AT32 EMAC MQTT Client

前言
随着物联网的发展，各式各样的装置都必须具备连网的能力，单芯片也不例外，为此我们以雅特力的AT32F407/AT32F437系列，演示了一系列的范例，以期用户能基于这些范例，使用雅特力的开发板发展出自己所需要的功能。

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支持型号:
AT32F407xx
AT32F437xx


1        概述
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的轻量级协议，该协议构建于TCP/IP协议之上，MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
本使用指南会介绍BSP里，MQTT客户端具体的使用方法。
1.1        硬件资源
1.        DM9162 以太网模块
2.        AT-START-F407 V1.1 实验版
3.        以太网线
4.        串口打印工具
1.2        软件资源
        mqtt_client, MQTT client源程序，运行MQTT客户端程序，源码位于AT32Fxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_fxx\examples\mqtt_client
注：所有project都是基于keil 5而建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考
AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各种编译环境（例如IAR6/7,keil 4/5）进行简单修改即可。
2        AT32 MQTT client程序配置
2.1        管脚配置
表1. 管脚配置

2.2        LwIP配置
硬件资源只提供从PHY到MAC的信号处理，若要进行开发，则需要实作TCP/IP协议栈，在本应用中使用LwIP协议栈，该协议栈主要关注的是怎样减少减少内存的使用和程序代码的大小，这样就可以让LwIP适用于资源有限的小型平台例如嵌入式系统，更详细的内容可以访问官方网站。
由于整个协议栈已经整合到代码中，大部分的内容都无须修改，需要修改的内容主要包括下面两个部分：
1.        根据自己的网段去设定IP地址及闸口地址，这两个全局变量宣告在netconf.c里面；
2.        在mqtt_client.c中配置MQTT_SERVER_ADDRESS和MQTT_SERVER_PORT，用以选择MQTT服务器地址和端口。
图1. 配置芯片的IP地址


2.3        MQTT client project设置
在初始化LwIP协议栈之后，就可以配置MQTT client的应用了，芯片作为客户端是发出请求的一方，所以必须要配置往哪里发送数据，也就是说要知道服务端的socket。所谓的socket就是IP地址加上端口，在代码中我们宣告了几个宏定义代表服务端的socket, 可以在mqtt_client.h中找到MQTT_SERVER_ADDRESS和MQTT_SERVER_PORT这两个宏定义，用户可以根据网段跟应用修改这两个宏。
图2. 配置服务端的socket


2.4        MQTT server搭建
MQTT服务器的搭建我们通过EMQX平台来实现，其提供了公共的MQTT云服务和私有部署两种MQTT服务器搭建方式，其中云服务需要设备能够访问互联网，而私有部署则是将服务器部署在本地，无需访问互联网。本应用指南选择私有部署的方式来实现MQTT服务器的搭建，用户如需使用MQTT云服务请自行访问EMQX官方网站了解详细信息，搭建私有部署MQTT服务器的方式如下。
1.        访问下载链接，下载并解压EMQX。
图3. 下载EMQX



2.        启动EMQX
进入解压后的路径emqx\bin，打开CMD命令行，执行emqx start，如下图。
图4. 启动EMQX
  

3.        配置上位机的IP地址、子网掩码及网关，IP地址与网关需要跟芯片设置在同一个网段下。
图5. 配置上位机的IP地址、子网掩码及网关
  

4.        浏览器登录EMQX控制台
服务器启动完成，在浏览器中输入本机IP地址192.168.81.1:18083，进入控制台登录界面，输入用户名admin和密码public，如下图。
图6. 浏览器登录EMQX控制台
  

点击登录进入控制台，至此私有MQTT服务器搭建完成。

2.5        软件流程
1.        在初始化EMAC和LwIP之后，呼叫mqtt_client_init(), 即可开启mqtt client功能；
2.        在lwip_periodic_handle函数中将会每秒执行一次at32_mqtt_publish函数对预先定义的信息进行发布；
3.        通过回调函数at32_mqtt_incoming_data_cb则能够将收到的订阅信息在串口USART1上打印。
图7. 初始化MQTT客户端


2.6        测试结果
1)        将开发板通过网线连接至路由器或网络接口
2)        下载程序，并复位开发板
3)        打开PC端的MQTT控制台，点击工具->Websocket，并连接
图8. EMQX控制台Websocket连接服务器

4)        填写订阅主题at_pub_topic并点击订阅，填写发布主题at_sub_topic和消息内容并点击发送
图9. EMQX控制台订阅和发布主题

5)        在订阅消息列表查看开发板MQTT客户端发布的消息内容，发布消息列表也能看到服务器所发送的内容
图10. EMQX控制台查看消息

6)        通过USART1串口打印查看EMQX服务器发布的消息内容
图11.串口打印查看消息

AT32可以使用rtt驱动的。   

这个怎么使用wifi通信呢？

物联网是所有芯片的趋势？  

这个功耗怎么样？

MQTT可以的   

DHCP 下无法连接MQTT服务器的问题解决了吗？

为什么不使用Socket直接连接呢

AT32 的代码工程文件在哪里下载？

MQTT通信的最大延迟是多少？              

物联网应用常用MQTt协议

biechedan 发表于 2022-12-3 12:52
AT32 的代码工程文件在哪里下载？

https://www.arterytek.com/cn/product/AT32WB415.jsp

这是AT32WB415的官网网址，往下翻有bsp

常用MQTt协议

MQTT在AT32设备上的移植吗？

MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。

在哪里下载MQTT资源包              

雅特力官网有EMAC网口的应用专栏，可通过如下链接访问
https://www.arterytek.com/cn/applications/index.jsp?index=2

连接mqtt,实现简单的智能家居控制?

谁有将mqtt移植好到AT32 开发板的示例工程

MQTT包容不稳定的网络