前言

使用mqtt通讯，远程控制RPC
round switch和Led indicator部件，外观能设置的东西很少，甚至开关的title文字颜色都不能改

MQTTFX模拟

服务器发RPC报文给客户端

默认设置新建一个round switch部件，注意：高级中Retrieve led status value using method（检查设备状态的方法）是Subscribe for attribute
默认设置新建一个Led indicator部件用于显示当前led状态
仪表板点击round switch会向v1/devices/me/rpc/request/$id主题发送报文{“method”:”setValue”,”params”:$true(false)}

客户端收到RPC报文后执行

解析报文id，向v1/devices/me/rpc/response/ParseError: KaTeX parse error: Expected ‘}’, got ‘EOF’ at end of input: …red”>{“value”: 0 or 1}确认连接
客户端记录led的状态，暂时只考虑开关两种状态
客户端向v1/devices/me/attributes主题发送属性报文
别忘记执行led开关操作，此处只需要digitalWrite(LED_BUILTIN, !ledStatus)（板载灯是反逻辑的）就可以了，也可以理解成更新led灯状态

服务器收到应答报文后执行

服务器根据v1/devices/me/rpc/response/$request_id主题响应报文更新round switch的状态
服务器根据v1/devices/me/attributes主题属性报文更新Led indicator的状态

至此远程点亮led就完成了，单片机上只要点灯成功，执行其他操作也就同理了

完整代码

<em>// MQTT操作库</em>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

float humi_read = 0;    <em>// 存放湿度</em>
float temp_read = 0;    <em>// 存放温度</em>
long lastMsg = 0;       <em>// 记录最后发送的时间</em>

<em>// 温湿度传感器库</em>
#include <DHT.h>   
#define DHTPIN D1
#define DHTTYPE DHT11   
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);   <em>// 预加载传感器型号DHT11</em>

<em>// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)</em>
const char* ssid = "****";
const char* password = "*******";
const char* mqttServer = "www.weishadian.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);

const char* client_ID = "esp8266_1";                <em>// id可以任意</em>
const char* mqttUserName = "g6Wj*****SnNEL";  <em>// 设备令牌，token</em>
const char* mqttPassword = "";                      <em>// 密码为空</em>

char dataTemplate[] = "{\"temp\": %.2f, \"humi\": %.2f, \"times\": %d}";  <em>// 简单信息模板</em>
char postData[50];          <em>// 报文</em>
int reportTimes = 0;        <em>// 上报次数</em>

<em>// 主题</em>
char topic1[] = "v1/devices/me/telemetry";            <em>// 发布遥测数据的主题</em>
char topic2[] = "v1/devices/me/rpc/request/+";        <em>// RPC客户端主题</em>
char topic3[] = "v1/devices/me/attributes";           <em>// 属性主题</em>

int subQoS = 0;         <em>// QOS级别</em>
bool ledStatus = true;  <em>// led状态</em>
char statusTemplate[] = "{\"value\": %d}";
char postStatus[50];          <em>// 报文</em>

<em>// 连接wifi的函数</em>
void connectWifi(){
  WiFi.begin(ssid, password);

  <em>//等待WiFi连接,成功连接后输出成功信息</em>
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi 连接成功!");
  Serial.println("");
}

<em>// 连接MQTT服务器</em>
void connectMQTTserver(){
  if (mqttClient.connect(client_ID, mqttUserName, mqttPassword)) { 
    Serial.print("MQTT服务器连接成功。 ClientId: ");
    Serial.println(client_ID);
    Serial.print("MQTT服务器地址: ");
    Serial.println(mqttServer);
  } else {
    Serial.print("MQTT服务器连接失败，当前客户端状态：");
    Serial.println(mqttClient.state());
  }
}
<em>// 订阅指定主题</em>
void subscribeTopic(char subTopic[], int subQoS){
  if(mqttClient.subscribe(subTopic, subQoS)){
    Serial.print("订阅主题: ");
    Serial.println(subTopic);
  } else {
    Serial.print("Subscribe Fail...");
  }  
}

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

  <em>// 截取request主题的id，添加给response主题</em>
  char reTopic[50] = "v1/devices/me/rpc/response/";      <em>// RPC应答主题</em>
  for (int i; i < strlen(topic); i++){
    if (i >= 26){
      reTopic[i+1] = topic[i];  <em>// RPC应答主题后面加上id</em>
      } 
    }
  ledStatus = !ledStatus;
  snprintf(postStatus, 50, statusTemplate, ledStatus);
  <em>// 发布应答报文，确认连接  </em>
  mqttClient.publish(reTopic, (uint8_t *)postStatus, strlen(postStatus));
  <em>// 发布属性报文，更新led indicator状态</em>
  mqttClient.publish(topic3, (uint8_t *)postStatus, strlen(postStatus));

  digitalWrite(LED_BUILTIN, !ledStatus);  <em>// 改变LED状态</em>
}

void setup()
{
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);   <em>// LED_BUILTIN是ESP8266自带的led灯</em>
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();    <em>// 执行DHT库</em>

  <em>//设置为无线终端模式</em>
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  <em>// 连接WiFi</em>
  connectWifi();
  <em>// 设置MQTT服务器和端口号</em>
  mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);   <em>// 明文模式</em>
  mqttClient.setCallback(receiveCallback);  <em>// 收到报文的回调函数</em>
  connectMQTTserver();
  subscribeTopic(topic2, 0);        <em>// 订阅主题</em>
}

void loop()
{
  humi_read = dht.readHumidity();       <em>// 用dht库读取湿度数据</em>
  temp_read = dht.readTemperature();    <em>// 用dht库读取温度数据</em>

  if (isnan(humi_read) || isnan(temp_read)) <em>// 如果数据有缺失</em>
  {
      Serial.println("读取温湿度传感器数据失败！");   <em>// 输出信息</em>
  }
  else
  {
      Serial.print("湿度: ");   <em>// 串口输出湿度</em>
      Serial.print(humi_read);
      Serial.println(" %");
      Serial.print("温度: ");   <em>// 串口输出温度</em>
      Serial.print(temp_read);
      Serial.println(" ℃");
  }

  <em>// 如果MQTT未连接，则尝试连接服务器</em>
  if (!mqttClient.connected()) {
    connectMQTTserver();
  }
  <em>// 保持心跳</em>
  mqttClient.loop();

  <em>// 格式化json串，把reportTimes, temp_read, humi_read三个数据放入字符串模板dataTemplate，取前100个字节（全部）赋值给postData</em>
  snprintf(postData, 50, dataTemplate, temp_read, humi_read, reportTimes);

  <em>// 10秒发送一次数据</em>
  long now = millis();
  if (now - lastMsg > 10000) {
    reportTimes++;
    lastMsg = now;
    Serial.print("报文信息: ");
    Serial.println(postData);
    mqttClient.publish(topic1, (uint8_t *)postData, strlen(postData));
}
  delay(500);
}

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// MQTT操作库

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <PubSubClient.h>

float humi_read = 0; // 存放湿度

float temp_read = 0; // 存放温度

long lastMsg = 0; // 记录最后发送的时间

// 温湿度传感器库

#include <DHT.h>

#define DHTPIN D1

#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // 预加载传感器型号DHT11

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)

const char* ssid = "****";

const char* password = "*******";

const char* mqttServer = "www.weishadian.com";

WiFiClient wifiClient;

PubSubClient mqttClient(wifiClient);

const char* client_ID = "esp8266_1"; // id可以任意

const char* mqttUserName = "g6Wj*****SnNEL"; // 设备令牌，token

const char* mqttPassword = ""; // 密码为空

char dataTemplate[] = "{\"temp\": %.2f, \"humi\": %.2f, \"times\": %d}"; // 简单信息模板

char postData[50]; // 报文

int reportTimes = 0; // 上报次数

// 主题

char topic1[] = "v1/devices/me/telemetry"; // 发布遥测数据的主题

char topic2[] = "v1/devices/me/rpc/request/+"; // RPC客户端主题

char topic3[] = "v1/devices/me/attributes"; // 属性主题

int subQoS = 0; // QOS级别

bool ledStatus = true; // led状态

char statusTemplate[] = "{\"value\": %d}";

char postStatus[50]; // 报文

// 连接wifi的函数

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 连接成功!");

Serial.println("");

}

// 连接MQTT服务器

void connectMQTTserver(){

if (mqttClient.connect(client_ID, mqttUserName, mqttPassword)) {

Serial.print("MQTT服务器连接成功。 ClientId: ");

Serial.println(client_ID);

Serial.print("MQTT服务器地址: ");

Serial.println(mqttServer);

} else {

Serial.print("MQTT服务器连接失败，当前客户端状态：");

Serial.println(mqttClient.state());

}

// 订阅指定主题

void subscribeTopic(char subTopic[], int subQoS){

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

Serial.print("订阅主题: ");

Serial.println(subTopic);

} else {

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

}

// 收到信息后的回调函数

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

Serial.print("报文 [");

Serial.print(topic);

Serial.print("] ");

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

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

}

Serial.println("");

Serial.print("报文长度(Bytes) ");

Serial.println(length);

// 截取request主题的id，添加给response主题

char reTopic[50] = "v1/devices/me/rpc/response/"; // RPC应答主题

for (int i; i < strlen(topic); i++){

if (i >= 26){

reTopic[i+1] = topic[i]; // RPC应答主题后面加上id

}

ledStatus = !ledStatus;

snprintf(postStatus, 50, statusTemplate, ledStatus);

// 发布应答报文，确认连接

mqttClient.publish(reTopic, (uint8_t *)postStatus, strlen(postStatus));

// 发布属性报文，更新led indicator状态

mqttClient.publish(topic3, (uint8_t *)postStatus, strlen(postStatus));

digitalWrite(LED_BUILTIN, !ledStatus); // 改变LED状态

}

void setup()

{

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // LED_BUILTIN是ESP8266自带的led灯

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

Serial.begin(9600);

dht.begin(); // 执行DHT库

//设置为无线终端模式

WiFi.mode(WIFI_STA);

// 连接WiFi

connectWifi();

// 设置MQTT服务器和端口号

mqttClient.setServer(mqttServer, 1883); // 明文模式

mqttClient.setCallback(receiveCallback); // 收到报文的回调函数

connectMQTTserver();

subscribeTopic(topic2, 0); // 订阅主题

}

void loop()

{

humi_read = dht.readHumidity(); // 用dht库读取湿度数据

temp_read = dht.readTemperature(); // 用dht库读取温度数据

if (isnan(humi_read) || isnan(temp_read)) // 如果数据有缺失

{

Serial.println("读取温湿度传感器数据失败！"); // 输出信息

}

else

{

Serial.print("湿度: "); // 串口输出湿度

Serial.print(humi_read);

Serial.println(" %");

Serial.print("温度: "); // 串口输出温度

Serial.print(temp_read);

Serial.println(" ℃");

}

// 如果MQTT未连接，则尝试连接服务器

if (!mqttClient.connected()) {

connectMQTTserver();

}

// 保持心跳

mqttClient.loop();

// 格式化json串，把reportTimes, temp_read, humi_read三个数据放入字符串模板dataTemplate，取前100个字节（全部）赋值给postData

snprintf(postData, 50, dataTemplate, temp_read, humi_read, reportTimes);

// 10秒发送一次数据

long now = millis();

if (now - lastMsg > 10000) {

reportTimes++;

lastMsg = now;

Serial.print("报文信息: ");

Serial.println(postData);

mqttClient.publish(topic1, (uint8_t *)postData, strlen(postData));

}

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}

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（四）—— 远程点亮led灯

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MQTTFX模拟

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客户端收到RPC报文后执行

服务器收到应答报文后执行

至此远程点亮led就完成了，单片机上只要点灯成功，执行其他操作也就同理了

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