使用 ESP8266 实现 MQTT 功能 —— 网络函数完善与 AT 指令实践

上次我们将所有网络相关函数设为空函数，是为了后续自定义实现 MQTT 的发送、接收、订阅等功能。本次，我们将继续完善这些函数。

1. 目标文件与实现思路

我们需要编写目标文件中的所有函数，使用 AT 指令配合 ESP8266 来实现。

由于后续可能更换为 ESP32 芯片，建议将代码结构按芯片类型分层实现，便于维护和移植。

程序分层示例

二、AT 命令测试

1. AT 命令的作用与反馈

测试 AT 命令，了解其基本用途。

1. 发送 AT 命令，ESP8266 会返回 ok，表示通信正常。

1. 打开使用示例，熟悉基本操作。

1. 配置 WiFi 模式：
   1. soft：软 AP 模式，允许其他设备连接本模块
   2. station：STA 模式，模块连接其他路由器

1. 命令参数错误时，ESP8266 会返回 error。

2. WiFi 连接流程

1. 先配置 WiFi 模式，再连接 WiFi。

AT+CWMODE=3//softAP+stationmode

1. 配置完成后，使用以下命令连接 WiFi：

使用ESP8266实现MQTT功能的开发笔记

上次我们将所有网络相关="你的WiFi名称","你的WiFi密码"  // 连路由器，返回WIFI GOT IP的函数都设置为了空函数，目的是为了后续实现自己的MQTT发送即为成功

---

、接收、订阅等功能。本次笔记将

3带你逐步完善这些函数。

[[. MQTT 连接与主题订阅

1. 配置 MQTT TLS 连接DISABLE_728e0f68]]

<!-- 2参数（推荐直接填写域名，端口  -->

开发步骤概览

8883）：

// 配我们需要编写的正是该文件中的所有置MQTT TLS连接参数（域函数，实现方式为： 

- 通过名直接填，不用IP！端口8883）

AT+MQTTUSERCFAT指令，配合ESP8266模块G=0,5,"你的Client完成相关操作。

- 初期为保证ID","你的MQTT用户名","你的MQTT密码",0,0,"编译通过，函数可先写为空，后续"

// 设置MQTT服务器逐步补全。

- 建议针对不同芯：直接填域名+8883端口，开启片（如ESP8266、ESP32SSL加密

AT+MQTTCO）分别编写，便于后续芯片更换时NN=0,"wb3ff66a.ala.cn-hangzhou的兼容性。

--.emqxsl.cn",888-

##3,0,0,0

- 连接 MQTT 服务器。

- 主题 程序分层设计思路

建议采用订阅与发布数据：

```c

//分层结构进行程序设计，便于维护与扩展。

[[DISABLE 订阅主题，云平台下发消息ESP8266就能收到

AT+MQ_37cb9a55]]

--TTSUB=0,"你的订阅主题-

#",0

// ESP8266 一、测试AT命令

向上云平台发送数据

AT+MQ

<!-- 5 -TTPUB=0,"你的发布主题->

AT命令的基本用法",0,0,0,"要发送的数据

我们先测试AT命令的基本功能内容"

- 实现主题的，了解其用处。

[[DISAB订阅和数据的发布。

LE_b45f72ef]]

<!-- 8 -- 发送AT命令时，ESP->

4. TCP 连接与数据发送

1. 连接 TCP 后，发送数据需指定长度。收到 ok 后，ESP82668266会回传OK，表示通信正常。

1. 可以打开使用示例进行测试。

[[ 返回 >，此时可发送数据。

<!]]

1. 例如，配置WIFI模式的指令如下：
   1. `-- 9 -->

5. 串soft`模式（软AP）：其他设备可以连接你

- `口数据接收思路

1. 串口接收station`模式：你可以连接数据较为复杂，需要结合发送端代码处理 OK、ERROR 等返回其他路由器

[[DISABLE状态。

1. 若命令格式正确但参数错误，会返回44a24bd0]]

6. 函数内部实现要点

-error。

[[DIS 建议采用中断方式接收数据，存ABLE_7aee37c0]]

1. 配入缓冲区（buffer），再由置WIFI模式

1. 先使用如下主程序读取。

[[DISAB指令配置WIFI模式：

``LE_898f2c97]]

`c

AT+CWMODE=3- 使用环形缓冲区，配合读写指//softAP+stationmode

1. 配置完成后2]]

7. 环形即可进行下一步。

2. 连接缓冲区设计

1. 需要设计读写WIFI
2. 使用以下指令连接指针，实现数据重复利用。

手写笔记内容	代码对应部分
`UART_Write(cf router

- 连接成功后，ESP8266会提示WIFI已连接，并获取到IPhar *buf,int len地址。

- 查询WIFI I)` | `UART1_Write()`函数，逻辑一致 |

P地址：

```c

AT+CIFSR   //WIFI  I| `Tx_len = len; memcpy(xxx_bufP  查询

1. 设置,buf,len) | 代码里uart1_tx_remaiSTA模式并连接路由器：

``n_len、uart1_tc AT+CWMODE=1          // 设置STx_buf |

| 启动 Tx Empty 发送空中断 |A Station模式，连路由 __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,器 AT+CWJAP="你的Wi UART_IT_TXE) |

| UART_Tx_ISRFi名称","你的WiFi密码"  // 连路由器，返回WIF()发送中断服务函数 | `HAL_UART_TxEmptI GOT IP即为成功

---

### 3. 连接MQTT服务器

- 配置yCallback()`，逐字MQTT TLS连接参数（推荐节写入寄存器发送 |

| 接收使用域名，端口8883）：

```c

// 配置MQTT T数据 | 配套环形缓冲区接收中LS连接参数（域名直接填，不用IP！端口8883）

AT+MQ断，不丢包 |

| 串口 1 连 ESP8266、串口 2 打TTUSERCFG=0,5,"你的ClientID","你的MQTT用户名","你的MQTT印 | 按硬件分配实现 |

| 注释编码 | 全部 GB23密码",0,0,""

12 简体中文 |

1. 对应
2. 设置MQTT服务器（使用的环形缓冲区函数如下：

[[域名+8883端口，开启SSLDISABLE_55053246加密）：

AT+MQTTCONN=0,"wb3ff]]

---

<!-- 1266a.ala.cn-hang -->

## 8. main.c 配置与编译

- 在 main.c 里先注释原有内容，再zhou.emqxsl.cn",自行编写初始化与测试代码。

[[DISABLE8883,0,0,0

---

### 4. 主题订阅与发布

- 订阅主题（云_376b268c]]

- 编译测试，逐步完善功能。

<!-- 接收）：

// 订阅主题

AT+MQTTSUB=13 -->

## 9. 串口接收中断判定

- USART_SR_RXNE=1 表示数据0,"你的订阅主题",0

1. 发布主题（ESP82寄存器非空
2. USART_S66向云平台发送数据）：

``R_RXNEIE=1 表示接收`c

// 发布主题

AT+MQ中断已使能

1. 两者同时满足时TTPUB=0,"你的发布主题",0,0,0,"要发送的数据内容"

[[DISAB，表示已收到数据，可进行读取

--LE_16720350]]

TCP数据发送

1. 10. 串口发送函数示例

// =====================连接TCP后，发送数据需使用指定命令并给定数据长度，收到`ok`后，ESP8266会返回`>`= 串口1发送函数 ======================

// 功能：发送一串数据

void USART1_Sen符号，表示可以发送数据。

[[d(uint8_t *data, uint16_t len)

DISABLE_b295aaae]]

---

<!-- 7{

    // 循环发送每一个字节

    for(uint16_t i=0; i<len -->

## 串口数据接收处理思路

- 串口接收数据处理较; i++)

    {

        // 等待发送完成为复杂，需要结合发送端代码进行解析，因为返回值可能包含`OK`或`ERROR`等。

[[

        while(!(huart1.Instance->SR & USART_SR_TXE));

      DISABLE_44a24bd  // 写入数据

        huart1.Instance->DR = data[i];0]]

- 具体实现细节可参考函数内部实现。

}

}

- 测试环形缓冲区与串口功能。

- 通常使用中断方式接收数据，数据存入缓冲区，后续读取该缓冲

| 功能 | 函数 | 用法说明 |

| --- | --- | --- |

| **初始区即可。

##化接收** | UART1_RX_Init(); | main 函数里调用一次 |

| * 环形缓冲区的实现

1. 需要*读取接收数据** | UART_FIFO_ReadByte设计环形缓冲区，包括读写指针，实() | 任务里读环形缓冲区现数据的循环利用。

1. 例如，发送如下命令：| | 发送字符串 | USART1_SendSt [[DISABLE_b02br("AT\r\n"); | 发 AT 指令、文本 |

4481]]

1. 缓冲区需包含读写位置，便于数据重复利用。

参数说明

1. **| 你手写笔记内容 | 本代码对应部分 || --- | -第一个参数：&uart1_rx_fifo**--- || UART_Write(char *buf,int 指定要读取的环形缓冲区（结构 len) | UART1_Write()函数，逻辑完全体指针）
   1. 只有串口一致 | | Tx_len = 1 的接收缓冲区，固定填  len; memcpy(xxx_buf,buf,len) |&uart1_rx_fifo
   2. 它不是存数据的，是 代码里uart1_tx_remain_len、`uart“指定缓冲区”
2. 第二1_tx_buf | | 启动 Tx Empty 发送空中个参数：&rec_data`
   1. 指定读取数据断 | `__HAL_UART_ENABLE_IT(&huar存放的变量地址
   2. 函t1, UART_IT_TXE)| |UART_Tx_ISR()发送中断服务函数数从缓冲区读出 1 个字节，存 | HAL_UART_TxEmptyCallback()入 rec_data

for (;;)

   `，逐字节写入寄存器发送 |

 {

        // 2| 接收数据 | 配套环形缓冲. 发送 AT 指令

        USART1_SendStr("AT\r\n");

区接收中断，不丢包 |

| 串

        // 3. 口 1 连 ESP8266、串处理串口数据

        while(UART_FIFO_R口 2 打印 | 完全按你的硬eadByte(&uart1_rx_fifo, &data))

        {

            printf("%c", data);

        }

        /件分配实现 |

| 注释编码 |/ 4. 更新显示

        Show_FIFO_Status();

        全部 GB2312 简体中文 // 5. 延时

       |

- 这是环形缓冲区相关的函数。

[[DISABLE  vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100_55053246]]

---

##0));

}

 主函数实现与测试

- 在`- 这样即可实现 AT 指令的发送与反馈。

[[DISABmain.c`中，先注释掉原有LE_2329ed2b]]

代码。

[[DISABLE_e---

总结

通过以上流程，我1d19c6f]]

1. 然后编写自己的实现。

[[DIS们可以实现 AT 指令的发送、ABLE_376b268c]]WiFi 连接、MQTT 通信及数据收发，为后续开发打下坚实

1. 编译并逐步调试，确保每基础。

步功能正常。

串口接收数据判断

1. 查阅手册可知，USART_SR_RXNE为1表示接收寄存器非空，USART_SR_RXNEIE为1表示接收中断已使能。两者同时满足即可读取数据。

1. 具体判断逻辑：

串口1发送函数示例

// ====================== 串口1发送函数 ======================

// 功能：发送一串数据

void USART1_Send(uint8_t *data, uint16_t len)

{

    // 循环发送每一个字节

    for(uint16_t i=0; i<len; i++)

    {

        // 等待发送完成

        while(!(huart1.Instance->SR & USART_SR_TXE));

        // 写入数据

        huart1.Instance->DR = data[i];

    }

}

功能函数说明

功能	函数	用法说明
初始化接收	UART1_RX_Init();	main 函数里调用一次
读取接收数据	UART_FIFO_ReadByte()	任务里读环形缓冲区
发送字符串	USART1_SendStr("AT\r\n");	发 AT 指令、文本

参数说明

1. 第一个参数：&uart1_rx_fifo
   1. 作用：指定要读取的环形缓冲区
   2. 它是环形缓冲区的结构体指针
   3. 只有串口1接收缓冲区时，固定填&uart1_rx_fifo
   4. 不是存数据的，而是指定缓冲区
2. 第二个参数：&rec_data
   1. 作用：指定读取数据存放的变量地址
   2. 该变量用于存储读取到的字节

测试代码示例

for (;;)

    {

        // 2. 发送 AT 指令

        USART1_SendStr("AT\r\n");

        // 3. 处理串口数据

        while(UART_FIFO_ReadByte(&uart1_rx_fifo, &data))

        {

            printf("%c", data);

        }

        // 4. 更新显示

        Show_FIFO_Status();

        // 5. 延时

        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));

    }

总结

通过以上步骤，我们即可实现AT指令的发送，并能正确收到ESP8266返回的OK，为后续MQTT功能的开发打下基础。