玩转OneNET物联网平台之MQTT服务③ —— 远程控制LED（设备自注册）

古城微笑少年丶 2021-12-07 14:23 500阅读 0赞

## 1.理论基础 ##

参考博主线上博文：

*  **玩转PubSubClient MQTT库**
 *  **玩转OneNET物联网平台之简介**
 *  **玩转OneNET物联网平台之MQTT服务①**
 *  **玩转OneNET物联网平台之MQTT服务②**

在前面的博文中，博主主要通过手动方式去创建设备。这种方式的缺点明显：

*  人为手动控制，对于开发者来说极度不友好；
 *  如果设备数量很多，岂不是要手动操作非常多次；

那么，如何实现设备自注册呢？所谓自注册就是设备连入网络后自动往OneNet云平台注册设备信息并获取设备Id。

*  **为了区分唯一性，我们采用ESP-Mac地址的组合形式**

## 2.远程控制LED，实现设备自注册 ##

### 2.1 实验材料 ###

*  ESP8266 NodeMcu
 *  OneNet Mqtt调试工具
 *  OneNet平台

### 2.2 实验步骤 ###

#### 2.2.1 创建 ESP8266智能灯系统 产品（MQTT协议） ####

![image][]

**注意点**：

*  务必选择MQTT协议

创建完毕后，我们点击查看具体的产品信息：

![image][image 1]

**注意点**：

*  需要记录产品ID，其用来区分产品唯一标识符
 *  Master-APIkey，网络请求鉴权信息，接口调用需要带入

#### 2.2.2 NodeMcu烧录代码 —— MQTT设备端 ####

为了明确区分代码功能，博哥命名工程名为P\_OneNet\_Exam04:

*  **P\_OneNet\_Exam04.ino**文件：

/**
     *  功能：ESP8266 Mqtt客户端自注冊功能，订阅OneNet Mqtt工具发过来的控制Led消息
     *  作者：单片机菜鸟
     *  时间：2019-06-30
     *  描述：
     *      1.初始化工作：初始化网络配置，Mqtt客户端自注冊，连接鉴权，订阅主题
     *      2.订阅消息：获取发送过来的消息（json格式），解析消息，实现控制亮灭灯
    */
    
    #include <ESP8266WiFi.h>
    #include <PubSubClient.h>
    #include <ESP8266HTTPClient.h>
    #include <ArduinoJson.h>
    #include <EEPROM.h>
    #include <Ticker.h>
    #include "H_project.h"
    
    #define MAGIC_NUMBER 0xAA
    
    int state;
    WiFiClient espClient;
    
    //声明方法
    void initSystem();
    void initOneNetMqtt();
    void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length);
    void saveConfig();
    void loadConfig();
    bool parseRegisterResponse();
    
    /**
     * 初始化
     */
    void setup() {
      initSystem();
      initOneNetMqtt();
    }
    
    void loop() {
      ESP.wdtFeed();
      state = connectToOneNetMqtt();
      if(state == ONENET_RECONNECT){
         //重连成功 需要重新注册
         mqttClient.subscribe(TOPIC,1);
         mqttClient.loop();
      }else if(state == ONENET_CONNECTED){
         mqttClient.loop();
      }
      delay(2000);
    }
    
    void initSystem(){
        int cnt = 0;
        Serial.begin (115200);
        Serial.println("\r\n\r\nStart ESP8266 MQTT");
        Serial.print("Firmware Version:");
        Serial.println(VER);
        Serial.print("SDK Version:");
        Serial.println(ESP.getSdkVersion());
        wifi_station_set_auto_connect(0);//关闭自动连接
        ESP.wdtEnable(5000);
        WiFi.disconnect();
        delay(100);
        WiFi.begin(ssid, password);
        while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
              delay(500);
              cnt++;
              Serial.print(".");
              if(cnt>=40){
                cnt = 0;
                //重启系统
                delayRestart(1);
              }
        }
        pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
    
        loadConfig();
        //还没有注册
        if(strcmp(config.deviceid,DEFAULT_ID) == 0){
            int tryAgain = 0;
            while(!registerDeviceToOneNet()){
              Serial.print(".");
              delay(500);
              tryAgain++;
              if(tryAgain == 5){
                //尝试5次
                tryAgain = 0;
                //重启系统
                delayRestart(1);
              }
            }
            if(!parseRegisterResponse()){
                //重启系统
                delayRestart(1);
                while(1);
            }
        }
    }
    
    void initOneNetMqtt(){
        mqttClient.setServer(mqttServer,mqttPort);
        mqttClient.setClient(espClient);
        mqttClient.setCallback(callback);
    
        initOneNet(PRODUCT_ID,API_KEY,config.deviceid);
    }
    
    void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
      Serial.print("Message arrived [");
      Serial.print(topic);
      Serial.print("] ");
      for (int i = 0; i < length; i++) {
        Serial.print((char)payload[i]);
      }
      Serial.println();
    
      if ((char)payload[0] == '1') {
        digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
      } else {
        digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
      }
    }
    
    /*
     * 保存参数到EEPROM
    */
    void saveConfig()
    {
      Serial.println("Save OneNet config!");
      Serial.print("deviceId:");
      Serial.println(config.deviceid);
    
      EEPROM.begin(150);
      uint8_t *p = (uint8_t*)(&config);
      for (int i = 0; i < sizeof(config); i++)
      {
        EEPROM.write(i, *(p + i));
      }
      EEPROM.commit();
    }
    
    /*
     * 从EEPROM加载参数
    */
    void loadConfig()
    {
      EEPROM.begin(150);
      uint8_t *p = (uint8_t*)(&config);
      for (int i = 0; i < sizeof(config); i++)
      {
        *(p + i) = EEPROM.read(i);
      }
      EEPROM.commit();
      if (config.magic != MAGIC_NUMBER)
      {
        strcpy(config.deviceid, DEFAULT_ID);
        config.magic = MAGIC_NUMBER;
        saveConfig();
        Serial.println("Restore config!");
      }
      Serial.println("-----Read config-----");
      Serial.print("deviceId:");
      Serial.println(config.deviceid);
      Serial.println("-------------------");
    }
    
    /**
     * 解析注册返回结果
     */
    bool parseRegisterResponse(){
       Serial.println("start parseRegisterResponse");
       StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;
         // StaticJsonBuffer 在栈区分配内存   它也可以被 DynamicJsonBuffer（内存在堆区分配） 代替
         // DynamicJsonBuffer  jsonBuffer;
       JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(response);
    
         // Test if parsing succeeds.
       if (!root.success()) {
           Serial.println("parseObject() failed");
           return false;
       }
    
       int errno = root["errno"];
       if(errno !=0){
           Serial.println("register failed!");
           return false;
       }else{
           Serial.println("register sucess!");
           strcpy(config.deviceid, root["data"]["device_id"]);
           saveConfig();
           return true;
       }
    }

*  H\_project.h 代码:

#ifndef _MAIN_H__
    #define _MAIN_H__
    
    
    extern "C" {
    #include "user_interface.h"
    #include "smartconfig.h"
    }
    
    struct onenet_config
    {
      char deviceid[15];
      uint8_t magic;
    };
    
    /************** ESP8266相关操作 **************************/
    void delayRestart(float t);
    void delayNs(uint8_t m);
    /*********************************************************/
    
    /*************** OneNet MQTT相关操作 ****************************/
    void initOneNet(uint8_t *productId,uint8_t *apiKey,uint8_t *deviceId);
    int connectToOneNetMqtt();
    /*********************************************************/
    
    /**************** OneNet Http相关操作 ***************************/
    HTTPClient http;
    String response;
    const char* host = "api.heclouds.com";
    bool registerDeviceToOneNet();
    /****************************************************************/
    
    #define ONENET_DISCONNECTED 1 //已经断开
    #define ONENET_CONNECTED 2    //已经连接上
    #define ONENET_RECONNECT 3    //重连成功
    
    //常量
    #define VER             "MQTT_LED_V1.0"
    const char* ssid = "xxxxxxxx";//wifi账号
    const char* password = "xxxxxxx";//wifi秘密
    
    //OneNet相关
    PubSubClient mqttClient;
    const char* mqttServer = "183.230.40.39";//mqtt服务器
    const uint16_t mqttPort = 6002;
    #define PRODUCT_ID    "253190" //此为博哥自己的产品id 请新建自己的
    #define API_KEY    "aat9ivuJls3gcAFWnLoxfbwW8bI="
    #define DEFAULT_ID "123456"
    #define TOPIC     "esp8266led"
    
    unsigned long lastWiFiCheckTick = 0;
    bool ledState = 0;
    
    onenet_config config;
    
    #endif

全部工程代码，博哥放在个人QQ群里。

![image][image 2]

**注意点**：

*  这里用到了JSON，请参考博哥上线博文 **玩转ArduinoJson库 V5版本**；
 *  我们这里使用到了ESP8266 HttpClient来封装Http请求；

将工程分别烧进多个NodeMcu（博哥这里烧录了两个），然后可以看到串口打印内容，如下：

![image][image 3]

![image][image 4]

![image][image 5]

同时，也可以在OneNet平台看到设备情况，如下：

![image][image 6]

接下来就可以通过mqtt调试工具进行远程控制led了。

## 3.总结 ##

在理解MQTT协议的基础上，本篇是非常容易操作的，但是也需要注意几点：

*  创建自己的OneNet产品，不要用博哥创建的
 *  理解订阅主题含义，尝试去使用onenet提供的api接口。

转载于:https://www.cnblogs.com/danpianjicainiao/p/11111955.html

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[image 3]: /images/20211207/25bea1af865e4224b487087a082ba182.png
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[image 5]: /images/20211207/15676bdef27542a9826e32709cfa2c36.png
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