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第1章 使用模块实现MQTT功能

上一篇介绍模块相关的资源和辅助工具，熟悉开发板的基本功能。本篇对模块的MQTT功能进行测试。

1.1 模块MQTT功能测试

在连接开发板的AT串口后，使用瑞萨官方的上位机调试工具测试功能时，在AT指令对话框中出现ERROR:-1，查看手册，表明当前不存在该指令。

在AT窗口中输入“AT+HELP”可以查看当前模块支持的AT指令列表，和瑞萨官方的指令对比下来发现两者的命名规则不同。

查看模块的AT指令说明文档，可以查看当前不同功能对应的AT指令和指令的使用方法。

1.2 模块连接外部MCU，MQTT功能使用和测试

这里选择NUCLEO-F411RE开发板和模块通过串口通讯，为NUCELO-F411RE增加网络功能，实现MQTT应用。RT-Thread提供NUCLEO-F411RE开发板的支持，同时组件中有AT模块，在RT-Thread的基础上，添加额外的指令，可以快速开发AT应用。

1.2.1 创建RT-Thread工程

在RT-Thread Studio中创建NUCELO-F411RE工程。

1.2.2 添加AT组件

在工程的可视化配置界面，点击“AT客户端”和“ulog日志”组件，图标由灰色变为彩色后，表示组件添加成功。

在图标的悬浮菜单中点击配置项，进入AT组件的配置界面，设置模块的配置项。

完成AT组件配置后，使能硬件串口中的uart6作为和开发板进行通讯的串口。

至此，模块的配置完成。

1.2.3 通过命令行测试AT指令

在AT组件中开启了CLI命令行接口，通过这一接口，可以在开发板上直接对模块的AT功能进行测试。在main函数中添加AT初始化函数，指定uart6为AT通讯使用的串口。

at_client_init("uart6", 512);

硬件上，模块的AT串口引脚根据原理图为GPIOA4A(TX)和GPIOA5A(RX)

NUCLEO-F411RE上UART6(PA11为Tx，PA12为Rx)的配置引脚和硬件上的引脚位置如下。

连接硬件，编译工程并下载到NUCLEO-F411RE中，通过串口连接开发板，进入到msh命令行界面。输入“at client”指令，可以进入到AT指令调试的命令行界面。

开发板、PC和手机连接到同一个Wifi网络，从而构成一个MQTT网络拓扑结构。首先，通过“ipconfig”命令行指令确定PC的Wifi网络的IP地址。

另外，MQTT测试需要MQTT服务器(Broker)作为信息中转的节点。首先，下载Mosquitto安装包。

完成安装后，修改mosquitto安装目录下的mosquitto.conf文件。

1.          搜索“# listener port-number[ip address/host name/unix socket path]”文本，在其下一行添加“listener 1883”，用于表示MQTT服务器的监听端口号；

2.          搜索“# allow_anonymous false”，删除“#”注释符，或者在新的一行添加“allow_anonymous false”，用于禁止匿名登录，强制客户端通过凭证连接服务器。

3.          搜索“# passwd_file”，在其下一行添加“password_file pwfile.example”用于指定存储账号名称和密码的文件。

完成上述步骤后，在powershell（由于安装在C盘，需要以管理员身份打开powershell）中执行“./mosquito_passwd -c pwfile.example admin”添加名为admin的账号，同时在弹出的输入框中输入对应的密码。

重新打开Powershell，应用上述的改动，运行“.\mosquitto -c .\mosquitto.conf -v”来运行MQTT服务器。至此，在PC完成MQTT服务器的建立。

在手机上安装任意的MQTT工具，用于接收开发板发出的MQTT信息，这里选择MQTT Dashboard作为MQTT客户端工具。

在APP中指定消息服务器的配置，指定服务器的地址、登录账户和密码。

创建切换按钮，订阅topic为“button”的消息。设定ON和OFF状态下对应的消息值。具体的配置如下图。

通过AT指令建立MQTT客户端的初始化流程如下，通过使用AT组件中的命令行工具，可以在线对图中流程进行调试。

按照图中的流程，在AT命令行中依次输入对应的AT指令，保证输入正确后，可以完成MQTT客户端的连接。

完成上述连接后，通过AT指令发布消息，消息的topic为“button”，msg为“button is pressed”或者“button is released”

在AT命令行中输入移植指令，即可推送MQTT消失到网络中，同时手机APP客户端会根据发送的消息内容，改变控件的状态

发出按键按下的MQTT消息。

发出按键释放的MQTT消息。

1.3 总结

在借助RT-Thread中的AT调试工具，可以快速验证AT指令流的准确性，方便调试。开发板支持MQTT指令，在本地搭建MQTT网络，可以快速实现MQTT原型应用。