1-4 MQTT服务端连接操作

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到目前为止，我们已经学习了MQTT客户端连接服务端的基本原理。光有理论知识还不够，在本节课程里我们将一起学习如何使用电脑客户端和ESP8266客户端来连接MQTT服务端。

电脑客户端连接MQTT服务端

首先我们一起来学习如何使用电脑软件来实现客户端与服务端的连接。我们将为电脑安装一款免费的MQTT客户端软件–MQTTfx。MQTT客户端软件有很多款，不过经过我们的使用和比较，发现免费的MQTTfx软件在易用性和功能性都非常出色。

通过MQTTfx软件，我们的电脑将会成为一台MQTT客户端。您可以通过以下两个途径下载到MQTTfx软件。

首先，您可以通过MQTT官网下载到MQTTfx软件。MQTTfx的官网地址是：http://mqttfx.org

由于网络连接问题，有些朋友可能无法打开此网址。如果是这样的话，您也可以通过我们太极创客网站的下载页面获取此软件。请点击这里进入本站MQTTfx下载链接列表。

特别提示一点，建议您尽量使用以上的MQTTfx官网下载此软件，因为官网上的软件版本肯定是最新的。

接下来我们就来实际使用MQTTfx客户端来尝试连接服务端。具体操作方法，请见本文首部嵌入的视频教程。

ESP8266连接MQTT服务端

ESP8266的Arduino开发环境里有多个MQTT库，我们将使用最为流行的PubSubClient库来作为本教程的主要介绍对象，我们将通过一系列课程教您如何使用ESP8266通过PubSubClient库来实现MQTT物联网应用。关于PubSubClient库,以下是其基本信息：

作者名：Nick O’Leary
官网地址：https://pubsubclient.knolleary.net/
GitHub：https://github.com/knolleary/pubsubclient/
百度网盘下载： https://pan.baidu.com/s/12MHGbdfiOdwOGip5RMSSEQ 提取码: sizy

当您将PubSubClient库安装后，我们就可以使用该库进行开发了。假如您不知道如何安装该库，可以参考本站的这篇教程文章。

以下是ESP8266连接MQTT服务端的示例程序。关于本程序的详细讲解，请见本文首部的视频说明。

/**********************************************************************
项目名称/Project          : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name     : connect_mqtt_server
团队/Team                : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author              : CYNO朔
日期/Date（YYYYMMDD）     : 20201109
程序目的/Purpose          : 
本程序旨在演示如何使用PubSubClient库使用ESP8266向连接MQTT服务器。
-----------------------------------------------------------------------
本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。
该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页：
http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-c/esp8266-nodemcu-web-client/http-request/
***********************************************************************/
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)
const char* ssid = "taichi-maker";
const char* password = "12345678";
const char* mqttServer = "test.ranye-iot.net";

// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案
// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
 
  //设置ESP8266工作模式为无线终端模式
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  
  // 连接WiFi
  connectWifi();
  
  // 设置MQTT服务器和端口号
  mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);

  // 连接MQTT服务器
  connectMQTTServer();
}

void loop() { 
  if (mqttClient.connected()) { // 如果开发板成功连接服务器    
    mqttClient.loop();          // 保持客户端心跳
  } else {                  // 如果开发板未能成功连接服务器
    connectMQTTServer();    // 则尝试连接服务器
  }
}

void connectMQTTServer(){
  // 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）
  String clientId = "esp8266-" + WiFi.macAddress();

  // 连接MQTT服务器
  if (mqttClient.connect(clientId.c_str())) { 
    Serial.println("MQTT Server Connected.");
    Serial.println("Server Address: ");
    Serial.println(mqttServer);
    Serial.println("ClientId:");
    Serial.println(clientId);
  } else {
    Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");
    Serial.println(mqttClient.state());
    delay(3000);
  }   
}

// ESP8266连接wifi
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 Connected!");  
  Serial.println(""); 
}

/**********************************************************************

项目名称/Project : 零基础入门学用物联网

程序名称/Program name : connect_mqtt_server

团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)

作者/Author : CYNO朔

日期/Date（YYYYMMDD） : 20201109

程序目的/Purpose :

本程序旨在演示如何使用PubSubClient库使用ESP8266向连接MQTT服务器。

-----------------------------------------------------------------------

本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。

该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页：

http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-c/esp8266-nodemcu-web-client/http-request/

***********************************************************************/

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <PubSubClient.h>

// 设置wifi接入信息(请根据您的WiFi信息进行修改)

const char* ssid = "taichi-maker";

const char* password = "12345678";

const char* mqttServer = "test.ranye-iot.net";

// 如以上MQTT服务器无法正常连接，请前往以下页面寻找解决方案

// http://www.taichi-maker.com/public-mqtt-broker/

WiFiClient wifiClient;

PubSubClient mqttClient(wifiClient);

void setup() {

Serial.begin(9600);

//设置ESP8266工作模式为无线终端模式

WiFi.mode(WIFI_STA);

// 连接WiFi

connectWifi();

// 设置MQTT服务器和端口号

mqttClient.setServer(mqttServer, 1883);

// 连接MQTT服务器

connectMQTTServer();

}

void loop() {

if (mqttClient.connected()) { // 如果开发板成功连接服务器

mqttClient.loop(); // 保持客户端心跳

} else { // 如果开发板未能成功连接服务器

connectMQTTServer(); // 则尝试连接服务器

}

void connectMQTTServer(){

// 根据ESP8266的MAC地址生成客户端ID（避免与其它ESP8266的客户端ID重名）

String clientId = "esp8266-" + WiFi.macAddress();

// 连接MQTT服务器

if (mqttClient.connect(clientId.c_str())) {

Serial.println("MQTT Server Connected.");

Serial.println("Server Address: ");

Serial.println(mqttServer);

Serial.println("ClientId:");

Serial.println(clientId);

} else {

Serial.print("MQTT Server Connect Failed. Client State:");

Serial.println(mqttClient.state());

delay(3000);

}

// ESP8266连接wifi

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 Connected!");

Serial.println("");

}

附录：公用MQTT服务器列表