esp8266单片机透传_ESP8266通过MQTT接入Home Assistant

1.简介

ESP8266是一款串口WiFi模块，内部集成MCU能实现单片机之间串口通信， 这款模块简单易学，体积小，便于嵌入式开发。

本文介绍的是ESP8266系列中的ESP-01，这款芯片使用了3.3V的直流电源，体积小，功耗低，支持透传，价格低，下图是ESP8266的ESP-01系列，相应的还有ESP-02，03等等，它们使用的核心芯片都是相同的。

ESP-01模块

ESP8266官方提供的rom主要有两个，一个是支持at命令修改参数的at系列rom，使用此rom时，可以使用at命令来设置芯片的大部分参数，同时也可将芯片设置为透传模式，这样ESP8266就相当于在互联网和UART之间架起了一座桥梁。

另一个就是物联网的rom了，此rom可以通过命令来控制ESP的部分GPIO，而且ESP8266也可以采集一些温湿度传感器的数据，然后发送到互联网上。

2.方案

ESP-01做为MQTT的客户端，连接到MQTT Server， Home Assistant通过mqtt组件和MQTT Server通信，实现控制ESP-01的功能

3.硬件和开发环境

需要的硬件为：ESP-01模块，继电器模块，运行Home Assistant的树莓派一块

ESP-01和继电器模块

软件：Arduino通过支持ESP8266的组件进行开发

4.代码

4.1定义基本变量

#define SWITCH_ON 0

定义了3个MQTT Topic：

TOPIC_CONFIG: 发送配置信息用

TOPIC_COMMAND： 接收控制命令

TOPIC_STATE： 报告状态用

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); // 连接到WiFi网络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消息的回调函数

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重新连接

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 主循环

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 设置开关状态

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 发布MQTT状态和配置消息

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();//发送长文本需要另外处理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：发布长消息时，要做专门处理，通过client.beginPublish，client.endPublish();

5. Home Assistant配置

5.1 安装MQTT Server

在运行Home Assistant的树莓派上安装MQTT Server， 选择的版本是mosquitto

5.2 树莓派配置

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中定义mqtt开关：

- 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

这样，在Home Assistant的界面中就可以控制继电器开启和关闭了：

6. 总结

可以把小米网关也接入到Home Assistant，这样，通过小米的无线开关就可以直接控制ESP-01上的继电器了。

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总结

以上是生活随笔为你收集整理的esp8266单片机透传_ESP8266通过MQTT接入Home Assistant的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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