break;
}
if (digitalRead(Smart_KEY) == 1){ keyCnt++;}
else{keyCnt = 0;}
}
digitalWrite(Smart_LED, 0);
pinMode (Smart_KEY, OUTPUT);
}
/**************************************************************************/
String serial_read(){
//-------------------Begin----------------------//
//功能： 經過串口給MQTT服務器發送數據
if(Serial.available()>0){
delay(100);
String comdata = Serial.readString();
Serial.print("Serial.readString:");
//從串口緩存區中讀取的整個字符串，直至檢測到終止字符。
// char terminator = ',';
// String comdata =Serial.readStringUntil(terminator);
// Serial.print("Serial.readStringUntil: ");
Serial.println(comdata);
while(Serial.read()>= 0){}
/// char charBuf[100];
/// comdata.toCharArray(charBuf, sizechar) ;
// client.publish(MQTT_PUB_TOPIC,charBuf);
// comdata = "";
return comdata;
}
else return "fail";
//-------------------End----------------------//
}
bool serial_mqtt_sendmsg(String comdata){
if(comdata=="fail")return 0;
int sise_s=500;
char charBuf[sise_s];
comdata.toCharArray(charBuf, sise_s) ;
client.publish(MQTT_PUB_TOPIC,charBuf);
comdata = "";
return 1;
}
//初始化函數
void setup() {//初始化程序，只運行一遍
Serial.begin(9600);//設置串口波特率（與燒寫用波特率不是一個概念）
loadConfig();// 讀取信息
waitKey();
delay(5000);
client.setServer(MQTT_SEVER, MQTT_PORT);//端口號
client.setCallback(callback); //用於接收服務器接收的數據
LED_begin();//設置LED模式
}
// 循環主函數
void loop() {//主循環
if(WiFi.status() == WL_CONNECTED){
// 初始化鏈接
if (!client.connected()) {
reconnect();//確保連上服務器，不然一直等待。
}
// 訂閱話題等待
client.loop();//MUC接收數據的主循環函數。
// 從串口讀數據
String serial_string=serial_read();
// 將串口數據發送給服務器
serial_mqtt_sendmsg(serial_string);
serial_string="";
}
else
{
Serial.println("wifi fail!");
setup_wifi() ; // wifi
}
}
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