目录
写在前面
ESP32是一块完整的开发板，据我目前所知，它本身自带蓝牙和WIFI,可用arduino和MicroPython单独对其完成开发，以前我用arduino已经试过了。参考我之前的
ESP32(基于Arduino)连接EMQX的Mqtt服务器上传信息与命令控制_昊月光华的博客-优快云博客_arduino esp32 mqtt
既然ESP32本身在通信方面上就已经做得足够完美了（最高主频可以达到240MHZ），而且以arduino库开发的方式又极其简单和轻松。奈何让esp32订阅和发布都是相当于另外写一套代码（尽管也很简单,但避免不了新的需求又要增加新的代码），其中包括串口通信的代码（保证不会有信息丢失）,还要包括断网自动重连WIFI和与mqtt服务器断开自动重连等辅助代码。试想在这种情况下，需要判断从stm32发过来的信息中是发给那个主题的，不得不继续修改代码增加判断。（ （除非单独指定某个串口接受某个主题的数据，然后esp32收到就直接发送对应主题。）
三种方案（利用ESP32连接EMQX下的MQTT）
- 第一种：正如上面的那样，esp32单独工作，stm32与esp32串口通信订阅和发布。（这种比如容易看到效果，因为可以单独进行测试）
- 第二种:也就是本次我要做的事情，直接用stm32通过AT指令控制ESP32连接wifi，连接mqtt服务器，然后订阅和发布。
- 第三种:结合前面两种的方案，让esp32单独开发，比如用arduino可以单独订阅和发布，自己规定一套协议，我把它称之为仿AT指令 ，然后约定xxx格式是订阅，xxx格式是发布。好处在于可以自己扩展代码。比如说可以知道另一个连接mqtt服务器的客户端的在线情况。坏处在于：难度较大,需要保证每次的发布信息和收到订阅主题的信息都能无差错。
本次实现第二种:让esp32烧录MQTT 的AT 固件 然后 stm32以发AT 指令的方式完成所有功能。详细见步骤：
步骤
ESP32烧录固件并AT指令进行测试。
这个官方文档上有。
接线
下载固件
esp32的固件链接
https://docs.ai-thinker.com/_media/esp32/esp32-s_at2.2-sdk4.0.1-uart0.rar
烧录工具下载
Flash烧录工具的下载链接：工具 | 乐鑫科技
下载解压后图示
烧录固件（选择ESP32）
打开烧录工具
选择后(如下配置只有被勾选的那一行是有效的）
在烧录之前，把esp32设置成自动下载模式，先按EN,同时按下IO0
串口打印出
rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x3 (DOWNLOAD_BOOT(UART0/UART1/SDIO_REI_REO_V2))
waiting for download说明进入了下载模式
start后，开始下载
完成后复位测试AT指令。（需要注意的是AT指令格式必须是严格的，比如以下带AT的指令，AT前不能有空格，后面也不能有空格，另外串口调试助手发送还必须带回车符。）
在进行以下AT指令测试之前，本地EMQX的mqtt服务器要安装后并在bin路径下
emqx start
启动。
进行AT指令测试。（附上官网文档上的指令）
更多关于WIFI 的AT指令和MQTT 的AT指令集参考乐鑫官网
AT 命令集 - ESP32 - — ESP-AT 用户指南 latest 文档 (espressif.com)
发送AT指令的顺序：
AT #测试AT功能
AT+CWMODE=1 #设置模组进入STA模式
AT+CWJAP="ssid","password" #连接wifi
AT+MQTTUSERCFG=0,1,"用户ID","账号","密码",0,0,""
# 设置MQTT连接所需要的的参数，包括用户ID（不为空）、
# 账号（admin）以及密码（public）
AT+MQTTCONN=0,"本地IP",1883,0
AT+MQTTPUB=0,"对应主题","发布主题对应信息",0,0 //发布对应主题信息
AT+MQTTSUB=0,"订阅的主题名",0 //订阅对应的主题
串口助手下AT 指令测试
若连接mqtt服务器返回 ERROR
先调用 MQTT+CLEAN=0 清除MQTT的连接信息。再重新连接。
关于AT 指令与MQTT服务器断开后自动重连MQTT服务器
AT+MQTTCONN=0,"192.168.1.13",1883,0（以连接本地为例，0改成1即可，经过测试，手动断开服务器连接后能自动重连）
关于AT指令设置上电自动连接WIFI
AT+CWAUTOCONN=<enable> 0:上电不自动连接 1：上电自动连接
关于AT指令设置断开后自动重新连接WIFI
AT+CWRECONNCFG=1,0 //断开后每隔1s自动重连，始终尝试自动重连
到这，把esp32断网自动重连WIFI和mqtt服务器都设置完毕。
STM32对接ESP32（以AT指令交互）
原理：
让stm32以串口的形式发送给ESP32代替串口调试助手与ESP32进行交互。需要注意的是在连接时适当的延时保证ESP32处理完数据。（若不延时，我测试时有可能会连接失败）
步骤：
- STM32发AT指令控制ESP32正常连接EMQX下的mqtt服务器并订阅相关主题
- 用paho MQTT客户端也连接mqtt服务器，并发布相应主题
- stm32收到信息进行数据处理，判断是哪个主题发来的并解析出具体消息。
设备：
其中STM32是F103C8T6最小系统开发板。
连线：
stm32的串口2连接ESP32的串口1。stm32的串口2以DMA加空闲中断接受数据。
测试：
esp32收到stm32发过来的AT指令订阅"hello"主题，用paho客户端或EMQX下的websocket发布主题信息，以json格式发送，esp32收到后发送到stm32，stm32解析出对应数据信息。
主要代码：
我的代码中难免有败笔，只考虑了正常情况，敬请指出。
mqtt.c
#include "mqtt.h"
u16 MAXCONNECT_TIME=0;
u8 Rx2_Buf[180]={0}; //接受ESP32模块信息
u8 Rx2_sBuf[180]={0}; //发送缓存数组 以DMA方式
u8 Rx2_Cnt=0;
__IO u8 mqttstate=0;
char wifi_uid[]="rookie";
char wifi_pwd[]="yy061457";
//连接WIFI ESP32可以设置为自动重连
void ConnectWifi(void){
sprintf((char *)Rx2_sBuf,CONNECTWIFI,wifi_uid,wifi_pwd);
HAL_UART_Transmit(&huart2,Rx2_sBuf,strlen((const char *)Rx2_sBuf),10);
}
//清除MQTT连接
void CleanMqttInfo(void){
HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)CLEANMQTTINFO,sizeof(CLEANMQTTINFO),10);
printf("%s\r\n",CLEANMQTTINFO);
}
//登录认证
void ConnectMQTTServer(void){
//清除先前遗留连接信息
CleanMqttInfo();
HAL_Delay(500);
//登录认证
HAL_UART_Transmit(&huart2,(u8*)LOGINMQTT,sizeof(LOGINMQTT),20);
printf("%s\r\n",LOGINMQTT);
HAL_Delay(500);
//连接mqtt服务器
HAL_UART_Transmit(&huart2,(u8*)CONNECTMQTT,sizeof(CONNECTMQTT),20);
printf("%s\r\n",CONNECTMQTT);
HAL_Delay(1000);
}
//连接WIFI与MQTT服务器
void MQTT_Init(void){
ConnectWifi(); //可设置上电自动连接wifi
HAL_Delay(5000);
mqttstate=1;
ConnectMQTTServer();
while(mqttstate!=2){
ConnectMQTTServer();
HAL_Delay(1000);
}
printf("Connect mqtt success\r\n");
SubAssignTopic("hello"); //订阅相关主题
HAL_Delay(1000);
}
///订阅指定主题
void SubAssignTopic(char * subtopic){
sprintf(Rx2_sBuf,SUBTOPIC,subtopic);
printf("%s\r\n",Rx2_sBuf);
HAL_UART_Transmit(&huart2,Rx2_sBuf,sizeof(Rx2_sBuf),10);
}
//获取对应主题和对应信息(JSON格式),以及json数据报长度
void GetTopicAndMsg(char * p,char * src,char* topic, char* cnt,int len,char * msg) {
while (*p != '"' && p != &src[len - 1])p++; //匹配第一个引号
if (*p++ == '"') {
char start = 0;
while (*p != '"' && p != &src[len - 1]) {
topic[start++] = *p++;
}
if (*p++ == '"') { //匹配第二个引号
topic[start] = '\0';
printf("[topic]:%s\r\n", topic); //主题获取完毕
}
if (*p == ',' && p!= &src[len-1]) { //匹配第一个逗号
p++;
char temp[3] = { 0 };
char j = 0;
while (*p!=',' && p != &src[len-1])
{
temp[j++] = *p++;
}
*cnt = atoi(temp);//得到长度
printf("[CNT]:%d\r\n", *cnt);
if (*p++ == ',') {//匹配描述消息体长度的最后一个逗号
j = 0;
while (p != &src[len]) {
msg[j++] = *p++;
}
msg[j] = '\0';
printf("[msg]:%s\r\n", msg);
}
}
}
}
void Test(void){
char topic[30]={0};
char msg[160]={0};
char* p = strstr((const char *)Rx2_Buf, "MQTTSUBRECV");
if(p){
u8 len =strlen((const char *)Rx2_Buf);
char cnt=0;
//获取主题与json数据报
GetTopicAndMsg(p ,Rx2_Buf, topic,&cnt, len, msg);
json_error_t error;
json_t *root;
root = json_loads((const char*)msg, 0, &error);
if(json_is_object(root)) //是json格式数据
{
//解析json数据
if(strcmp(topic,"hello") == 0){
char *name=(char *)json_string_value(json_object_get(root, "name"));
int val1=json_integer_value(json_object_get(root, "val1"));
int val2=json_integer_value(json_object_get(root, "val2"));
int val3=json_integer_value(json_object_get(root, "val3"));
//测试解析后的数据
printf("parse name:%s-val1:%d-val2:%d-val3:%d\r\n",name,val1,val2,val3);
}
//释放内存
json_decref(root);
}
else //非json格式数据
{
printf("format error:%d-%s\r\n", error.line, error.text);
}
}
}
//发布信息到指定主题
void PubMsgByTopic(char * topic,char * msg){
sprintf(Rx2_sBuf,topic,msg);
HAL_UART_Transmit(&huart2,Rx2_sBuf,sizeof(Rx2_sBuf),10);
}
mqtt.h
#ifndef __MQTT_H_
#define __MQTT_H_
#include "template.h"
void ConnectWifi(void);
void ConnectMQTTServer(void);
extern u8 Rx2_Buf[180];
extern u8 Rx2_sBuf[180];
extern __IO u8 mqttstate;
//订阅主题格式
#define SUBTOPIC "AT+MQTTSUB=0,\"%s\",0\r\n"
//发布对应主题对应信息格式
#define PUBTOPIC "AT+MQTTPUB=0,\"%s\",\"%s\",0,0\r\n"
//连接对应WIFI 账号 密码
#define CONNECTWIFI "AT+CWJAP=\
\"%s\",\
\"%s\"\r\n"
//清除MQTT连接信息
#define CLEANMQTTINFO "AT+MQTTCLEAN=0\r\n"
//连接EMQX服务器的本地登录账号和密码
#define LOGINMQTT "AT+MQTTUSERCFG=0,1,\
\"ESP\",\
\"admin\",\
\"061457\",\
0,0,""\
\r\n"
//连接本地EMQX 下的mqtt服务器地址 设置断开自动重连
#define CONNECTMQTT "AT+MQTTCONN=0,\"192.168.1.13\",1883,1\r\n"
extern u16 MAXCONNECT_TIME;
void SubAssignTopic(char * subtopic);
void PubMsgByTopic(char * topic,char * msg);
void MQTT_Init(void);
void Test(void);
#endif
效果：
发布hello主题
json 数据如下
{
"name":"yzh",
"val1":1,
"val2":2,
"val3":3
}
最后
结束。
273
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
