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ESP8266的MQTT客户端搭建教程（基于NONS_SDK_v2.0）

發布時間：2025/3/21 c/c++ 19 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 ESP8266的MQTT客户端搭建教程（基于NONS_SDK_v2.0）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

前言

MQTT是IBM開發的一個即時通訊協議，面向M2M和物聯網的連接，采用輕量級發布和訂閱消息傳輸機制，并且有可能成為物聯網的重要組成部分。

ESP8266是一款物美價廉的Wi-Fi芯片，集成Tensilica L106 鉆石系列的32 位處理器和片上SRAM，多達17 個GPIO口，并擁有IIC、IIS、UART、PWM、IR遙控等片上資源。

ESP8266還提供官方的軟件開發開發包（SDK），目前最新版本是「ESP8266 NONOS SDK V2.0.0」。

這篇文章主要講解如何使用ESP8266（基于NONS_SDK_v2.0）作為MQTT客戶端，并連上在本地電腦搭建的MQTT服務器。

開發環境

首先簡單說明一下博主的開發環境：

ESP8266開發環境：ESP8266 IDE 2.0
ESP8266 SDK版本：esp8266_nonos_sdk_v2.0.0_16_08_10_0
MQTT服務器：Apollo 1.7.1（本地搭建）
操作系統：64位 Win10系統
ESP8266開發板：NodeMCU（4MB Flash）

提醒

閱讀本教程時，如果有使用esp8266_nonos_sdk_v2.0.0的開發經驗，會更輕松的使用本教程。如果遇到代碼編譯出錯、燒寫下載不行以及下載后出現異常的問題，請先參考其他資料再繼續本文。

導入工程

本教程基于ESP8266 IDE 2.0，如果讀者使用一樣的環境，那么步驟1~4就好理解了，不是的話直接看圖片和步驟5：

在IDE環境中通過「File」->「Import」；

彈窗中選擇「C/C++」->「Existing Code as Makefile project」；

下一步「Browse…」，編譯器選擇「Cygwin GCC」；

之后導入的工程目錄如上圖，其中給「dirver_lib」文件下面的Makeflie添加bak后綴或刪除掉，免得編譯通不過。

從「example」文件夾中拷貝esp_mqtt_proj文件夾到主目錄，點擊編譯按鈕，如果成功就完成這一步驟了。

工程目錄圖。注意紅色方塊內的文件。

MQTT代碼使用簡析

示例工程中最重要的是這兩個文件：user目錄下的user_main.c和inlcude目錄下的mqtt_config.h。

其中user_main.c不用說了，玩過ESP8266的朋友都知道這是放主代碼的地方，其中user_init函數是SDK提供開發者放置初始化代碼的地方。下面主要分析mqtt_config.h。

mqtt_config.h代碼清單

#ifndef __MQTT_CONFIG_H__ #define __MQTT_CONFIG_H__#define CFG_HOLDER 0x00FF55A4 /* Change this value to load default configurations */ #define CFG_LOCATION 0x79 /* Please don't change or if you know what you doing */ #define MQTT_SSL_ENABLE/*DEFAULT CONFIGURATIONS*/#define MQTT_HOST "192.168.1.100" //or "mqtt.yourdomain.com" #define MQTT_PORT 1883 #define MQTT_BUF_SIZE 1024 #define MQTT_KEEPALIVE 120 /*second*/#define MQTT_CLIENT_ID "DVES_%08X" #define MQTT_USER "DVES_USER" #define MQTT_PASS "DVES_PASS"#define STA_SSID "DVES_HOME" #define STA_PASS "yourpassword" #define STA_TYPE AUTH_WPA2_PSK#define MQTT_RECONNECT_TIMEOUT 5 /*second*/#define DEFAULT_SECURITY 0 #define QUEUE_BUFFER_SIZE 2048#define PROTOCOL_NAMEv31 /*MQTT version 3.1 compatible with Mosquitto v0.15*/ //PROTOCOL_NAMEv311 /*MQTT version 3.11 compatible with https://eclipse.org/paho/clients/testing/*/#endif // __MQTT_CONFIG_H__

在這個文件中，有幾個宏定義可能需要修改的：

MQTT_HOST：MQTT服務器地址
MQTT_PORT：MQTT服務器端口
MQTT_USER：MQTT服務器用戶名
MQTT_PASS：MQTT服務器密碼
STA_SSID：WI-FI帳號
STA_PASS：WI-FI密碼

注意?
還有一個最重要的宏定義——CFG_HOLDER，因為這個MQTT示例在ESP8266運行過一次后會把這些信息保存到FLASH中，如果要繼續修改這些信息，記得要修改CFG_HOLDER這個宏定義，改成另一個數值即可。

CFG_HOLDER作的用是：在CFG_Load函數中，如果發現從FLASH讀取出來的CFG_HOLDER數值和宏定義的不一樣，則會更新這些信息，并保存到FLASH中。不修改CFG_HOLDER的話可能會發覺明明用戶名和密碼都正確但是就是連接不上去。

修改代碼及測試

修改代碼

根據上面分析，下面我們就可以修改示例代碼：

把STA_SSID和STA_PASS修改為自己的WiFI名和密碼；

修改MQTT_USER和MQTT_PASS為對應的MQTT服務器的用戶名和密碼，Apollo服務器默認是admin和password；

修改MQTT_HOST和MQTT_PORT為MQTT服務器IP和PORT，目前是使用本地的MQTT服務器，所以是修改為自己電腦的IP和61613端口，PORT是整型值；

根據MQTT服務器的協議不同，可能需要使用MQTT v3.1.1版本，所以把PROTOCOL_NAMEv31注釋掉，使用PROTOCOL_NAMEv311。源碼的PROTOCOL_NAMEv311前面沒有#define，自己加上就行。

最后，修改CFG_HOLDER，以讓這些配置生效，直接給原來CFG_HOLDER定義的數值加1即可。

編譯下載

編譯，查看Console窗口，如果輸出

那說明代碼已經編譯成功。另外要注意，ESP8266 SDK v2.0版本生成的eagle.irom0text.bin燒寫起始地址是0x10000，而之前的版本燒寫地址是0x40000；eagle.flash.bin還是0x00000。由于博主使用的是4MB Flash的ESP8266，所以也建議讀者先確定手頭的ESP8266是不是4MB Flash（即32Mbit Flash，注意單位！4MB=32Mbit，Flash一般是以bit計算！）

另外如果Problems窗口報Errors的，只要Console窗口編譯通過，就可以不用管。

下載配置，僅供參考：

提醒

blank.bin和default.bin燒寫一次就行，另外也要留意不同的Flash大小，blank.bin和default.bin燒寫地址也不同。

另外，給NodeMCU燒寫固件的時候，SPI MODE選項可能要選DIO。詳細細節參考這里。?
其他的ESP8266開發板一般則選擇默認的QIO就行了。

上電測試

如果前面一切順利，打開串口，設置波特率為115200，上電后前面的亂碼不用管，之后串口打印信息如下，省略了一部分信息：

load ... default configuration MQTT_InitConnection MQTT_InitClient WIFI_INIT……（省略）connected with <WiFi名>, channel 6 dhcp client start... STATION_IDLE STATION_IDLE ip:<ESP8266的IP>,mask:255.255.255.0,gw:<WiFi網關IP> TCP: Connect to ip <MQTT服務器IP:PORT> MQTT: Connected to broker <MQTT服務器IP:PORT> MQTT: Sending, type: 1, id: 0000 TCP: Sent TCP: data received 4 bytes MQTT: Connected to <MQTT服務器IP:PORT> MQTT: Connected MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/0", id: 1 MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/1", id: 2 MQTT: queue subscribe, topic"/mqtt/topic/2", id: 3 MQTT: queuing publish, length: 23, queue size(66/2048) MQTT: queuing publish, length: 25, queue size(91/2048) MQTT: queuing publish, length: 25, queue size(118/2048) ……

其中帶尖括號的字段根據測試環境不同而不同。

同時看源碼和串口信息可知，ESP8266向MQTT服務器訂閱了三個主題，假設使用的是本地搭建的MQTT服務器，那么查看MQTT服務器后臺就可以看到：

同時在后臺的Connects頁面也可以看到ESP8266的鏈接：

MQTT本地服務器搭建教程Windows版鏈接在后面。

另外博主已經用ESP8266的MQTT連接上了OneNET云，連接該云需要注釋掉下面這條語句，在user_init函數下。

MQTT_InitLWT(&mqttClient, "/lwt", "offline", 0, 0);

原因是OneNET不支持MQTT協議的Will字段，否則可能連接不上。

其他

【MQTT服務器】
- 在Windows下搭建本地MQTT服務器教程
- MQTT服務器Apollo下載地址：http://activemq.apache.org/apollo/download.html
【ESP8266 IDE】
- 由于上面提供的ESP8266 IDE下載鏈接已經失效，筆者這里自己上傳了一個，供大家下載：鏈接:https://pan.baidu.com/s/1c2tBHW8?密碼: qyjs
【示例代碼】本博客ESP8266端代碼下載地址：
- CSDN：?http://download.csdn.net/detail/u012163234/9687996
【ESP8266資料】
- ESP8266官網資源

評論統一回復

上電亂碼

評論區很多朋友回復上電后打印亂碼，我都不知道你們的亂碼是怎樣的？請確保已經修改了WiFi帳號和密碼。同時請確定自己的ESP8266是否是4MB Flash（32Mbit Flash）。（評論區出現好幾個這樣的情況：第一次燒寫后重啟成功，之后重啟芯片就不行的情況，如果有讀者知道原因的希望告知下，謝謝。另，我估計絕對不是本教程的問題。）

上電啟動信息默認波特率是76800bps，進入user_init后串口被初始化為115200bps。

如果反復打印STATION_IDLE?，說明沒有連上WiFi。

load ... default configuration MQTT_InitConnection MQTT_InitClient WIFI_INITSystem started ... mode : sta(18:fe:34:**:**:**) add if0 STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE scandone no your_wifi_ssid found, reconnect after 1s reconnect STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE scandone no your_wifi_ssid found, reconnect after 1s reconnect STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE scandone no your_wifi_ssid found, reconnect after 1s reconnect STATION_NO_AP_FOUND scandone STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE STATION_IDLE scandone no your_wifi_ssid found, reconnect after 1s

另外一定要注意：ESP8266 SDK v2.0版本生成的文件燒寫地址：

bin文件燒寫地址

eagle.flash.bin	0x00000
eagle.irom0text.bin	0x10000

燒寫錯誤會導致芯片不斷的重啟！請仔細閱讀「編譯下載」小節。

另外v2.0以下版本的SDK（不包括v2.0）eagle.irom0text.bin是燒寫在0x40000，請自行參考其他資料。

安全連接

關于MQTT的安全連接，在配置文件中和這兩個宏定義有關：

//第6行左右 #define MQTT_SSL_ENABLE//第25行左右 #define DEFAULT_SECURITY 0

其中我查看源碼，宏定義MQTT_SSL_ENABLE是SSL連接的預編譯，如果不定義MQTT_SSL_ENABLE則表示不支持SSL（最好看源碼理解）。?
DEFAULT_SECURITY是SSL是否使能，0為禁能，1為使能。

esp_mqtt_proj/mqtt/mqtt.c文件下的MQTT_Connect函數部分源碼：

void ICACHE_FLASH_ATTR MQTT_Connect(MQTT_Client *mqttClient) {//省略……if (mqttClient->security){#ifdef MQTT_SSL_ENABLEespconn_secure_connect(mqttClient->pCon);#elseINFO("TCP: Do not support SSL\r\n");#endif}else{espconn_connect(mqttClient->pCon);}//省略…… }

其中mqttClient->security由DEFAULT_SECURITY賦值。在esp_mqtt_proj/modules/config.c的CFG_Load函數里。

sysCfg.security = DEFAULT_SECURITY; /* default non ssl */

最后會在user_init函數初始化。

MQTT_InitConnection(&mqttClient, sysCfg.mqtt_host, sysCfg.mqtt_port, sysCfg.security);

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ESP8266的MQTT客户端搭建教程（基于NONS_SDK_v2.0）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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