单片机使用C语言实现MQTT协议

在单片机使用MQTT协议非常普遍，特别是在物联网相关领域，在阿里云，华为云等公有云都提供MQTT协议连接物联网平台。
本篇介绍如何用C语言实现MQTT的连接

MQTT连接主要有五步骤：
1.　连接云平台
2.　登录用户名密码等
3.　订阅主题
4.　发送心跳包
5.　发布主题

1.　连接云平台跟其他网站一样，只要有服务器地址和端口号就行，在这里我使用了以太网口去连接
代码如下：

u16 AnalyTarIp(u8 *TarIp,u16 port,u8 i)
{static u8 dnsSel = 0;u16 stateStamp;uip_ipaddr_t ipaddr;u8 ip[4];g_mconn[i].flag = 0;stateStamp = GetSecCnt();//Á¬½Ó·þÎñÆ÷g_mconn[i].port = port;      //端口//IP还是域名if(IsIPaVailable(TarIp))                //IP{if(str2ip(ip, TarIp))      //str To num{uip_ipaddr(&ipaddr, ip[0], ip[1], ip[2], ip[3]);uip_ipaddr_copy(g_mconn[i].ip, ipaddr);        //记录IPS282_Log("uip connecting...");g_mconn[i].tcp = uip_connect(&g_mconn[i].ip, htons(g_mconn[i].port));                g_mconn[i].state = TcpClient_Connectting;stateStamp = GetSecCnt();}                               }else   //域名{               u8 HaveDns = 0;if(DhcpOk == 0){if(dnsSel == 0){        if(SysInfo.DnsIp1[1] != 0 && SysInfo.DnsIp1[0] != 0xff){uip_ipaddr(ipaddr, SysInfo.DnsIp1[0],SysInfo.DnsIp1[1],SysInfo.DnsIp1[2],SysInfo.DnsIp1[3]);HaveDns = 1;}if(SysInfo.DnsIp2[1] !=0 || SysInfo.DnsIp1[2] !=0 )   {dnsSel = 1;}}if((HaveDns == 0) && dnsSel){  //DNS2dnsSel = 0;if(SysInfo.DnsIp2[1] != 0 && SysInfo.DnsIp2[0] != 0xff) {       uip_ipaddr(ipaddr, SysInfo.DnsIp2[0],SysInfo.DnsIp2[1],SysInfo.DnsIp2[2],SysInfo.DnsIp2[3]);HaveDns = 1;}}}if(HaveDns || DhcpOk){//进行域名解析g_mconn[i].state = TcpClient_DnsRequest;g_mconn[i].flag &= ~e_Dns_found;S282_Log("Analy Target Server ip");if(resolv_getserver() == NULL){resolv_conf(ipaddr);      //配置DNS服务器}g_mconn[i].dnsno = resolv_query((char*)&TarIp[0]);//请求域名解析g_mconn[i].dnsno |= 0x80;stateStamp = GetSecCnt();}                     }return stateStamp;
}

                 域名解析成功后直接连接g_mconn[i].tcp = uip_connect(&g_mconn[i].ip, htons(g_mconn[i].port));g_mconn[i].state = TcpClient_Connectting;

登录用户需要用户名密码和设备ID
代码如下：

/*MQTT 连接入参 mode: 0 GPRS网络 1 以太网网络
*/
void MqttConnect(u8 mode)
{u8 i;u16 len;MQTTPacket_connectData mqttConnDat = MQTTPacket_connectData_initializer;GetMqttConnectData(m_mqttBuf,M_CLIENT);if(SysInfo.MqttDeviceID[MQT_TXT_DATLEN] == 0){//设备ID为空使用IMEI码for(i = 0; i < 15; i++){m_mqttBuf[i] = g_IMEI[i];}m_mqttBuf[i] = '\0';}if(SysInfo.MqttUserName[MQT_TXT_DATLEN] == 0){//MQTT用户名为空 用默认值for(i = 0; i < 4; i++){m_mqttBuf[i + MQTT_PWD] = mqttDef[i];}m_mqttBuf[i] = '\0';}if(SysInfo.MqttPwd[MQT_TXT_DATLEN] == 0){//MQTT密码为空 用默认值for(i = 0; i < 4; i++){m_mqttBuf[i + MQTT_PWD * 2] = mqttDef[i];}m_mqttBuf[i] = '\0';}mqttConnDat.clientID.cstring = (char *)m_mqttBuf;//心跳存活时间根据平台需求设置mqttConnDat.keepAliveInterval = SysInfo.MqttRepTim;mqttConnDat.cleansession = 1;mqttConnDat.username.cstring = (char *)&m_mqttBuf[MQTT_PWD];mqttConnDat.password.cstring = (char *)&m_mqttBuf[MQTT_PWD * 2];len = MQTTSerialize_connect(m_sendBuf,MQTT_PWD * 3,&mqttConnDat);if(mode == 0){SendGprsDat(m_sendBuf,len);}else{UipClient2Server(m_sendBuf,len);}
}

订阅主题这里我以tlink物联网平台为准

/*MQTT订阅主题
*/
void MqttSubscribe(u8 mode)
{//·服务质量int qos = 0;u16 len,i;GetMqttConnectData(m_mqttBuf,M_SUBSCRIBE);if(!ISASCCHAR(m_mqttBuf[0])){//tlink平台要求订阅主题为序列号+"/+"GetMqttConnectData(m_mqttBuf,M_CLIENTID);if(!ISASCCHAR(m_mqttBuf[0])){for(i = 0; i < 15; i++){m_mqttBuf[i] = g_IMEI[i];}m_mqttBuf[i] = '\0';}for(i = 0; i < 60; i++){if(!ISASCCHAR(m_mqttBuf[i])){break;}}m_mqttBuf[i++] = '/';m_mqttBuf[i++] = '+';m_mqttBuf[i++] = '\0';}topicString.cstring = (char *)m_mqttBuf;len = MQTTSerialize_subscribe(m_sendBuf,MQTT_PWD * 3,0,PacketId,1,&topicString,&qos);PacketId++;if(mode == 0){SendGprsDat(m_sendBuf,len);}else{UipClient2Server(m_sendBuf,len);}
}

发送心跳包，根据自己要求隔段时间发送

/*MQTT Ping防止MQTT断开连接
*/
void MqttPingReq(u8 mode)
{u16 len;len = MQTTSerialize_pingreq(m_mqttBuf,MQTT_PWD * 3);if(mode == 0){SendGprsDat(m_mqttBuf,len);}else{UipClient2Server(m_mqttBuf,len);}
}

发布主题根据自己要求处理

/*MQTT 发布主题入参： InBuf 要发送的数据len 发送数据长度 mode 发送方式
*/
void MqttPublish(u8 *InBuf,u16 len,u8 mode)
{u8 qos = 1;u16 i;GetMqttConnectData(m_mqttBuf,M_PUBLISH);if(!ISASCCHAR(m_mqttBuf[0])){//没有填写发布主题 用IMEI码GetMqttConnectData(m_mqttBuf,M_CLIENTID);if(!ISASCCHAR(m_mqttBuf[0])){for(i = 0; i < 15; i++){m_mqttBuf[i] = g_IMEI[i];}m_mqttBuf[i] = '\0';}        }memset(m_sendBuf,0,1000);topicString.cstring = (char *)m_mqttBuf;len = MQTTSerialize_publish(m_sendBuf, 1000, 0, qos, 0, PacketId, topicString, InBuf, len);PacketId++;if(mode == 0){SendGprsDat(m_sendBuf,len);}else{UipClient2Server(m_sendBuf,len);}
}

以上是MQTT实现步骤，只要按步骤实现，基本可以完成，但也需要根据个人要求更改。

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