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README.md

arduino esp32接入物联网通信云平台


本实践使用arduino平台esp32 wrover-b开发板连接上物联网通信云平台UIoT Core实现mqtt消息的发布与订阅

一、环境准备

1.下载并安装arduino IDE,点击选择下载方式

2.完成安装之后打开IDE安装ESP32包步骤如下

点击文件->首选项,弹出对话框
1

按如图所示点击1处方框https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json 填入,点击好,保存 2

点击工具->开发板->开发板管理器,弹出对话框 3

等待下载完成之后,安装 4

下载完成之后点击搜索框搜索esp32点击安装安装完成之后显示INSTALLED 5

esp32开发板安装完成

3.安装依赖库

点击 工具->管理库,弹出对话框 6

安装PubSubClient库在搜索框中粘贴PubSubClient,找到该名称对应的库,并安装 7

安装ArduinoJson库在搜索框中粘贴Arduino_JSON,找到该名称对应的库,并安装 Arduino_JSON

安装UCloudIoTSDK库,在搜索框中粘贴UCloudIoTSDK,找到该名称对应的库,并安装 UCloudIoTSDK

4.开发板设置

用USB--连接上开发板,将开发板信息设置为如图所示(该设置仅仅针对该款ESP32,其它请自行查阅资料确认如何设置) 10

二、程序编写

实现流程:

1.首先包含sdk头文件以及连接wifi所需头文件。

#include "UCloudIoTSDK.h"
#include <WiFi.h>

2.设置wifi ssid以及password。

#define wifi_ssid     ""
#define wifi_password ""

3.设置连接物联网通信平台需要的信息,该部分信息必须在物联网通信平台创建产品以及设备之后获得。product_sndevice_sn必填。静态连接时,将product_secret置为NULL并填写device_secret动态注册时将device_secret置为NULL并填写product_secret

#define product_sn        ""
#define device_sn         ""
#define product_secret    ""
#define device_secret     ""

4.定义mqtt测试topic。

#define MQTT_TEST_TOPIC  "/%s/%s/test/mqtt_connect"  
#define MQTT_TEST_MESSAGE  "This is a test message!"  
char mqtt_test_topic[80];

5.设置用户消息回调函数该回调函数在mqtt收到消息之后调用。

/*******用户消息回调函数************/
void  msg_callback(char* topic, uint8_t* payload, unsigned int length)
{
  Serial.println("calling user callback ");
  Serial.print("Message received: ");
  Serial.println(topic);
  Serial.print("payload: ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();
}

6.wifi连接过程

int wifi_connect(char *ssid,char *password)
{
  Serial.print("attempting to connect ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status()!= WL_CONNECTED) 
  {
   Serial.print(".");
   // wait 1 second for re-trying
   delay(1000);
  }
  Serial.print("connected with ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

7.根据四元组信息以及回调函数构造UCloudMQTT对象

UCloudMQTT ucloudMQTT(product_sn,device_sn,product_secret,device_secret,msg_callback);

8.setup里面进行wifi连接以及mqtt连接订阅测试topic

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  //连接wifi
  wifi_connect(wifi_ssid,wifi_password);
  //连接mqtt
  while(!ucloudMQTT.mqtt_status()) {
    ucloudMQTT.mqtt_connect();
  }
  Serial.println("connected to ucloud iot core platform!");
  //订阅topic
  sprintf(mqtt_test_topic,MQTT_TEST_TOPIC,product_sn,device_sn);
  if(ucloudMQTT.subscribe(mqtt_test_topic)==false)
    Serial.println("subscribe topic failed !");
  else
    Serial.println("subscribe topic success !");
}

9.loop里面进行消息接收以及每两秒发布一条测试topic的消息

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  ucloudMQTT.mqttYield(2000);
  if(ucloudMQTT.publish(mqtt_test_topic,MQTT_TEST_MESSAGE)==false)
    Serial.println("publish topic failed !");
  else
    Serial.println("publish topic success !");
}

示例代码:

11 12

三、测试过程

1.烧录

点击图中→方向,点击之后开始编译,编译通过后自动下载到开发板 13

2.设备端串口打印结果

使用串口工具连接esp32串口看到如图所示有wifi连接成功mqtt连接成功。以及订阅发布成功的log。 device

3.物联网平台结果

iot-core平台显示当前设备在线 device

iot-core平台日志管理查看设备publish到云端的消息 device

四、拓展

该例程只演示了使用静态连接连上物联网通信云平台此外SDK还有动态注册以及TLS加密连接功能。想要使用动态注册只需要将四元组信息的device_sn置为NULL,并且正确填写四元组的其他三个信息。如果想要使用TLS加密连接找到UCloudIoTSDK.h库文件ENABLE_ESP32_TLS注释取消即可打开TLS加密连接。

五、API参考

1.构造对象接口

要使用该库进行mqtt连接到物联网通信云平台时需要首先构建UCloudMQTT对象使用到以下接口  
UCloudMQTT(char *product_sn,char *device_sn,char *product_secret,char *device_secret,MQTTHandlerFun  callback);    
参数product_sn指向存有产品序列号字符串的指针  
参数device_sn ,指向存有设备序列号字符串的指针  
参数product_secret指向存有产品秘钥字符串的指针  
参数device_secret指向存有设备秘钥字符串的指针  
参数callback用户消息回调函数指针  
使用示例:
UCloudMQTT ucloudMQTT(product_sn,device_sn,product_secret,device_secret,msg_callback);

2.MQTT连接接口

int mqtt_connect(void);
返回值: 0-连接成功  1-连接失败  
使用示例mqtt_connect();

3.延时等待接收MQTT消息接口

void mqttYield(int time_ms);  
参数time_ms延时等待的时间ms为单位。  
使用示例mqttYield(2000);

4.查询MQTT状态接口

boolean   mqtt_status(void);  
返回值: true-处于连接状态  false-断开状态  
使用示例mqtt_status();  

5.MQTT发布接口

boolean   publish(  const char* topic,  const char* payload  ); 
参数topic消息TOPIC   
参数payload消息内容  
返回值true-发布成功  false-发布失败  
使用示例publish(MSG_TOPIC,"123456"); 

boolean   publish(const char* topic, const uint8_t * payload, unsigned int plength);
参数topic消息TOPIC   
参数payload消息内容 
参数plengthpayload的长度
返回值true-发布成功  false-发布失败  
使用示例publish(MSG_TOPIC,"123456"6);

6.MQTT订阅接口

boolean   subscribe(const char* topic);  
参数topic订阅的TOPIC  
返回值true-订阅成功  false-订阅失败  
使用示例subscribe(MSG_TOPIC);

boolean   subscribe(const char* topic, uint8_t qos);
参数topic订阅的TOPIC
参数qos,消息服务质量等级仅支持qos0和qos1,
返回值true-订阅成功  false-订阅失败  
使用示例subscribe(MSG_TOPIC1);

7.MQTT取消订阅接口

boolean   unsubscribe(const char* topic);  
参数topic订阅的TOPIC  
返回值true-订阅成功  false-订阅失败  
使用示例unsubscribe(MSG_TOPIC);

六、常见问题

1.编译出现有些文件找不到,请确认是否将必要的库安装成功

2.烧录不了确认arduino IDE能够读取到端口信息如果开发板端口连接到其他串口工具将会造成烧录失败

3.编译通过烧录进去mqtt连接以及消息发布订阅出问题请将PubSubClient库找到并将PubSubClient.h中的MQTT_MAX_PACKET_SIZE修改为1024


结束