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[ARM入门]

MQTT协议连接阿里云

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本帖最后由 鸡蛋鸭蛋荷包蛋 于 2023-2-13 16:09 编辑
#技术资源# #申请原创#@21小跑堂使用STM32F103为主控芯片,通过AT指令和TCP MQTT协议,连接到阿里云。
主函数
首先,初始化基础外设及数组、参数等。
       delay_init();                     //延时函数初始化          
        LED_Init();                          //初始化与LED连接的硬件接口
        uart1_init(115200);
        uart2_init(115200);
        TIM4_Init(300,7200);            //TIM4初始化,定时时间 300*7200*1000/72000000 = 30ms
        LED_Init();                            //LED初始化
        WiFi_ResetIO_Init();//ESP8266复位
        MQTT_Buff_Init();               //初始化接收,发送,命令数据的 缓冲区 以及各状态参数
        AliIoT_Parameter_Init();//阿里云初始化参数
进入while函数首先判断Connect_flag是否等于1,Connect_flag是与服务器的连接状态。若等于1,则WIFI已经连接上网络。
然后判断发送数组的存放指针和读取是否相等,如果不相等,则数组中有数据等待发送。
最后发送数据并将指针下移。
 /*--------------------------------------------------------------------*/
/*   Connect_flag=1同服务器建立了连接,我们可以发布数据和接收推送了    */
/*--------------------------------------------------------------------*/
if(Connect_flag==1){     
/*-------------------------------------------------------------*/
/*                     处理发送缓冲区数据                      */
/*-------------------------------------------------------------*/
if(MQTT_TxDataOutPtr != MQTT_TxDataInPtr){                //if成立的话,说明发送缓冲区有数据了
//3种情况可进入if
//第1种:0x10 连接报文
//第2种:0x82 订阅报文,且ConnectPack_flag置位,表示连接报文成功
//第3种:SubcribePack_flag置位,说明连接和订阅均成功,其他报文可发
if((MQTT_TxDataOutPtr[2]==0x10)||((MQTT_TxDataOutPtr[2]==0x82)&&(ConnectPack_flag==1))||(SubcribePack_flag==1)){   
u2_printf("发送数据:0x%x\r\n",MQTT_TxDataOutPtr[2]);  //串口提示信息
MQTT_TxData(MQTT_TxDataOutPtr);                       //发送数据
MQTT_TxDataOutPtr += BUFF_UNIT;                       //指针下移
if(MQTT_TxDataOutPtr==MQTT_TxDataEndPtr)              //如果指针到缓冲区尾部了
MQTT_TxDataOutPtr = MQTT_TxDataBuf[0];            //指针归位到缓冲区开头
   }                                 
}//处理发送缓冲区数据的else if分支结尾  
                        
处理CONNECT报文判断固定报头是否为0x20,如果是0x20,则根据报文说明判断有效载荷,返回00则是连接成功,其余则为失败。
/*-----------------------------------------------------*/
/*                    处理CONNACK报文                  */
/*-----------------------------------------------------*/                                
//if判断,如果第一个字节是0x20,表示收到的是CONNACK报文
//接着我们要判断第4个字节,看看CONNECT报文是否成功
if(MQTT_RxDataOutPtr[2]==0x20){                                    
switch(MQTT_RxDataOutPtr[5]){                                       
case 0x00 : u2_printf("CONNECT报文成功\r\n");                            //串口输出信息        
ConnectPack_flag = 1;                                        //CONNECT报文成功,订阅报文可发
break;                                                       //跳出分支case 0x00                                             
case 0x01 : u2_printf("连接已拒绝,不支持的协议版本,准备重启\r\n");     //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接
break;                                                       //跳出分支case 0x01   
case 0x02 : u2_printf("连接已拒绝,不合格的客户端标识符,准备重启\r\n"); //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接
break;                                                       //跳出分支case 0x02
case 0x03 : u2_printf("连接已拒绝,服务端不可用,准备重启\r\n");         //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接
break;                                                       //跳出分支case 0x03
case 0x04 : u2_printf("连接已拒绝,无效的用户名或密码,准备重启\r\n");   //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接                                                
break;                                                       //跳出分支case 0x04
case 0x05 : u2_printf("连接已拒绝,未授权,准备重启\r\n");               //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接                                                
break;                                                       //跳出分支case 0x05                 
default   : u2_printf("连接已拒绝,未知状态,准备重启\r\n");             //串口输出信息
Connect_flag = 0;                                            //Connect_flag置零,重启连接                                       
break;                                                       //跳出分支case default                                                                 
}                                
}                        

如果固定报头是0x90,则为SUBACK订阅返回报文,根据报文说明判断是否连接成功。
//if判断,第一个字节是0x90,表示收到的是SUBACK报文
//接着我们要判断订阅回复,看看是不是成功
else if(MQTT_RxDataOutPtr[2]==0x90){
switch(MQTT_RxDataOutPtr[6]){                                       
case 0x00 :
case 0x01 : u2_printf("订阅成功\r\n");            //串口输出信息
SubcribePack_flag = 1;                //SubcribePack_flag置1,表示订阅报文成功,其他报文可发送
Ping_flag = 0;                        //Ping_flag清零
TIM3_ENABLE_30S();                    //启动30s的PING定时器
TIM2_ENABLE_30S();                    //启动30s的上传数据的定时器
TempHumi_State();                     //先发一次数据
break;                                //跳出分支                                             
default   : u2_printf("订阅失败,准备重启\r\n");  //串口输出信息
Connect_flag = 0;                     //Connect_flag置零,重启连接
break;                                //跳出分支                                                                 
    }                                       
}

如果固定报头是0x0D,则该报文是PINGRESP报文,这个只需要根据标志位(PING报文发送次数来修改定时器3相关参数即可),有效载荷不用管。
//if判断,第一个字节是0xD0,表示收到的是PINGRESP报文
else if(MQTT_RxDataOutPtr[2]==0xD0){
    u2_printf("PING报文回复\r\n");                   //串口输出信息
     if(Ping_flag==1){                     //如果Ping_flag=1,表示第一次发送
      Ping_flag = 0;                                      //要清除Ping_flag标志
     }else if(Ping_flag>1){                                   //如果Ping_flag>1,表示是多次发送了,而且是2s间隔的快速发送
     Ping_flag = 0;                                       //要清除Ping_flag标志
     TIM3_ENABLE_30S();                                   //PING定时器重回30s的时间
     }                                
    }        
如果固定报头是0x30,则是云端下发的数据,需使用MQTT_DealPushdata_Qs0 //处理等级0推送数据函数来进行处理,并将其有效载荷拆解并放入到命令数组。
    //if判断,如果第一个字节是0x30,表示收到的是服务器发来的推送数据
    //我们要提取控制命令
     else if((MQTT_RxDataOutPtr[2]==0x30)){
     u2_printf("服务器等级0推送\r\n");                    //串口输出信息
     MQTT_DealPushdata_Qs0(MQTT_RxDataOutPtr);  //处理等级0推送数据
  }                                                         
       MQTT_RxDataOutPtr += BUFF_UNIT;                     //指针下移
      if(MQTTT_RxDataOutPtr==MQTT_RxDataEndPtr)            //如果指针到缓冲区尾部了
    MQTT_RxDataOutPtr = MQTT_RxDataBuf[0];          //指针归位到缓冲区开头                        
  }//处理接收缓冲区数据的else if分支结尾
命令缓冲区的存放指针和读取指针不相等,则是有命令数据,需要进行处理。
  /*-------------------------------------------------------------*/
/*                     处理命令缓冲区数据                      */
/*-------------------------------------------------------------*/
if(MQTT_CMDOutPtr != MQTT_CMDInPtr){                             //if成立的话,说明命令缓冲区有数据了                              
u2_printf("命令:%s\r\n",&MQTT_CMDOutPtr[2]);                 //串口输出信息
if(strstr((char *)MQTT_CMDOutPtr+2,"\params\":{\"PowerSwitch\":1}")){
LED1_ON;
LED1_State();
}else if(strstr((char *)MQTT_CMDOutPtr+2,"\params\":{\"PowerSwitch\":0}")){
LED1_OFF;
LED1_State();
        }
       MQTT_CMDOutPtr += BUFF_UNIT;                                      //指针下移
       if(MQTT_CMDOutPtr==MQTT_CMDEndPtr)                                //如果指针到缓冲区尾部了
       MQTT_CMDOutPtr = MQTT_CMDBuf[0];                               //指针归位到缓冲区开头                                
   }//处理命令缓冲区数据的else if分支结尾        
}//Connect_flag=1的if分支的结尾
               
如果Connect_flag标志位等于0,则认为设备与服务器断开连接,则需要重启服务器。
/*--------------------------------------------------------------------*/
/*      Connect_flag=0同服务器断开了连接,我们要重启连接服务器         */
/*--------------------------------------------------------------------*/
else{
u2_printf("需要连接服务器\r\n");                 //串口输出信息
TIM_Cmd(TIM4,DISABLE);                           //关闭TIM4
TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);                           //关闭TIM3  
WiFi_RxCounter=0;                                //WiFi接收数据量变量清零                        
memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE);          //清空WiFi接收缓冲区
if(WiFi_Connect_IoTServer()==0){                                //如果WiFi连接云服务器函数返回0,表示正确,进入if
u2_printf("建立TCP连接成功\r\n");            //串口输出信息
Connect_flag = 1;                            //Connect_flag置1,表示连接成功        
WiFi_RxCounter=0;                            //WiFi接收数据量变量清零                        
memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE);      //清空WiFi接收缓冲区
MQTT_Buff_ReInit();                          //重新初始化发送缓冲区                    
  }                                


串口配置
1.使用串口1为数据发送和接收串口,使用串口2为调试打印串口,方便外部查看程序运行节点以及错误信息。
串口1配置
void uart1_init(u32 bound)
{
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

        #if EN_USART1_RX   //如果使能了接收         
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     //如果使能接收功能,定义一个设置中断的变量
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //设置中断向量分组:第2组 抢先优先级:0 1 2 3 子优先级:0 1 2 3
        #endif        
        
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);        //使能USART1,GPIOA时钟
  
        //USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
   
  //USART1_RX          GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  
  
   //USART 初始化设置
        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
        
#if EN_USART1_RX
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;        //收发模式
#else
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx ;                       //只发模式
#endif
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
        
#if EN_USART1_RX                                                                                                           //如果使能接收模式
  //Usart1 NVIC 配置
        USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_RXNE);                    //清除接收标志位
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);          //开启接收中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                //子优先级0
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
#endif        
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口1
}
串口1发送数据代码
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:串口1发送缓冲区中的数据                  */
/*参  数:data:数据                               */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void u1_TxData(unsigned char *data)
{
        int        i;        
        while((USART1->SR&0X40)==0);
        for(i = 1;i <= (data[0]*156+data[1]);i ++){                        
                USART1->DR = data[i+1];
                while((USART1->SR&0X40)==0);        
        }
}
串口1中断函数
void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序
        {        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){  //如果USART_IT_RXNE标志置位,表示有数据到了,进入if分支
                if(Connect_flag==0){                                //如果Connect_flag等于0,当前还没有连接服务器,处于指令配置状态
                        if(USART1->DR){                                 //处于指令配置状态时,非零值才保存到缓冲区        
                                Usart1_RxBuff[Usart1_RxCounter]=USART1->DR; //保存到缓冲区        
                                Usart1_RxCounter ++;                        //每接收1个字节的数据,Usart1_RxCounter加1,表示接收的数据总量+1
                        }               
                }else{                                                        //反之Connect_flag等于1,连接上服务器了        
                        Usart1_RxBuff[Usart1_RxCounter] = USART1->DR;   //把接收到的数据保存到Usart1_RxBuff中                                
                        if(Usart1_RxCounter == 0){                                            //如果Usart1_RxCounter等于0,表示是接收的第1个数据,进入if分支                                
                                TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);
                        }else{                                                                //else分支,表示果Usart1_RxCounter不等于0,不是接收的第一个数据
                                TIM_SetCounter(TIM4,0);  
                        }        
                        Usart1_RxCounter ++;                                             //每接收1个字节的数据,Usart1_RxCounter加1,表示接收的数据总量+1
                }
        }
}


串口2配置
void uart2_init(u32 bound)
{
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
        
        #if EN_USART1_RX   //如果使能了接收         
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     //如果使能接收功能,定义一个设置中断的变量
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //设置中断向量分组:第2组 抢先优先级:0 1 2 3 子优先级:0 1 2 3
        #endif        
        
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);        //使能USART2,GPIOA时钟
  
        //USART2_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.2
   
  //USART2_RX          GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;//PA3
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  

   //USART 初始化设置

        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
        
#if EN_USART2_RX
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;        //收发模式
#else
        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx ;                                   //只发模式
#endif
  USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2

#if EN_USART2_RX
  //Usart2 NVIC 配置
        USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);                    //清除接收标志位
        USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;                //子优先级3
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器
#endif
  
  USART_Cmd(USART2, ENABLE);                    //使能串口2
}
串口2打印函数
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:串口2 printf函数                         */
/*参  数:char* fmt,...  格式化输出字符串和参数    */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
__align(8) char Usart2_TxBuff[USART_MAX_LEN];  

void u2_printf(char* fmt,...)
{  
        unsigned int i,length;
        
        va_list ap;
        va_start(ap,fmt);
        vsprintf(Usart2_TxBuff,fmt,ap);
        va_end(ap);        

        length=strlen((const char*)Usart2_TxBuff);               
        while((USART2->SR&0X40)==0);
        for(i = 0;i < length;i ++)
        {                        
                USART2->DR = Usart2_TxBuff[i];
                while((USART2->SR&0X40)==0);        
        }        
}
2.定时器配置
配置定时器  3个,中断程序如下:
定时器4,在串口1接收到数据后触发串口中断,串口中断会将定时器4使能,将接收到的数据从串口寄存器中拷贝到指定的接收数组中,方便使用。
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:定时器4中断服务函数                      */
/*参  数:无                                       */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void TIM4_IRQHandler(void)
{
        if(TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET){                //如果TIM_IT_Update置位,表示TIM4溢出中断,进入if        
               
                memcpy(&MQTT_RxDataInPtr[2],Usart1_RxBuff,Usart1_RxCounter);  //拷贝数据到接收缓冲区
                MQTT_RxDataInPtr[0] = Usart1_RxCounter/256;                   //记录数据长度高字节
                MQTT_RxDataInPtr[1] = Usart1_RxCounter%256;                   //记录数据长度低字节
                MQTT_RxDataInPtr+=BUFF_UNIT;                                  //指针下移
                if(MQTT_RxDataInPtr==MQTT_RxDataEndPtr)                       //如果指针到缓冲区尾部了
                        MQTT_RxDataInPtr = MQTT_RxDataBuf[0];                     //指针归位到缓冲区开头
                Usart1_RxCounter = 0;                                         //串口2接收数据量变量清零
                TIM_SetCounter(TIM3, 0);                                      //清零定时器3计数器,重新计时ping包发送时间
                TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);                                                          //关闭TIM4定时器
                TIM_SetCounter(TIM4, 0);                                                  //清零定时器4计数器
                TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);                               //清除TIM4溢出中断标志         
        }
}

定时器3中断函数,如果发送PING报文接收错误或无接收(断开),使能定时器3,在短时间内多次发送PING报文,如果是有回复,则关闭定时器3,如果还是没有回复,则认为连接断开,将PING连接标志位清除后关闭定时器3.
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:定时器3中断服务函数                      */
/*参  数:无                                       */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
        if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET){   //如果TIM_IT_Update置位,表示TIM3溢出中断,进入if        
                switch(Ping_flag){                               //判断Ping_flag的状态
                        case 0:                                                                                 //如果Ping_flag等于0,表示正常状态,发送Ping报文  
                                        MQTT_PingREQ();                                          //添加Ping报文到发送缓冲区  
                                        break;
                        case 1:                                                                                 //如果Ping_flag等于1,说明上一次发送到的ping报文,没有收到服务器回复,所以1没有被清除为0,可能是连接异常,我们要启动快速ping模式
                                        TIM3_ENABLE_2S();                                          //我们将定时器6设置为2s定时,快速发送Ping报文
                                        MQTT_PingREQ();                                           //添加Ping报文到发送缓冲区  
                                        break;
                        case 2:                                                                                 //如果Ping_flag等于2,说明还没有收到服务器回复
                        case 3:                                                         //如果Ping_flag等于3,说明还没有收到服务器回复
                        case 4:                                                         //如果Ping_flag等于4,说明还没有收到服务器回复        
                                        MQTT_PingREQ();                                           //添加Ping报文到发送缓冲区
                                        break;
                        case 5:                                                                                 //如果Ping_flag等于5,说明我们发送了多次ping,均无回复,应该是连接有问题,我们重启连接
                                        Connect_flag = 0;                    //连接状态置0,表示断开,没连上服务器
                                        TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);               //关TIM3                                 
                                        break;                        
                }
                Ping_flag++;                                                         //Ping_flag自增1,表示又发送了一次ping,期待服务器的回复
                TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);      //清除TIM3溢出中断标志         
        }
}
定时器2,在连接到阿里云平台后使能,定时发送数据。
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:定时器2中断服务函数                      */
/*参  数:无                                       */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void TIM2_IRQHandler(void)
{        
        if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET){  //如果TIM_IT_Update置位,表示TIM2溢出中断,进入if        
                TempHumi_State();
                TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);     //清除TIM2溢出中断标志         
        }
}
3.ESP8266配置
通过串口1和串口2的功能,使用AT指令来操作ESP8266,实现相应功能。
复位引脚配置
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:初始化WiFi的复位IO                       */
/*参  数:无                                       */
/*返回值:无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void WiFi_ResetIO_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                      //定义一个设置IO端口参数的结构体
        RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC , ENABLE);   //使能PA端口时钟
        
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;                 //准备设置PC13
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;         //速率50Mhz
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                     //推免输出方式
        GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                              //设置PC13
        
        RESET_IO=1;                                              //复位IO拉高电平
}
WIFI复位函数
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:WiFi复位                                 */
/*参  数:timeout:超时时间(100ms的倍数)         */
/*返回值:0:正确   其他:错误                     */
/*-------------------------------------------------*/
char WiFi_Reset(int timeout)
{
        RESET_IO=0;                                    //复位IO拉低电平
        delay_ms(500);                                  //延时500ms
        RESET_IO=1;                                    //复位IO拉高电平        
        while(timeout--){                               //等待超时时间到0
                delay_ms(100);                              //延时100ms
                if(strstr(WiFi_RX_BUF,"ready"))             //如果接收到ready表示复位成功
                        break;                                                           //主动跳出while循环
                u2_printf("%d ",timeout);                   //串口输出现在的超时时间
        }
        u2_printf("\r\n");                              //串口输出信息
        if(timeout<=0)return 1;                         //如果timeout<=0,说明超时时间到了,也没能收到ready,返回1
        else return 0;                                                             //反之,表示正确,说明收到ready,通过break主动跳出while
}
WIFI发送AT指令
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:WiFi发送设置指令                         */
/*参  数:cmd:指令                                */
/*参  数:timeout:超时时间(100ms的倍数)         */
/*返回值:0:正确   其他:错误                     */
/*-------------------------------------------------*/
char WiFi_SendCmd(char *cmd, int timeout)
{
        WiFi_RxCounter=0;                           //WiFi接收数据量变量清零                        
        memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE);     //清空WiFi接收缓冲区
        WiFi_printf("%s\r\n",cmd);                  //发送指令
        while(timeout--){                           //等待超时时间到0
                delay_ms(100);                          //延时100ms
                if(strstr(WiFi_RX_BUF,"OK"))            //如果接收到OK表示指令成功
                        break;                                                       //主动跳出while循环
                u1_printf("%d ",timeout);               //串口输出现在的超时时间
        }
        u1_printf("\r\n");                          //串口输出信息
        if(timeout<=0)return 1;                     //如果timeout<=0,说明超时时间到了,也没能收到OK,返回1
        else return 0;                                                         //反之,表示正确,说明收到OK,通过break主动跳出while
}
WIFI发送TCP指令,通过发送预先设置的WIFI名称和密码,连接到网络。
/*-------------------------------------------------*/
/*函数名:连接TCP服务器,并进入透传模式            */
/*参  数:timeout: 超时时间(100ms的倍数)        */
/*返回值:0:正确  其他:错误                      */
/*-------------------------------------------------*/
char WiFi_Connect_Server(int timeout)
{        
        WiFi_RxCounter=0;                               //WiFi接收数据量变量清零                        
        memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE);         //清空WiFi接收缓冲区   
        WiFi_printf("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%d\r\n",ServerIP,ServerPort);//发送连接服务器指令
        while(timeout--){                               //等待超时与否
                delay_ms(100);                              //延时100ms        
                if(strstr(WiFi_RX_BUF ,"CONNECT"))          //如果接受到CONNECT表示连接成功
                        break;                                  //跳出while循环
                if(strstr(WiFi_RX_BUF ,"CLOSED"))           //如果接受到CLOSED表示服务器未开启
                        return 1;                               //服务器未开启返回1
                if(strstr(WiFi_RX_BUF ,"ALREADY CONNECTED"))//如果接受到ALREADY CONNECTED已经建立连接
                        return 2;                               //已经建立连接返回2
                u2_printf("%d ",timeout);                   //串口输出现在的超时时间  
        }
        u2_printf("\r\n");                        //串口输出信息
        if(timeout<=0)return 3;                   //超时错误,返回3
        else                                      //连接成功,准备进入透传
        {
                u2_printf("连接服务器成功,准备进入透传\r\n");  //串口显示信息
                WiFi_RxCounter=0;                               //WiFi接收数据量变量清零                        
                memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE);         //清空WiFi接收缓冲区     
                WiFi_printf("AT+CIPSEND\r\n");                  //发送进入透传指令
                while(timeout--){                               //等待超时与否
                        delay_ms(100);                              //延时100ms        
                        if(strstr(WiFi_RX_BUF,"\r\nOK\r\n\r\n>"))   //如果成立表示进入透传成功
                                break;                          //跳出while循环
                        u2_printf("%d ",timeout);           //串口输出现在的超时时间  
                }
                if(timeout<=0)return 4;                 //透传超时错误,返回4        
        }
        return 0;                                        //成功返回0        
}
WIFI初始化配置,通过使用编写的函数和AT指令,来连接到指定服务器。
1.复位检查模块
2.发送AT指令检查模块
3.设置ESP8266模式  
4.连接到WIFI
5.设置透传
6.连接到指定服务器
*-------------------------------------------------*/
/*函数名:WiFi连接服务器                           */
/*参  数:无                                       */
/*返回值:0:正确   其他:错误                     */
/*-------------------------------------------------*/
char WiFi_Connect_IoTServer(void)
{        
        /*             复位模块                */
        u2_printf("准备复位模块\r\n");                     //串口提示数据
        if(WiFi_Reset(50)){                                //复位,100ms超时单位,总计5s超时时间
                u2_printf("复位失败,准备重启\r\n");           //返回非0值,进入if,串口提示数据
                return 1;                                      //返回1
        }else u2_printf("复位成功\r\n");                   //串口提示数据
        
        /*             连接模块                */
        u2_printf("准备连接模块\r\n");                     //串口提示数据
        if(WiFi_SendCmd("AT",30)){                        //复位,100ms超时单位,总计5s超时时间
                u2_printf("连接失败,请检查模块\r\n");           //返回非0值,进入if,串口提示数据
                return 1;                                      //返回1
        }else u2_printf("连接成功\r\n");                   //串口提示数据

        /*             设置模式                */        
        u2_printf("准备设置STA模式\r\n");                  //串口提示数据
        if(WiFi_SendCmd("AT+CWMODE=3",50)){                //设置STA模式,100ms超时单位,总计5s超时时间
                u2_printf("设置STA模式失败,准备重启\r\n");    //返回非0值,进入if,串口提示数据
                return 2;                                      //返回2
        }else u2_printf("设置STA模式成功\r\n");            //串口提示数据
        
        
        /*             连接WiFi                */               
                u2_printf("准备连接路由器\r\n");                   //串口提示数据        
                if(WiFi_JoinAP(30)){                               //连接路由器,1s超时单位,总计30s超时时间
                        u2_printf("连接路由器失败,准备重启\r\n");     //返回非0值,进入if,串口提示数据
                        return 3;                                      //返回3        
                }else u2_printf("连接路由器成功\r\n");             //串口提示数据                        
                        
        
        /*             设置透传                */               
        u2_printf("准备设置透传\r\n");                     //串口提示数据
        if(WiFi_SendCmd("AT+CIPMODE=1",50)){               //设置透传,100ms超时单位,总计5s超时时间
                u2_printf("设置透传失败,准备重启\r\n");       //返回非0值,进入if,串口提示数据
                return 4;                                      //返回4
        }else u2_printf("设置透传成功\r\n");               //串口提示数据
        
        
        /*             连接服务器                */               
        u1_printf("准备连接服务器\r\n");                   //串口提示数据
        if(WiFi_Connect_Server(100)){                      //连接服务器,100ms超时单位,总计10s超时时间
                u2_printf("连接服务器失败,准备重启\r\n");     //返回非0值,进入if,串口提示数据
                return 10;                                     //返回10
        }else u2_printf("连接服务器成功\r\n");             //串口提示数据        
        
        return 0;                                          //正确返回0
}
4.MQTT协议及配置
MQTT连接到服务器、发送数据 需要构建三个报文
1.使用CONNECT连接报文,和阿里云建立连接.
2.发布SUBSCRIBE订阅报文,订阅相关主题.
3.使用PUBLISH发布报文,向阿里云发送消息

使用三组二维数组来存放接收数据、发送数据、筛选指令,并通过三组指针来操作三组数据。
unsigned char  MQTT_RxDataBuf[R_NUM][BUFF_UNIT];            //数据的接收缓冲区,所有服务器发来的数据,存放在该缓冲区,缓冲区第一个字节存放数据长度
unsigned char *MQTT_RxDataInPtr;                            //指向接收缓冲区存放数据的位置
unsigned char *MQTT_RxDataOutPtr;                           //指向接收缓冲区读取数据的位置
unsigned char *MQTT_RxDataEndPtr;                           //指向接收缓冲区结束的位置

unsigned char  MQTT_TxDataBuf[T_NUM][BUFF_UNIT];            //数据的发送缓冲区,所有发往服务器的数据,存放在该缓冲区,缓冲区第一个字节存放数据长度
unsigned char *MQTT_TxDataInPtr;                            //指向发送缓冲区存放数据的位置
unsigned char *MQTT_TxDataOutPtr;                           //指向发送缓冲区读取数据的位置
unsigned char *MQTT_TxDataEndPtr;                           //指向发送缓冲区结束的位置

unsigned char  MQTT_CMDBuf[C_NUM][BUFF_UNIT];               //命令数据的接收缓冲区
unsigned char *MQTT_CMDInPtr;                               //指向命令缓冲区存放数据的位置
unsigned char *MQTT_CMDOutPtr;                              //指向命令缓冲区读取数据的位置
unsigned char *MQTT_CMDEndPtr;                              //指向命令缓冲区结束的位置
定义四个标志位变量,来判断ESP8266的连接状态。
char Connect_flag;        //同服务器连接状态  0:还没有连接服务器  1:连接上服务器了
char Ping_flag;           //ping报文状态      0:正常状态,等待计时时间到,发送Ping报文
                          //ping报文状态      1:Ping报文已发送,当收到 服务器回复报文的后 将1置为0
char ConnectPack_flag;    //CONNECT报文状态   1:CONNECT报文成功
char SubcribePack_flag;   //订阅报文状态      1:订阅报文成功
定义用户ID、用户名、密码、服务器IP端口变量。
char ClientID[128];                                          //存放客户端ID的缓冲区
int  ClientID_len;                                           //存放客户端ID的长度

char Username[128];                                          //存放用户名的缓冲区
int  Username_len;                                                                                         //存放用户名的长度

char Passward[128];                                          //存放密码的缓冲区
int  Passward_len;                                                                                         //存放密码的长度

char ServerIP[128];                                          //存放服务器IP或是域名
int  ServerPort;                                             //存放服务器的端口号
定义长度变量,方便计算数据长度
int   Fixed_len;                                                                    //固定报头长度
int   Variable_len;                                                              //可变报头长度
int   Payload_len;                                                                //有效负荷长度
unsigned char  temp_buff[BUFF_UNIT];                                                 //临时缓冲区,构建报文用
数据数组指针初始化函数
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:初始化接收,发送,命令数据的 缓冲区 以及各状态参数  */
/*参  数:无                                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
/* 自己的注释:按视频讲解来看,是in指针和out两个指针,两个指针指向的位置不同的时候就发送数据,相同的时候就不再发送数据  */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_Buff_Init(void)
{        
        MQTT_RxDataInPtr=MQTT_RxDataBuf[0];               //指向发送缓冲区存放数据的指针归位
        MQTT_RxDataOutPtr=MQTT_RxDataInPtr;               //指向发送缓冲区读取数据的指针归位
  MQTT_RxDataEndPtr=MQTT_RxDataBuf[R_NUM-1];        //指向发送缓冲区结束的指针归位 8-1=7
        
        MQTT_TxDataInPtr=MQTT_TxDataBuf[0];               //指向发送缓冲区存放数据的指针归位
        MQTT_TxDataOutPtr=MQTT_TxDataInPtr;               //指向发送缓冲区读取数据的指针归位
        MQTT_TxDataEndPtr=MQTT_TxDataBuf[T_NUM-1];        //指向发送缓冲区结束的指针归位 8-1=7
        
        MQTT_CMDInPtr=MQTT_CMDBuf[0];                     //指向命令缓冲区存放数据的指针归位
        MQTT_CMDOutPtr=MQTT_CMDInPtr;                     //指向命令缓冲区读取数据的指针归位
        MQTT_CMDEndPtr=MQTT_CMDBuf[C_NUM-1];              //指向命令缓冲区结束的指针归位 8-1=7
        
        Connect_flag = 0;                                      //各个参数清零
        Ping_flag = ConnectPack_flag = SubcribePack_flag = 0;  //各个参数清零
}
断开连接后重新初始化数据数组指针函数
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:重新初始化接收,发送,命令缓冲区 以及各状态参数     */
/*参  数:无                                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_Buff_ReInit(void)
{                        
        unsigned char *MQTT_TxDatatempPtr;                 //指向发送缓冲区位置的临时指针
        
        if(MQTT_TxDataOutPtr != MQTT_TxDataInPtr){         //if成立的话,说明发送缓冲区有数据了
                MQTT_TxDataOutPtr = MQTT_TxDataInPtr;          //OUT指针指向IN指针
                if(MQTT_TxDataOutPtr==MQTT_TxDataBuf[0]){      //如果,现在OUT指针在缓冲区顶部,进入if
                        MQTT_TxDataOutPtr =MQTT_TxDataBuf[T_NUM-4];//重定位OUT指针
                }else if(MQTT_TxDataOutPtr==MQTT_TxDataBuf[1]){//如果,现在OUT指针在缓冲区顶部下一个单元,进入if
                    MQTT_TxDataOutPtr =MQTT_TxDataBuf[T_NUM-3];//重定位OUT指针
                }else if(MQTT_TxDataOutPtr==MQTT_TxDataBuf[2]){//如果,现在OUT指针在缓冲区顶部下两个单元,进入if
                    MQTT_TxDataOutPtr =MQTT_TxDataBuf[T_NUM-2];//重定位OUT指针
                }else{
                        MQTT_TxDataOutPtr -= BUFF_UNIT;            //OUT指针上移一个单元
                        MQTT_TxDataOutPtr -= BUFF_UNIT;            //OUT指针上移一个单元
                        MQTT_TxDataOutPtr -= BUFF_UNIT;            //OUT指针上移一个单元
                }                        
                MQTT_TxDatatempPtr = MQTT_TxDataInPtr;         //将当前IN指针的位置暂存在temp指针中
                MQTT_TxDataInPtr = MQTT_TxDataOutPtr;          //IN指针指向当前OUT指针
                MQTT_ConectPack();                             //发送缓冲区添加连接报文
                MQTT_Subscribe(S_TOPIC_NAME,0);                       //发送缓冲区添加订阅topic,等级0                                                                        
                MQTT_TxDataInPtr = MQTT_TxDatatempPtr;         //IN指针通过temp指针,返回原来的位置                        
        }else{                                             //反之,说明发送缓冲区没有数据
                MQTT_ConectPack();                             //发送缓冲区添加连接报文
                MQTT_Subscribe(S_TOPIC_NAME,0);                       //发送缓冲区添加订阅topic,等级0                                                
        }
        Ping_flag = ConnectPack_flag = SubcribePack_flag = 0;  //各个参数清零
}
阿里云初始化参数,使用是sprintf函数将字符串拼接,并放到指定变量。
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:阿里云初始化参数,得到客户端ID,用户名和密码      */
/*参  数:无                                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void AliIoT_Parameter_Init(void)
{        
        char temp[128];                                                       //计算加密的时候,临时使用的缓冲区

        memset(ClientID,0,128);                                               //客户端ID的缓冲区全部清零
        sprintf(ClientID,"%s|securemode=3,signmethod=hmacmd5|",DEVICENAME);  //构建客户端ID,并存入缓冲区
        ClientID_len = strlen(ClientID);                                      //计算客户端ID的长度
        
        memset(Username,0,128);                                               //用户名的缓冲区全部清零
        sprintf(Username,"%s&%s",DEVICENAME,PRODUCTKEY);                      //构建用户名,并存入缓冲区
        Username_len = strlen(Username);                                      //计算用户名的长度
        
        memset(Passward,0,128);
        memset(temp,0,128);                                                                      //临时缓冲区全部清零
        sprintf(temp,"clientId%sdeviceName%sproductKey%s",DEVICENAME,DEVICENAME,PRODUCTKEY);     //构建加密时的明文   
        utils_hmac_md5(temp,strlen(temp),Passward,DEVICESECRE,DEVICESECRE_LEN);                 //以DeviceSecret为秘钥对temp中的明文,进行hmacsha1加密,结果就是密码,并保存到缓冲区中clientId  D001  deviceName  D001  productKey  i5drb0tO5li
        Passward_len = strlen(Passward);                                                         //计算用户名的长度

        memset(ServerIP,0,128);  
        sprintf(ServerIP,"%s.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com",PRODUCTKEY);                  //构建服务器域名
        ServerPort = 1883;                                                                       //服务器端口号1883
        
        u2_printf("服 务 器:%s:%d\r\n",ServerIP,ServerPort); //串口输出调试信息
        u2_printf("客户端ID:%s\r\n",ClientID);               //串口输出调试信息
        u2_printf("用 户 名:%s\r\n",Username);               //串口输出调试信息
        u2_printf("密    码:%s\r\n",Passward);               //串口输出调试信息
}
CONNECT报文,连接服务器报文
10(报文类型)+65(有效长度)+00 04 4D 51 54(协议名)+04(协议级别)+C2(连接标志)+00 64(保活时间)+客户端+用户名+密码构成

/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:连接服务器报文       1                            */
/*参  数:无                                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_ConectPack(void)
{        
        int temp,Remaining_len;
        
        Fixed_len = 1;                                                        //连接报文中,固定报头长度暂时先=1
        Variable_len = 10;                                                    //连接报文中,可变报头长度=10
        Payload_len = 2 + ClientID_len + 2 + Username_len + 2 + Passward_len; //连接报文中,负载长度      
        Remaining_len = Variable_len + Payload_len;                           //剩余长度=可变报头长度+负载长度
        
        temp_buff[0]=0x10;                       //固定报头第1个字节 :固定0x10               
        do{                                      //循环处理固定报头中的剩余长度字节,字节量根据剩余字节的真实长度变化
                temp = Remaining_len%128;            //剩余长度取余128
                Remaining_len = Remaining_len/128;   //剩余长度取整128
                if(Remaining_len>0)                       
                temp |= 0x80;                    //按协议要求位7置位         
                temp_buff[Fixed_len] = temp;         //剩余长度字节记录一个数据
                Fixed_len++;                             //固定报头总长度+1   
        }while(Remaining_len>0);                 //如果Remaining_len>0的话,再次进入循环
        
        temp_buff[Fixed_len+0]=0x00;  //可变报头第1个字节 :固定0x00 两长度表示协议名            
        temp_buff[Fixed_len+1]=0x04;  //可变报头第2个字节 :固定0x04 4字节
        temp_buff[Fixed_len+2]=0x4D;        //可变报头第3个字节 :固定0x4D M
        temp_buff[Fixed_len+3]=0x51;        //可变报头第4个字节 :固定0x51 Q
        temp_buff[Fixed_len+4]=0x54;        //可变报头第5个字节 :固定0x54 T
        temp_buff[Fixed_len+5]=0x54;        //可变报头第6个字节 :固定0x54 T
        temp_buff[Fixed_len+6]=0x04;        //可变报头第7个字节 :固定0x04 协议级别 4
        temp_buff[Fixed_len+7]=0xC2;        //可变报头第8个字节 :使能用户名和密码校验,不使用遗嘱,不保留会话
        temp_buff[Fixed_len+8]=0x00;         //可变报头第9个字节 :保活时间高字节 0x00
        temp_buff[Fixed_len+9]=0x64;        //可变报头第10个字节:保活时间高字节 0x64   100s
        
        /*     CLIENT_ID      */
        temp_buff[Fixed_len+10] = ClientID_len/256;                                                                      //客户端ID长度高字节
        temp_buff[Fixed_len+11] = ClientID_len%256;                                                                     //客户端ID长度低字节
        memcpy(&temp_buff[Fixed_len+12],ClientID,ClientID_len);                                         //复制过来客户端ID字串        
        /*     用户名        */
        temp_buff[Fixed_len+12+ClientID_len] = Username_len/256;                                                       //用户名长度高字节
        temp_buff[Fixed_len+13+ClientID_len] = Username_len%256;                                                      //用户名长度低字节
        memcpy(&temp_buff[Fixed_len+14+ClientID_len],Username,Username_len);                //复制过来用户名字串        
        /*      密码        */
        temp_buff[Fixed_len+14+ClientID_len+Username_len] = Passward_len/256;                            //密码长度高字节
        temp_buff[Fixed_len+15+ClientID_len+Username_len] = Passward_len%256;                            //密码长度低字节
        memcpy(&temp_buff[Fixed_len+16+ClientID_len+Username_len],Passward,Passward_len);   //复制过来密码字串
        u2_printf("发送报文:%s\r\n",temp_buff);               //串口输出调试信息
        TxDataBuf_Deal(temp_buff, Fixed_len + Variable_len + Payload_len);                  //加入发送数据缓冲区
}
SUBSCRIBE订阅报文(等级0)
SUBSCRIBE构成为 82(固定报头)+00 01(可变标识符)+有效载荷(属性设置)+00(服务等级)
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:SUBSCRIBE订阅topic报文                            */
/*参  数:QoS:订阅等级                                     */
/*参  数:topic_name:订阅topic报文名称                     */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_Subscribe(char *topic_name, int QoS)
{        
        Fixed_len = 2;                              //SUBSCRIBE报文中,固定报头长度=2
        Variable_len = 2;                           //SUBSCRIBE报文中,可变报头长度=2        
        Payload_len = 2 + strlen(topic_name) + 1;   //计算有效负荷长度 = 2字节(topic_name长度)+ topic_name字符串的长度 + 1字节服务等级
        
        temp_buff[0]=0x82;                                    //第1个字节 :固定0x82                     
        temp_buff[1]=Variable_len + Payload_len;              //第2个字节 :可变报头+有效负荷的长度        
        temp_buff[2]=0x00;                                    //第3个字节 :报文标识符高字节,固定使用0x00
        temp_buff[3]=0x01;                                              //第4个字节 :报文标识符低字节,固定使用0x01
        temp_buff[4]=strlen(topic_name)/256;                  //第5个字节 :topic_name长度高字节
        temp_buff[5]=strlen(topic_name)%256;                          //第6个字节 :topic_name长度低字节
        memcpy(&temp_buff[6],topic_name,strlen(topic_name));  //第7个字节开始 :复制过来topic_name字串               
        temp_buff[6+strlen(topic_name)]=QoS;                  //最后1个字节:订阅等级
        u2_printf("发送报文0:%s\r\n",temp_buff);               //串口输出调试信息
        TxDataBuf_Deal(temp_buff, Fixed_len + Variable_len + Payload_len);  //加入发送数据缓冲区
}
Publish报文,等级0
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:等级0 发布消息报文           3                    */
/*参  数:topic_name:topic名称                             */
/*参  数:data:数据                                        */
/*参  数:data_len:数据长度                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_PublishQs0(char *topic, char *data, int data_len)
{        
        int temp,Remaining_len;
        
        Fixed_len = 1;                              //固定报头长度暂时先等于:1字节
        Variable_len = 2 + strlen(topic);           //可变报头长度:2字节(topic长度)+ topic字符串的长度
        Payload_len = data_len;                     //有效负荷长度:就是data_len
        Remaining_len = Variable_len + Payload_len; //剩余长度=可变报头长度+负载长度
        
        temp_buff[0]=0x30;                       //固定报头第1个字节 :固定0x30           
        do{                                      //循环处理固定报头中的剩余长度字节,字节量根据剩余字节的真实长度变化
                temp = Remaining_len%128;            //剩余长度取余128
                Remaining_len = Remaining_len/128;   //剩余长度取整128
                if(Remaining_len>0)                       
                        temp |= 0x80;                    //按协议要求位7置位         
                temp_buff[Fixed_len] = temp;         //剩余长度字节记录一个数据
                Fixed_len++;                             //固定报头总长度+1   
        }while(Remaining_len>0);                 //如果Remaining_len>0的话,再次进入循环
                             
        temp_buff[Fixed_len+0]=strlen(topic)/256;                      //可变报头第1个字节     :topic长度高字节
        temp_buff[Fixed_len+1]=strlen(topic)%256;                                               //可变报头第2个字节     :topic长度低字节
        memcpy(&temp_buff[Fixed_len+2],topic,strlen(topic));           //可变报头第3个字节开始 :拷贝topic字符串        
        memcpy(&temp_buff[Fixed_len+2+strlen(topic)],data,data_len);   //有效负荷:拷贝data数据
        
        TxDataBuf_Deal(temp_buff, Fixed_len + Variable_len + Payload_len);  //加入发送数据缓冲区
}

处理Publish报文返回的数据,并从数据中提取关键命令拷贝到命令数组。
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:处理服务器发来的等级0的推送                       */
/*参  数:redata:接收的数据                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_DealPushdata_Qs0(unsigned char *redata)
{
        int  re_len;                                  //定义一个变量,存放接收的数据总长度
        int  pack_num;                         //定义一个变量,当多个推送一起过来时,保存推送的个数
  int  temp,temp_len;                    //定义一个变量,暂存数据
  int  totle_len;                        //定义一个变量,存放已经统计的推送的总数据量
        int  topic_len;                                      //定义一个变量,存放推送中主题的长度
        int  cmd_len;                          //定义一个变量,存放推送中包含的命令数据的长度
        int  cmd_loca;                         //定义一个变量,存放推送中包含的命令的起始位置
        int  i;                                //定义一个变量,用于for循环
        int  local,multiplier;
        unsigned char tempbuff[BUFF_UNIT];           //临时缓冲区
        unsigned char *data;                   //redata过来的时候,第一个字节是数据总量,data用于指向redata的第2个字节,真正的数据开始的地方
               
        re_len = redata[0]*256+redata[1];                               //获取接收的数据总长度               
        data = &redata[2];                                              //data指向redata的第2个字节,真正的数据开始的
        pack_num = temp_len = totle_len = temp = 0;                            //各个变量清零
        local = 1;
        multiplier = 1;
        do{
                pack_num++;                                                             //开始循环统计推送的个数,每次循环推送的个数+1        
                do{
                        temp = data[totle_len + local];   
                        temp_len += (temp & 127) * multiplier;
                        multiplier *= 128;
                        local++;
                }while ((temp & 128) != 0);
                totle_len += (temp_len + local);                                  //累计统计的总的推送的数据长度
                re_len -= (temp_len + local) ;                              //接收的数据总长度 减去 本次统计的推送的总长度      
                local = 1;
                multiplier = 1;
                temp_len = 0;
        }while(re_len!=0);                                                          //如果接收的数据总长度等于0了,说明统计完毕了
        u2_printf("本次接收了%d个推送数据\r\n",pack_num);//串口输出信息
        temp_len = totle_len = 0;                                                    //各个变量清零
        local = 1;
        multiplier = 1;
        for(i=0;i<pack_num;i++){                                        //已经统计到了接收的推送个数,开始for循环,取出每个推送的数据                 
                do{
                        temp = data[totle_len + local];   
                        temp_len += (temp & 127) * multiplier;
                        multiplier *= 128;
                        local++;
                }while ((temp & 128) != 0);                                
                topic_len = data[local+totle_len]*256+data[local+1+totle_len] + 2;    //计算本次推送数据中主题占用的数据量
                cmd_len = temp_len-topic_len;                               //计算本次推送数据中命令数据占用的数据量
                cmd_loca = totle_len + local +  topic_len;                  //计算本次推送数据中命令数据开始的位置
                memcpy(tempbuff,&data[cmd_loca],cmd_len);                   //命令数据拷贝出来                                 
                CMDBuf_Deal(tempbuff, cmd_len);                             //加入命令到缓冲区
                totle_len += (temp_len+local);                              //累计已经统计的推送的数据长度
                local = 1;
                multiplier = 1;
                temp_len = 0;
        }        
}

PING心跳包报文
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:PING报文,心跳包                                  */
/*参  数:无                                                */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void MQTT_PingREQ(void)
{
        temp_buff[0]=0xC0;              //第1个字节 :固定0xC0                     
        temp_buff[1]=0x00;              //第2个字节 :固定0x00

        TxDataBuf_Deal(temp_buff, 2);   //加入数据到缓冲区
}

处理缓冲区函数
操作指针,控制数组中的数据  
接收缓冲区的处理函数在定时器4的中断函数中。

/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:处理发送缓冲区                                    */
/*参  数:data:数据                                        */
/*参  数:size:数据长度                                    */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void TxDataBuf_Deal(unsigned char *data, int size)
{
        memcpy(&MQTT_TxDataInPtr[2],data,size);      //拷贝数据到发送缓冲区        
        MQTT_TxDataInPtr[0] = size/256;              //记录数据长度
        MQTT_TxDataInPtr[1] = size%256;              //记录数据长度
        MQTT_TxDataInPtr+=BUFF_UNIT;                 //指针下移  a+=b  等同于a=a+b
        if(MQTT_TxDataInPtr==MQTT_TxDataEndPtr)      //如果指针到缓冲区尾部了
        MQTT_TxDataInPtr = MQTT_TxDataBuf[0];    //指针归位到缓冲区开头
}
/*----------------------------------------------------------*/
/*函数名:处理命令缓冲区                                    */
/*参  数:data:数据                                        */
/*参  数:size:数据长度                                    */
/*返回值:无                                                */
/*----------------------------------------------------------*/
void CMDBuf_Deal(unsigned char *data, int size)
{
        memcpy(&MQTT_CMDInPtr[2],data,size);      //拷贝数据到命令缓冲区
        MQTT_CMDInPtr[0] = size/256;              //记录数据长度
        MQTT_CMDInPtr[1] = size%256;              //记录数据长度
        MQTT_CMDInPtr[size+2] = '\0';             //加入字符串结束符
        MQTT_CMDInPtr+=BUFF_UNIT;                 //指针下移
        if(MQTT_CMDInPtr==MQTT_CMDEndPtr)         //如果指针到缓冲区尾部了
                MQTT_CMDInPtr = MQTT_CMDBuf[0];       //指针归位到缓冲区开头
}






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21小跑堂 打赏了 30.00 元 2023-02-15
理由:恭喜通过原创审核!期待您更多的原创作品~

评论
21小跑堂 2023-2-15 13:57 回复TA
文章选题较好,但是文章结构及代码结构的阐述较为杂乱,代码部分相对于文字部分占比过大,可读性较差,继续加油 

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沙发
cmyldd| | 2023-2-20 09:06 | 只看该作者

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板凳
呐咯密密| | 2023-2-22 20:12 | 只看该作者
还不错哦

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地板
yangjiaxu| | 2023-2-27 23:00 | 只看该作者
其实还可以增加对阿里云部分的配置,带上之后可以很容易理解云端如何配置,下位机如何连接

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评论
鸡蛋鸭蛋荷包蛋 2023-2-28 10:10 回复TA
加上感觉有点繁琐了,主要是讲mqtt的十六进制协议内容,方便根据返回字符编写代码. 
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