微信小程序控制空调之接收MQTT消息

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前言

一、项目概述

二、环境配置

1. 所需库安装

2. Arduino IDE设置

三、代码

1. 网络连接配置

2. WiFi连接实现

3. MQTT客户端连接

4. MQTT消息回调处理

四、测试

1. 测试工具

2. 测试步骤

1. WiFi连接失败

2. MQTT连接不稳定

总结

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前言

本文将详细介绍如何使用ESP32开发板通过MQTT协议接收云端指令，实现对空调设备的远程控制。项目采用PubSubClient库实现MQTT通信，通过GPIO电平变化控制STM32芯片实现红外遥控器信号。

环境：arduino

芯片：ESP32

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一、项目概述

本项目构建了一个基于MQTT的智能空调控制系统，核心功能包括：

• 通过WiFi连接家庭网络

• 订阅MQTT主题接收控制指令

• 解析云端下发的温度设置命令

• 通过GPIO电平变化模拟红外遥控信号

• 实现空调的远程开关和温度调节

二、环境配置

1. 所需库安装

在Arduino IDE中安装以下库：

工具 -> 管理库 -> 搜索安装：
- WiFi (内置)
- PubSubClient by Nick O'Leary

2. Arduino IDE设置

1. 选择开发板：ESP32 Dev Module

2. 设置串口波特率：115200

三、代码

1. 网络连接配置

// WiFi配置
const char *ssid = "205";            // WiFi名称
const char *password = "12341234";   // WiFi密码// MQTT服务器配置
const char *mqtt_broker = "broker.emqx.io"; // 公共MQTT代理
const char *mqtt_topic = "aircon/temperature"; // 订阅主题
const char *mqtt_username = "emqx";         // MQTT用户名
const char *mqtt_password = "public";       // MQTT密码
const int mqtt_port = 1883;                 // MQTT端口

2. WiFi连接实现

void connectToWiFi() {WiFi.begin(ssid, password);Serial.print("Connecting to WiFi");while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {delay(500);Serial.print(".");}Serial.println("\nConnected to WiFi");Serial.print("IP Address: ");Serial.println(WiFi.localIP());
}

3. MQTT客户端连接

void connectToMQTT() {while (!mqtt_client.connected()) {String client_id = "esp32-client-" + String(WiFi.macAddress());Serial.printf("Connecting to MQTT Broker as %s.....\n", client_id.c_str());if (mqtt_client.connect(client_id.c_str(), mqtt_username, mqtt_password)) {Serial.println("Connected to MQTT broker");mqtt_client.subscribe(mqtt_topic);mqtt_client.publish(mqtt_topic, "ESP32 connected"); } else {Serial.print("Failed, rc=");Serial.print(mqtt_client.state());Serial.println(" retrying in 5 seconds");delay(5000);}}
}

4. MQTT消息回调处理

核心控制逻辑：

void mqttCallback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {Serial.print("Message received on topic: ");Serial.println(topic);Serial.print("Payload: ");// 打印完整消息内容for (unsigned int i = 0; i < length; i++) {Serial.print((char)payload[i]);}// 解析温度设置指令if(length >= 2 && (char)payload[0] == 'T') {int temperature = (int)(payload[1] - '0'); // 转换ASCII数字为整数Serial.print("\nSetting temperature to: ");Serial.println(temperature);// 根据温度执行不同操作if(temperature == 24) {// 发送24对应IO,控制STM32发送信号digitalWrite(13, HIGH);delay(100); // 红外信号高电平持续时间digitalWrite(13, LOW);} else if(temperature == 26) {// 发送26℃对应IO,控制STM32发送信号digitalWrite(14, HIGH);delay(100); // 红外信号高电平持续时间digitalWrite(14, LOW);}}Serial.println("\n-----------------------");
}

5.loop函数

void loop() {if (!mqtt_client.connected()) {connectToMQTT();}mqtt_client.loop();
}

四、测试

1. 测试工具

工具类型	推荐工具	用途
MQTT客户端	MQTTX	消息发布测试
串口监视器	Arduino IDE	调试信息输出
红外分析仪	逻辑分析仪	验证红外信号

2. 测试步骤

1. 编译上传程序到ESP32

2. 打开串口监视器查看连接状态

3. 使用MQTTX发布测试消息：

4. 

5. 使用手机红外检测APP验证信号发射。

五、常见问题解决

1. WiFi连接失败

• 检查SSID和密码是否正确，尽量使用数字和字母组合，可以变更下自己的WiFi

• 确保路由器支持2.4GHz频段（这个很关键）

2. MQTT连接不稳定

• 检查MQTT服务器状态

• 增加keepalive间隔：

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总结

本文详细介绍了基于ESP32和MQTT的空调远程控制系统实现方案，核心优势包括：

• 低成本：使用通用开发板和公共MQTT服务

• 易扩展：支持多种空调品牌协议

• 高可靠：具备完善的网络重连机制

• 强安全：可扩展TLS加密和认证机制

通过本项目，你可以将传统空调升级为智能设备，实现：

• 手机远程控制

• 定时开关机

• 温度自动调节

• 能耗统计分析