一、环境介绍
单片机采用: STM32F103C8T6
上网方式: 采用ESP8266,也可以使用其他设备代替,只要支持TCP协议即可。比如:GSM模块、有线网卡等。
开发软件: keil5
硬件连接功能: ESP8266接在STM32的串口3上。通过AT指令与ESP8266进行通信。
二、功能介绍
2.1 功能说明
通过OneNet物联网服务器实现设备数据远程上传、下发,实现数据交互(不清楚OneNet物联网服务器功能的可以百度一下进入官网看简介)。之前的OneNet服务器不支持标准MQTT协议登录的,现在官网更新之后支持标准的MQTT协议,本篇文章介绍使用STM32+ESP8266使用标准MQTT协议登录Onenet服务器,实现数据交互。实现步骤OneNet官方提供了很详细的文档,可以参考一下。
文档地址:https://open.iot.10086.cn/devdoc/


2.2 硬件资源
在当前使用的开发板上有4盏LED灯、一个蜂鸣器、4个按键,ESP8266型号是ESP-12F,STM32型号是:STM32F103C8T6。

三、OneNet支持的MQTT协议版本
目前OneNet服务器支持MQTT 3.1.1版本,MQTT协议官网: http://mqtt.org/?spm=a2c4g.11186623.2.11.19083f86gxhJ7h
报文支持情况: 支持connect、subscribe、publish、ping、unsubscribe、disconnect等报文,不支持pubrec、pubrel、pubcomp报文。

四、登录OneNet服务器创建物联网产品
没有注册账号的,需要提前登录官网注册账号,再进入下面步骤:



这里根据自己产品情况填写。



产品创建成功之后,点击产品名称,跳转页面,继续添加设备。
















下面选择仪表盘的数据来源,根据自己创建的数据点选择。

创建一个文本控件,显示数据点更新的时间,方便调试。




OneNte有手机版本的APP,登录之后也可以看到该页面。
下载地址:https://open.iot.10086.cn/doc/book/device-develop/multpro/sdk-doc-tool/APP.html


下面是手机上登录APP看到的界面效果:


五、OneNet服务器MQTT登录地址与订阅主题相关格式介绍
官网介绍文档地址: https://open.iot.10086.cn/doc/mqtt/book/get-start/connect.html

5.1 MQTT服务器登录地址

目前MQTT协议支持两个IP地址和端口号,一个需要加密、一个不需要加密。
注意:单片机上移植加密算法很麻烦,这里采用不需要加密的端口。(IP地址: 183.230.40.96 端口: 1883)

5.2 MQTT登录的:设备ID、用户名称、密码 格式参数



上面图片里说明了,OneNet的设备参数与标准MQTT协议的登录参数对应关系。 OneNet的设备参数,在设备页面可以去查看。
登录密码生成看下面步骤:



注意:该工具在win10系统运行可能会提示非信任程序,点击任要运行即可。
下面是生成MQTT登录密匙的工具使用示例。

注意:工具中填的参数说明请看文档介绍。
res选项参数的格式: products/{产品ID}/devices/{设备名称}
et是设置token过期时间:算出1970-1-1到你想要设置的到期时间,单位是秒,填入即可。
比如: 超时时间设置为2020-07-20 ,那么,这里填入的秒就是:1970-1-1到2020-07-20之间的秒单位时间。
Linux下代码:
key的参数格式: 就是设备创建之后,在设备详情页的key
工具生成的结果值,直接当做MQTT登录的密码。
5.3 主题订阅格式
文档地址:https://open.iot.10086.cn/doc/mqtt/book/device-develop/protocol.html


5.4 设备保活时间


5.5 向服务器传数据点



六、核心代码
6.1 matt.c代码
#include "mqtt.h"
u8 *mqtt_rxbuf;
u8 *mqtt_txbuf;
u16 mqtt_rxlen;
u16 mqtt_txlen;
u8 _mqtt_txbuf[256];
u8 _mqtt_rxbuf[256];
typedef enum
{
M_RESERVED1 =0 ,
M_CONNECT ,
M_CONNACK ,
M_PUBLISH ,
M_PUBACK ,
M_PUBREC ,
M_PUBREL ,
M_PUBCOMP ,
M_SUBSCRIBE ,
M_SUBACK ,
M_UNSUBSCRIBE ,
M_UNSUBACK ,
M_PINGREQ ,
M_PINGRESP ,
M_DISCONNECT ,
M_RESERVED2 ,
}_typdef_mqtt_message;
const u8 parket_connetAck[] = {0x20,0x02,0x00,0x00};
const u8 parket_disconnet[] = {0xe0,0x00};
const u8 parket_heart[] = {0xc0,0x00};
const u8 parket_heart_reply[] = {0xc0,0x00};
const u8 parket_subAck[] = {0x90,0x03};
void MQTT_Init(void)
{
mqtt_rxbuf = _mqtt_rxbuf;
mqtt_rxlen = sizeof(_mqtt_rxbuf);
mqtt_txbuf = _mqtt_txbuf;
mqtt_txlen = sizeof(_mqtt_txbuf);
memset(mqtt_rxbuf,0,mqtt_rxlen);
memset(mqtt_txbuf,0,mqtt_txlen);
MQTT_Disconnect();
delay_ms(100);
MQTT_Disconnect();
delay_ms(100);
}
u8 MQTT_Connect(char *ClientID,char *Username,char *Password)
{
u8 i,j;
int ClientIDLen = strlen(ClientID);
int UsernameLen = strlen(Username);
int PasswordLen = strlen(Password);
int DataLen;
mqtt_txlen=0;
DataLen = 10 + (ClientIDLen+2) + (UsernameLen+2) + (PasswordLen+2);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0x10;
do
{
u8 encodedByte = DataLen % 128;
DataLen = DataLen / 128;
if ( DataLen > 0 )
encodedByte = encodedByte | 128;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = encodedByte;
}while ( DataLen > 0 );
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 4;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 'M';
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 'Q';
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 'T';
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 'T';
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 4;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0xc2;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 100;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(ClientIDLen);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(ClientIDLen);
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],ClientID,ClientIDLen);
mqtt_txlen += ClientIDLen;
if(UsernameLen > 0)
{
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(UsernameLen);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(UsernameLen);
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],Username,UsernameLen);
mqtt_txlen += UsernameLen;
}
if(PasswordLen > 0)
{
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(PasswordLen);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(PasswordLen);
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],Password,PasswordLen);
mqtt_txlen += PasswordLen;
}
memset(mqtt_rxbuf,0,mqtt_rxlen);
MQTT_SendBuf(mqtt_txbuf,mqtt_txlen);
for(j=0;j<10;j++)
{
delay_ms(50);
if(USART3_RX_FLAG)
{
memcpy((char *)mqtt_rxbuf,USART3_RX_BUFFER,USART3_RX_CNT);
for(i=0;i<USART3_RX_CNT;i++)USART1_Printf("%#x ",USART3_RX_BUFFER[i]);
USART3_RX_FLAG=0;
USART3_RX_CNT=0;
}
if(mqtt_rxbuf[0]==parket_connetAck[0] && mqtt_rxbuf[1]==parket_connetAck[1])
{
return 0;
}
}
return 1;
}
u8 MQTT_SubscribeTopic(char *topic,u8 qos,u8 whether)
{
u8 i,j;
mqtt_txlen=0;
int topiclen = strlen(topic);
int DataLen = 2 + (topiclen+2) + (whether?1:0);
if(whether)mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0x82;
else mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0xA2;
do
{
u8 encodedByte = DataLen % 128;
DataLen = DataLen / 128;
if ( DataLen > 0 )
encodedByte = encodedByte | 128;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = encodedByte;
}while ( DataLen > 0 );
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0x0A;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(topiclen);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(topiclen);
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],topic,topiclen);
mqtt_txlen += topiclen;
if(whether)
{
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = qos;
}
for(i=0;i<10;i++)
{
memset(mqtt_rxbuf,0,mqtt_rxlen);
MQTT_SendBuf(mqtt_txbuf,mqtt_txlen);
for(j=0;j<10;j++)
{
delay_ms(50);
if(USART3_RX_FLAG)
{
memcpy((char *)mqtt_rxbuf,(char*)USART3_RX_BUFFER,USART3_RX_CNT);
USART3_RX_FLAG=0;
USART3_RX_CNT=0;
}
if(mqtt_rxbuf[0]==parket_subAck[0] && mqtt_rxbuf[1]==parket_subAck[1])
{
return 0;
}
}
}
return 1;
}
u8 MQTT_PublishData(char *topic, char *message, u8 qos)
{
int topicLength = strlen(topic);
int messageLength = strlen(message);
static u16 id=0;
int DataLen;
mqtt_txlen=0;
if(qos) DataLen = (2+topicLength) + 2 + messageLength;
else DataLen = (2+topicLength) + messageLength;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = 0x30;
do
{
u8 encodedByte = DataLen % 128;
DataLen = DataLen / 128;
if ( DataLen > 0 )
encodedByte = encodedByte | 128;
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = encodedByte;
}while ( DataLen > 0 );
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(topicLength);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(topicLength);
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],topic,topicLength);
mqtt_txlen += topicLength;
if(qos)
{
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE1(id);
mqtt_txbuf[mqtt_txlen++] = BYTE0(id);
id++;
}
memcpy(&mqtt_txbuf[mqtt_txlen],message,messageLength);
mqtt_txlen += messageLength;
MQTT_SendBuf(mqtt_txbuf,mqtt_txlen);
return mqtt_txlen;
}
void MQTT_SentHeart(void)
{
MQTT_SendBuf((u8 *)parket_heart,sizeof(parket_heart));
}
void MQTT_Disconnect(void)
{
MQTT_SendBuf((u8 *)parket_disconnet,sizeof(parket_disconnet));
}
void MQTT_SendBuf(u8 *buf,u16 len)
{
USARTx_DataSend(USART3,buf,len);
}
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- 279.
- 280.
6.2 mqtt.h代码
6.3 main.c 主函数代码
七、设备登录运行效果
登录成功之后,网页会显示在线状态。

按下开发按键上传烟雾数据到服务器效果:


【本文正在参加物联网有奖征文活动】,活动链接:https://ost.51cto.com/posts/14758
烟雾报警器在酒店和蛮多公共场合用的挺多的,感谢楼主详细讲解。