第一章：Arduino IDE設計ESP8266 AP Station mode + MQTT

RD腦說：我們就先設計ESP8266 AP Station mode與Android手機對連

這樣就可以百分百連接到AP了!

具體設計流程如下

1、先讓ESP8266初始就進入AP mode

2、使用Android送Socket到ESP8266設定帳號密碼

3、ESP8266關閉AP mode，進入Station mode

4、接收BLE掃瞄的值

5、將掃進來的值用MQTT的Publish往Server上丟

6、Subscribe Server 回傳的值

寫法如下

#include <ESP8266WiFi.h>

#include <PubSubClient.h>

#include <SoftwareSerial.h>

WiFiServer server(5000); //Initialize the server on Port 5000

int flag1=1,flag2=0,flag3=0,flag4=0,flag5=0; //待會往下看就知道為什麼要有5個flag，這是當作開關使用

const char* Topic = "hello/world";//MQTT要設定Topic，先隨便設定

const char* mqtt_server = "192.168.1.19";//local端的IP

const char *array[5], *BLE_UID[5]; //array是拿來放Android丟來的資料，BLE_UID是拿來放BLE丟上來的資料

   int i = 0;

  

WiFiClient espClient;

PubSubClient client(espClient);

//下面是寫MQTT收到的回傳資料

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {

  Serial.print("Message arrived [");

  Serial.print(topic);

  Serial.print("] ");

  for (int i = 0; i < length; i++) {

    Serial.print((char)payload[i]);

  }

  Serial.println();

}

void reconnect() {//這裡是寫，當變成Station mode時，去連接MQTT的Server

  // Loop until we're reconnected

  while (!client.connected()) {

    Serial.print("Attempting MQTT connection...");

    // Create a random client ID

    String clientId = "ESP8266Client-";

    clientId += String(random(0xffff), HEX);

    // Attempt to connect

    if (client.connect(clientId.c_str())) {

      Serial.println("connected");

      // Once connected, publish an announcement...

      client.publish(Topic, "hello world");

      // ... and resubscribe

      client.subscribe(Topic);

    } else {

      Serial.print("failed, rc=");

      Serial.print(client.state());

      Serial.println(" try again in 5 seconds");

      // Wait 5 seconds before retrying

      delay(5000);

    }

  }

}

void setup() {

  delay(1000);

  Serial.begin(115200);

      Serial.println();

  Serial.print("Configuring access point...");

WiFi.mode(WIFI_AP); //讓ESP8266變成AP mode

WiFi.softAP("Simple Care", ""); // 一開始ESP8266變成AP的名稱

  IPAddress myIP = WiFi.softAPIP();

  Serial.println();

  Serial.print("AP IP address: ");

  Serial.println(myIP);

 

server.begin(); // Start the HTTP Server

}

void loop() { //這裡共有5個flag

  if (flag1==1){

    // Check if a client has connected

  WiFiClient client = server.available();

  if (!client) {

    return;

  }

 

  // 如果連上了，就show個new client連進來了

  Serial.println("new client");

  while(!client.available()){

    delay(1);

  }

 

  // Read the first line of the request

  String req = client.readString();

  char charBuf[50];//for string to char

  int req_len = req.length() + 1;

  req.toCharArray(charBuf, req_len); 

  Serial.println(charBuf);

  client.flush();

//以下是把Android送來的socket用strok切割放入array的陣列裡

char *p = strtok (charBuf, "\\");

    while (p != NULL)

    {

        array[i++] = p;

        p = strtok (NULL, "\\");

    }

       WiFi.disconnect(); 

  WiFi.softAPdisconnect(true);

    WiFi.mode(WIFI_OFF);

    flag1=0;

    flag2=1;

}

if (flag2==1)

{

Serial.println();

    Serial.println(array[0]);//印出android第一個值，拿來Debug用

    Serial.println();

    Serial.println(array[1]); //印出android第二個值，拿來Debug用

   

  WiFi.mode(WIFI_STA);//讓ESP8266變成Station mode

  delay(1000);

  WiFi.begin(array[0], array[1]);//設定連接上家中的AP的帳號密碼

  Serial.println("Wifi station mode");

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

    delay(500);

    Serial.print(".");

  }

  randomSeed(micros());

  Serial.println("");

  Serial.println("WiFi connected");

  Serial.println("IP address: ");

  Serial.println(WiFi.localIP());

  client.setServer(mqtt_server, 1883);

  client.setCallback(callback);

  delay(500);

  Serial.println("\\G\\O\\]");//連上AP傳個\G\O\給MCU把BLE叫起來開始Scan

flag2=0;

flag3=1;

 

  }

  if (flag3==1)

  {

    String s = "";

    char a[30];

    int i=0;

    while (Serial.available()) {//把uart RX的值讀進來

        char c = Serial.read();

        if(c!='\n'){

            s += c;

            a[i]=c;

            i++;

        }

       

        delay(5); //沒有延遲的話 UART 串口速度會跟不上Arduino的速度，會導致資料不完整

    }

    if(s!=""){

        i=0;

  char *p = strtok (a, "\\");//分割讀進來的值

    while (p != NULL)

    {

        BLE_UID[i++] = p;

        p = strtok (NULL, "\\");

    }

    flag3=0;

    flag4=1;

    }

    }

   

if (flag4==1)

{

  Topic = "hello/add_data";//這裡的Topic是add_data

    if (!client.connected()) {

    reconnect();

  }

  client.loop();

    char str[30];

    strcat (str,"\\");

    strcat (str,array[2]);

    strcat (str,"\\");

    strcat (str,array[3]);

    strcat (str,"\\");

    strcat (str,array[4]);

    client.publish(Topic, str);//把add_data送上Cloud，add_data指的是初始，使用者給這個主機叫什麼名字，例如主機名叫room，代表這東西放在房間，以及gps位置，原本還想上傳WIFI MAC，但浪費資源就不做

    flag4=0;

    flag5=1;

 

  }

 if (flag5==1)

{

Topic = "hello/update_BLE_data";//這裡是代表Topic要上傳BLE Scan的資料

  if (!client.connected()) {

    reconnect();

  }

  client.loop();

  if (Serial.available() > 0) {

String incomingByte = Serial.readString();

Serial.println(incomingByte);

  char charBuf[50];//for string to char

  int req_len = incomingByte.length() + 1; //for string to char

  incomingByte.toCharArray(charBuf, req_len);//for string to char

    Serial.print("Publish message: ");

    Serial.println(charBuf);

    client.publish(Topic, charBuf);//把BLE Scan的資料傳到Server

  }

}

}

 

PM腦說：如此ESP8266+MQTT就完成了，但要怎麼讓它動?

RD腦回應：別急! 還要搭配Android和MQTT Server才會動!

接下來我們先做Android的部份，就可以百分百連到AP

這樣就不怕北美的使用者配不上網就退貨啦!

 

本體：讀者也許會發現Topic叫hello/xxx，這裡我們暫時把主機叫作hello

將來要改為BLE的唯一碼，也就是UID，這樣每個燈座都有唯一碼

MQTT就不會認錯人，把小明叫成小黃

註：如果不會寫APP，也可以改用Sokit這個軟體測試