ESP32 MQTT对接EMQX本地服务器

文章目录

一、搭建EMQX本地MQTT服务器
- 1.1 下载
- 1.2 使用
二、MQTT.fx安装使用
- 2.1 破解及安装
- 2.2 客户端界面说明
- 2.3 与 WebSocket 客户端互发消息
- - 2.3.1 使用MQTT.fx连接到EMQX本地服务器
  - - 1.General设置
    - 2.User Credentials设置
    - 3.进行连接
  - 2.3.2 MQTT.fx发布和订阅主题
  - - 1.发布主题
    - 2.订阅主题
  - 2.3.3 EMQX服务器操作
  - 2.3.4 MQTT.fx客户端与 WebSocket 客户端互发消息
三、EPS32C3适配MQTT

一、搭建EMQX本地MQTT服务器

1.1 下载

下载EMQX开源版，官方网址：https://www.emqx.com/zh/try?product=broker

选择 5.10.0 版本，选择红框下载即可：

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将下载好的压缩包进行解压，解压到任意盘即可，注意不要是中文路径。

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1.2 使用

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操作如下：
1）进入到EMQX的bin目录：输入cd D:\emqx-5.3.0-windows-amd64\bin
2）启动EMQX服务器，输入emqx start，如需停止服务器，输入emqx stop
3）查看EMQX服务器状态，先进入bin目录：输入cd D:\emqx-5.3.0-windows-amd64\bin
4）接着输入：emqx_ctl status，可以看到EMQX服务器已启动

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1）打开浏览器，输入地址：[http://127.0.0.1:18083/#/login](http://127.0.0.1:18083/#/login)
2）输入用户名：admin，输入密码：public，点击Login

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3）修改默认密码，可以修改直接跳过
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至此，本地EMQX本地MQTT服务器已搭建成功。

EMQX官方文档：
https://docs.emqx.com/zh/emqx/latest/

二、MQTT.fx安装使用

2.1 破解及安装

这里我提供了MQTT.fx软件的安装压缩包，点击下方连接一路点击next即可，进入界面后需要我们提供密钥，可复制下方密钥输入就可以正常使用了。

压缩包：https://download.csdn.net/download/2301_78772787/91646190

2.2 客户端界面说明

下载完毕并破解之后界面如下：

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点击设置配置文件，进入如下界面：

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2.3 与 WebSocket 客户端互发消息

2.3.1 使用MQTT.fx连接到EMQX本地服务器

1.General设置

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2.User Credentials设置

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以上设置完毕后，点击Apply保存，然后关闭退出。

3.进行连接

绿灯表示连接成功

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2.3.2 MQTT.fx发布和订阅主题

1.发布主题

MQTT.fx客户端发布主题：testtopic/test1，服务质量等级选择QoS0，消息内容如下：LjunG666

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2.订阅主题

MQTT.fx客户端订阅主题：testtopic/test2，服务质量等级选择QoS0

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2.3.3 EMQX服务器操作

打开WebSocket 客户端，输入IP地址、端口号，用户名和密码，即可连接。

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WebSocket客户端订阅主题：testtopic/test1，服务质量等级选择QoS0。

WebSocket客户端发布主题：testtopic/test2，服务质量等级选择QoS0，消息内容如下：LjunG666

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2.3.4 MQTT.fx客户端与 WebSocket 客户端互发消息

MQTT.fx客户端发送，WebSocket 客户端接收。

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WebSocket 客户端发送，MQTT.fx客户端接收。在这里插入图片描述

至此， MQTT.fx客户端与WebSocket 客户端互发消息成功，服务器是EMQX。

三、EPS32C3适配MQTT

1.创建客户端
2.指定IP地址和端口号
3.进行连接
4.发布主题或者订阅主题
5.数据传输
6.断开连接

下载到官方示例（位于/esp/esp-idf/examples/protocols/mqtt/tcp），在官方示例上做修改，修改后的代码如下：

/* * MQTT (over TCP) 示例代码* 本示例代码属于公共领域（或根据CC0许可，可选）。* 除非适用法律要求或书面同意，否则本软件按"原样"分发，* 不提供任何明示或暗示的担保或条件。*/#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
#include <string.h>
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_system.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_event_loop.h"
#include "tcpip_adapter_types.h"#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/semphr.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "freertos/event_groups.h"#include "lwip/sockets.h"
#include "lwip/dns.h"
#include "lwip/netdb.h"#include "esp_log.h"
#include "mqtt_client.h"// WiFi配置：连接的热点名称和密码
#define EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID      "FM_392383"  // 要连接的WiFi名称
#define EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS      "12345678"   // 要连接的WiFi密码// MQTT服务器配置：服务器IP和端口
#define EXAMPLE_ESP_MQTT_HOST  "192.168.0.194"  // MQTT服务器IP地址
#define EXAMPLE_ESP_MQTT_PORT  1883             // MQTT服务器端口（默认非加密端口）// 日志标签（用于区分不同模块的日志输出）
static const char *TAG = "MQTT_EXAMPLE";// 事件组句柄：用于同步WiFi和MQTT的连接状态
static EventGroupHandle_t wifi_event_group;    // WiFi连接状态事件组
static EventGroupHandle_t mqtt_event_group;   // MQTT连接状态事件组
const static int CONNECTED_BIT = BIT0;         // 连接成功的标志位（二进制0001）
esp_mqtt_client_handle_t mqttclient;           // MQTT客户端句柄（全局变量，方便各函数调用）// 函数声明（后续定义）
static void mqtt_app_start(void);                  // MQTT客户端初始化与启动
static void wifi_init(void);                       // WiFi初始化与连接
static esp_err_t wifi_event_handler(void *ctx, system_event_t *event); // WiFi事件处理函数
static void process_ctrl_message(char * str);      // （未实现）处理控制消息的函数/** @brief 注册用于接收MQTT事件的事件处理函数**  此函数由MQTT客户端事件循环调用。** @param handler_args 注册到事件的用户数据* @param base 事件的基础（本示例中始终是MQTT相关）* @param event_id 接收的事件ID* @param event_data 事件的数据（esp_mqtt_event_handle_t类型）*/
// MQTT事件处理函数：处理各类MQTT事件（连接、断开、接收数据等）
static void mqtt_event_handler(void *handler_args, esp_event_base_t base, int32_t event_id, void *event_data)
{ESP_LOGD(TAG, "事件从事件循环分发，base=%s, event_id=%d", base, event_id);esp_mqtt_event_handle_t event = event_data;    // 事件数据指针转换esp_mqtt_client_handle_t client = event->client; // 当前MQTT客户端句柄int msg_id;                                    // 消息ID（用于跟踪发布/订阅的结果）// 根据事件ID处理不同类型的事件switch ((esp_mqtt_event_id_t)event_id) {case MQTT_EVENT_CONNECTED:  // MQTT连接成功事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_CONNECTED");// 设置MQTT连接成功的标志位（用于通知其他等待连接的任务）xEventGroupSetBits(mqtt_event_group, CONNECTED_BIT);// 发送订阅：订阅主题"/topic/test1"，QoS等级1msg_id = esp_mqtt_client_subscribe(client, "/topic/test1", 1);ESP_LOGI(TAG, "订阅主题成功, msg_id=%d", msg_id);break;case MQTT_EVENT_DISCONNECTED:  // MQTT断开连接事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_DISCONNECTED");// 清除MQTT连接成功的标志位xEventGroupClearBits(mqtt_event_group, CONNECTED_BIT);break;case MQTT_EVENT_SUBSCRIBED:  // MQTT订阅成功事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_SUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);// 订阅成功后，向"/topic/qos0"发布一条测试消息msg_id = esp_mqtt_client_publish(client, "/topic/qos0", "data", 0, 0, 0);ESP_LOGI(TAG, "发布消息成功, msg_id=%d", msg_id);break;case MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED:  // MQTT取消订阅事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);break;case MQTT_EVENT_PUBLISHED:  // MQTT发布消息成功事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_PUBLISHED, msg_id=%d", event->msg_id);break;case MQTT_EVENT_DATA:  // MQTT接收数据事件（收到订阅主题的消息）ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_DATA");// 打印接收的主题和数据（%.*s表示按指定长度输出字符串）printf("TOPIC=%.*s\r\n", event->topic_len, event->topic);  // 主题内容及长度printf("DATA=%.*s\r\n", event->data_len, event->data);      // 消息数据及长度break;case MQTT_EVENT_ERROR:  // MQTT错误事件ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_ERROR");// 清除连接标志位xEventGroupClearBits(mqtt_event_group, CONNECTED_BIT);break;default:  // 其他未处理的事件ESP_LOGI(TAG, "Other event id:%d", event->event_id);break;}
}// WiFi事件处理函数：处理WiFi连接状态变化（启动、获取IP、断开等）
static esp_err_t wifi_event_handler(void *ctx, system_event_t *event)
{switch (event->event_id) {case SYSTEM_EVENT_STA_START:  // WiFi STA模式启动事件esp_wifi_connect();       // 启动后主动连接WiFibreak;case SYSTEM_EVENT_STA_GOT_IP:  // WiFi获取IP地址事件（连接成功）// 设置WiFi连接成功的标志位xEventGroupSetBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);break;case SYSTEM_EVENT_STA_DISCONNECTED:  // WiFi断开连接事件esp_wifi_connect();               // 断开后自动重连xEventGroupClearBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);  // 清除连接标志位break;default:  // 其他未处理的WiFi事件break;}return ESP_OK;  // 事件处理成功
}// WiFi初始化函数：配置WiFi为STA模式并连接到指定热点
static void wifi_init(void)
{tcpip_adapter_init();  // 初始化TCP/IP适配器（旧版ESP-IDF函数，新版可用esp_netif_init替代）// 创建事件组（用于同步WiFi和MQTT的连接状态）wifi_event_group = xEventGroupCreate();mqtt_event_group = xEventGroupCreate();// 初始化事件循环，注册WiFi事件处理函数ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_init(wifi_event_handler, NULL));// 初始化WiFi配置（使用默认配置）wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));// 设置WiFi配置存储位置（RAM：重启后不保留配置）ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_storage(WIFI_STORAGE_RAM));// 配置WiFi连接参数（SSID和密码）wifi_config_t wifi_config = {.sta = {  // STA模式配置.ssid       = EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID,  // 热点名称.password   = EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS,  // 热点密码},};// 设置WiFi模式为STA（客户端模式，连接其他热点）ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA));// 应用WiFi配置ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &wifi_config));ESP_LOGI(TAG, "启动WiFi，SSID:[%s]", wifi_config.sta.ssid);// 启动WiFiESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());ESP_LOGI(TAG, "等待WiFi连接...");// 等待WiFi连接成功（阻塞直到获取到CONNECTED_BIT标志）xEventGroupWaitBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT, false, true, portMAX_DELAY);
}// MQTT客户端初始化与启动函数
static void mqtt_app_start(void)
{// 配置MQTT客户端参数esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = {.host = EXAMPLE_ESP_MQTT_HOST,    // MQTT服务器IP地址.event_handle = mqtt_event_handler,  // MQTT事件处理函数.port=EXAMPLE_ESP_MQTT_PORT,      // MQTT服务器端口};// 条件编译：如果配置了从标准输入获取MQTT服务器URL（默认不启用）
#if CONFIG_BROKER_URL_FROM_STDINchar line[128];  // 存储输入的URLif (strcmp(mqtt_cfg.uri, "FROM_STDIN") == 0) {int count = 0;printf("请输入MQTT服务器的URL\n");// 读取用户输入的URL（最多127字符）while (count < 128) {int c = fgetc(stdin);if (c == '\n') {  // 回车结束输入line[count] = '\0';break;} else if (c > 0 && c < 127) {  // 有效字符line[count] = c;++count;}vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);  // 短暂延时，避免占用CPU}mqtt_cfg.uri = line;  // 更新服务器URLprintf("服务器URL: %s\n", line);} else {ESP_LOGE(TAG, "配置不匹配：错误的服务器URL");abort();  // 配置错误，终止程序}
#endif /* CONFIG_BROKER_URL_FROM_STDIN */printf("esp_mqtt_client_start\r\n");// 初始化MQTT客户端（根据配置创建客户端实例）mqttclient = esp_mqtt_client_init(&mqtt_cfg);/* 最后一个参数可用于向事件处理函数传递数据，本示例中为mqtt_event_handler */// 注册MQTT事件（监听所有事件）esp_mqtt_client_register_event(mqttclient, ESP_EVENT_ANY_ID, mqtt_event_handler, NULL);// 启动MQTT客户端esp_mqtt_client_start(mqttclient);// 等待MQTT连接成功（阻塞直到获取到CONNECTED_BIT标志）xEventGroupWaitBits(mqtt_event_group, CONNECTED_BIT, false, true, portMAX_DELAY);
}// 应用主函数（程序入口）
void app_main(void)
{ESP_LOGI(TAG, "[APP] 启动中..");ESP_LOGI(TAG, "[APP] 空闲内存: %d 字节", esp_get_free_heap_size());  // 打印当前空闲内存ESP_LOGI(TAG, "[APP] IDF版本: %s", esp_get_idf_version());           // 打印ESP-IDF版本// 设置日志输出级别（*表示所有模块，其他为特定模块）esp_log_level_set("*", ESP_LOG_INFO);           // 全局日志级别：INFO（只输出重要信息）esp_log_level_set("MQTT_CLIENT", ESP_LOG_VERBOSE);  // MQTT客户端：VERBOSE（最详细）esp_log_level_set("MQTT_EXAMPLE", ESP_LOG_VERBOSE); // 本示例模块：VERBOSEesp_log_level_set("TRANSPORT_BASE", ESP_LOG_VERBOSE); // 传输层基础：VERBOSEesp_log_level_set("esp-tls", ESP_LOG_VERBOSE);       // TLS层：VERBOSEesp_log_level_set("TRANSPORT", ESP_LOG_VERBOSE);     // 传输层：VERBOSEesp_log_level_set("OUTBOX", ESP_LOG_VERBOSE);        // 消息发送队列：VERBOSE// 初始化NVS（非易失性存储，用于保存WiFi等配置）nvs_flash_init();// 初始化并连接WiFiwifi_init();    // 初始化并启动MQTT客户端mqtt_app_start();// 主循环：周期性发布消息while (1) {printf("Test running!\r\n");  // 打印运行状态// 向主题"/topic/esp32"发布消息"Hi, I am ESP32C3"// 参数：客户端句柄、主题、消息内容、内容长度（0表示自动计算）、QoS等级（0）、是否保留消息（0）esp_mqtt_client_publish(mqttclient, "/topic/esp32", "Hi, I am ESP32C3", 0, 0, 0);vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);  // 延时1秒（周期性执行）}
}