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说明

这节测试一下CH579M通过串口AT指令控制ESP8266(WiFi)连接MQTT服务器;

然后APP通过APUConfig配网绑定ESP8266,并通过MQTT和单片机实现远程通信控制;

 

测试本节例程

 

2.硬件连接(单片机使用串口0和模组通信,使用PB5复位模组; 串口1作为日志打印)

ESP8266模块的VCC引脚连接CH579M开发板的5V引脚;

ESP8266模块的RX引脚连接CH579M开发板的B7引脚

ESP8266模块的TX引脚连接CH579M开发板的B4引脚

ESP8266模块的EN引脚连接CH579M开发板的B5引脚

 

 

 

 

 

 

 

 

3.根据硬件使用说明下载这节的单片机程序到开发板

 

 

 

4.打开串口调试助手打印串口日志

 

 

正常情况下单片机会控制模组尝试连接TCP服务器

 

 

4.安装手机APP

 

 

5.手机APP安装包位置

 

6.打开APP,点击右上角菜单,选择添加设备 "APUConfig"

 

 

7.手机连接自家的路由器,输入自家路由器密码

 

 

8.长按开发板上面的单片机按键引脚大约3S,直至指示灯快闪

 

9.点击 APP 绑定设备按钮

 

 

10.绑定成功以后自动跳转到主页面,并添加了一个设备

 

11.点击显示的设备,进入设备控制页面

注:开发板上并没有温湿度,是自己写的一个随机的数发上来的

 

 

注:APP的控制是控制的这个小灯

 

 

整体说明

整个程序就是利用MQTT服务器实现APP和设备之间通信.

APP通过和设备配网绑定,让设备连接上路由器.

通信过程中,APP也获取到了设备的MAC地址信息.

 

设备连接上MQTT服务器以后,设备订阅的主题是: user/设备的MAC地址   设备发布的主题是: device/设备的MAC地址

APP获取设备的MAC地址后,APP发布的主题是: user/设备的MAC地址    APP订阅的主题是: device/设备的MAC地址

APP和设备的发布和订阅的主题相对应,APP和设备的消息发给MQTT服务器以后,MQTT服务器就为各自的消息互相转发.

 

 

程序绑定过程

1.整体

APP连接WiFi模块发出的无线信号(ssid:wifi_8266_bind; Password:11223344),然后使用UDP和模组进行通信

APP连接上wifi模块的无线以后,不停的使用udp把路由器信息发给模组

模组接收到路由器信息以后把自身的MAC地址发给APP

 

2,启动绑定

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,绑定时快闪led

 

 

4.注意

按常理来讲,应该是模块获取到路由器信息,然后连接上之后再把自己的MAC传递给APP,然后实现绑定.

但是以上程序并没有这样做,因为测试发现,如果控制了模组连接路由器,会导致APP断开和wifi的无线连接.

 

5.现在看下APP的绑定程序,点击右上角菜单跳转到绑定页面

 

 

 

7.设置连接Wifi模组的热点,发送和接收UDP数据

 

 

 

 

注意:在启动连接wifi热点的同时就不停的每隔一段时间发送UDP数据(路由器名称和密码)

只要是连接上wifi的热点,信息就会发送给wifi模组.

 

 

 

 

 

 提示:控制android连接WiFi热点使用的是

 

 

 

接收到模组返回的mac地址数据,携带着数据跳转到mainactivity

 

 

 

 

8.其它程序是检测wifi连接状态,和获取链接的wifi名称

 

 

 

 

 

 

 

9.activity 接收数据并把信息存储listview和数据库

 

 

 

10,数据库操作是使用的郭霖写的litepel

 

 

程序MQTT通信过程

1.关于MQTT解析包

mqtt_msg 文件是最底层的mqtt协议封装文件, 用户不需要研究

mqtt 文件是在mqtt_msg之上封装的一套文件,该文件内部处理了mqtt各种通信流程,用户也是调用这里面的api函数.

具体使用可以接着往下看.

用户始终记住:和mqtt服务器通信就是和tcp服务器通信.不过他们之间的通信数据需要按照mqtt协议规定.

 

 

 

2.配置所连接的MQTT服务器的参数

 

 

 

 

3.初始化MQTT变量,注册相应的回调函数

我编写的包是以注册回调函数的形式使用.

 

 

 

 

4.先使用TCP连接上TCP服务器(MQTT服务器就是TCP服务器嘛)

控制连接服务器使用的是 ConfigModuleNoBlock 框架

注意哈连接上TCP以后设置为了透传, 以后单片机串口发送的数据就会直接通过模组发到服务器

服务器接收的数据直接就通过串口发给了单片机

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.连接上TCP以后,发送连接MQTT协议

 

 

 

 

 

6.把服务器返回的数据交给mqtt_function_connect_ack 函数处理

如果返回的数据是连接成功,此函数便会调用上面注册的连接成功回调函数

 

 

 

6.在连接成功回调函数中订阅主题,发布消息

 

 

 

 

7.连接成功MQTT服务器以后解析MQTT数据是下面的函数

把数据交给这个函数,函数内部解析之后会调用相应的回调函数

 

 

 

 

8.接收处理MQTT消息

控制继电器吸合  {"data":"switch","bit":"1","status":"1"}

控制继电器断开  {"data":"switch","bit":"1","status":"0"}

查询继电器状态  {"data":"switch","bit":"1","status":"-1"}

 

 

 

9.发送温湿度数据

 

 

 

10.提示

只要是连接上MQTT了,用户只需要在任意地方调用订阅主题和发布消息就可以.

用户调用其api函数所打包的数据会存储在mqtt内部缓存管理里面,然后内部自动把数据通过tcp发送出去.

缓存管理是使用的我编写的 BufferManage

 

 

 

 

把打包好的MQTT协议数据提取出来并发送给服务器的地方

 

 

 

 

 

关于下面的 mymqtt.timer_out_send = 0; 这个是预防有的模块发送数据之后需要等待,按照提示修改就可以

当前我设置的为20ms

 

 

 

 

12,如果发送的MQTT消息比较大,可在此处修改缓存管理大小

 

 

 

13.如果自己的MQTT数据包超过16383字节,则还需要修改底层

当前是使用两字节保存数据个数

 

 

 

 

 

14.这里有mqtt包的使用流程,了解一下就可以,后面有详细的移植教程

 

 

15,现在看APP端的程序

app使用的jar包为: org.eclipse.paho.client.mqttv3-1.2.0

MyMqttCLient是封装的mqtt文件,用户后期通信都是使用这个里面的api函数

用户可以根据自己的mqtt服务器更改参数

 

 

 

 

15,连接mqtt只需要在一开始的时候调用下 

MyMqttClient.sharedCenter().setConnect();//连接MQTT

然后内部就是自动连接.

 

 

 

 

16,点击APP页面上的设备,携带着设备的MAC地址信息跳转到设备控制页面

 

 

 

17,控制页面接收跳转的数据

 

 

 

18.设置一些回调函数,启动定时器订阅主题

 

 

 

 

  

 

19.在handler中处理MQTT数据

 

 

 

20.点击按钮发布继电器控制命令

 

 

结语

这节测试了基本的MQTT远程通信控制,在后面的章节中将学习到整个流程是如何实现的.并有相应的移植教程.