1.簡介

ESP8266是一款串口WiFi模塊，內部集成MCU能實現單片機之間串口通信， 這款模塊簡單易學，體積小，便于嵌入式開發。

本文介紹的是ESP8266系列中的ESP-01，這款芯片使用了3.3V的直流電源，體積小，功耗低，支持透傳，價格低，下圖是ESP8266的ESP-01系列，相應的還有ESP-02，03等等，它們使用的核心芯片都是相同的。

ESP-01模塊

ESP8266官方提供的rom主要有兩個，一個是支持at命令修改參數的at系列rom，使用此rom時，可以使用at命令來設置芯片的大部分參數，同時也可將芯片設置為透傳模式，這樣ESP8266就相當于在互聯網和UART之間架起了一座橋梁。

另一個就是物聯網的rom了，此rom可以通過命令來控制ESP的部分GPIO，而且ESP8266也可以采集一些溫濕度傳感器的數據，然后發送到互聯網上。

2.方案

ESP-01做為MQTT的客戶端，連接到MQTT Server， Home Assistant通過mqtt組件和MQTT Server通信，實現控制ESP-01的功能

3.硬件和開發環境

需要的硬件為：ESP-01模塊，繼電器模塊，運行Home Assistant的樹莓派一塊

ESP-01和繼電器模塊

軟件：Arduino通過支持ESP8266的組件進行開發

4.代碼

4.1定義基本變量

#define SWITCH_ON 0

定義了3個MQTT Topic：

TOPIC_CONFIG: 發送配置信息用

TOPIC_COMMAND： 接收控制命令

TOPIC_STATE： 報告狀態用

4.2初始化

void setup() {Serial.begin(115200);setup_wifi();client.setServer(mqtt_server, 1883);client.setCallback(callback);pinMode(PIN_SWITCH, OUTPUT); }void setup_wifi() {delay(100);WiFi.begin(ssid, password); // 連接到WiFi網絡while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {delay(500);}Serial.println("WiFi connected");// Print the IP addressSerial.println(WiFi.localIP());Serial.println(WiFi.macAddress()); }

4.3 接收MQTT消息的回調函數

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {Serial.print("Message arrived ["); Serial.print(topic); Serial.print("] ");set_str = "";for (int i = 0; i < length; i++) {set_str += (char)payload[i];} String topic_str = topic;Serial.println(set_str);if (topic_str.equals(TOPIC_COMMAND)) {set_switch(set_str);} }

4.4 Wifi和MQTT重新連接

void reconnect( ) {if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {Serial.println("WiFi is not connected, retry setup");setup_wifi();}while (!client.connected()) {Serial.println("MQTT connecting...");if (client.connect(client_id, mqtt_user, mqtt_password)) { Serial.println("MQTT connect success."); mqtt_config();client.subscribe(TOPIC_COMMAND); } else {delay(5000); }} }

4.5 主循環

void loop() {if (!client.connected()) {reconnect();}client.loop();long now = millis();if (now - last_msg > 5000) {last_msg = now;pub_mqtt_state();}delay(100); }

4.6 設置開關狀態

char* get_state(){if (switch_value == SWITCH_ON) {return "ON";} else {return "OFF";} }boolean set_switch(String set_str) {client.publish(TOPIC_STATE, set_str.c_str()); Serial.print("Recv command:");Serial.println(set_str.c_str());if (set_str.equals("ON")) {switch_value = SWITCH_ON;} else if (set_str.equals("OFF")){switch_value = SWITCH_OFF;} else {return false; }digitalWrite(PIN_SWITCH, switch_value);pub_mqtt_state();return true; }

4.7 發布MQTT狀態和配置消息

void pub_mqtt_state() {if(switch_value == SWITCH_ON){client.publish(TOPIC_STATE, "ON"); } else {client.publish(TOPIC_STATE, "OFF"); } }void mqtt_config() {String head = "{";String name_str = ""name": "" + String(device_name) + "", ";String cmd_topic = ""command_topic": "" + String(TOPIC_COMMAND) + "", ";String state_topic = ""state_topic": "" + String(TOPIC_STATE) + """;String end_str = "}";String config = "{" + name_str + ", " + state_topic + ", " + cmd_topic + "}";Serial.println(config.c_str());int msgLen = head.length() + name_str.length() + cmd_topic.length() + state_topic.length() + end_str.length();//發送長文本需要另外處理client.beginPublish(TOPIC_CONFIG, msgLen, false);client.print(head);client.print(name_str);client.print(cmd_topic);client.print(state_topic);client.print(end_str);client.endPublish(); }

注意：發布長消息時，要做專門處理，通過client.beginPublish，client.endPublish();

5. Home Assistant配置

5.1 安裝MQTT Server

在運行Home Assistant的樹莓派上安裝MQTT Server， 選擇的版本是mosquitto

5.2 樹莓派配置

在Home Assistant的Web上，”配置”->"集成"， 添加MQTT；

在configuration.yaml中配置：

switch: !include switchs.yaml

在switchs.yaml中定義mqtt開關：

- platform: mqttname: "ESP-01 switch1"state_topic: "ESP-01/switch/state"command_topic: "ESP-01/switch/set"payload_on: "ON"payload_off: "OFF"state_on: "ON"state_off: "OFF"optimistic: falseqos: 0retain: true

這樣，在Home Assistant的界面中就可以控制繼電器開啟和關閉了：

6. 總結

可以把小米網關也接入到Home Assistant，這樣，通過小米的無線開關就可以直接控制ESP-01上的繼電器了。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的esp8266单片机透传_ESP8266通过MQTT接入Home Assistant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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