ESP32-zu-ESP32 MQTT-Kommunikation
In diesem Tutorial werden wir die folgenden Themen behandeln:
- Bidirektionale Kommunikation zwischen zwei ESP32s über MQTT.
- Praktisches Anwendungsbeispiel: Die Verwendung eines Knopfes oder Schalters, der an ESP32 #1 angeschlossen ist, um eine LED zu steuern, die an ESP32 #2 angeschlossen ist, über MQTT.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter-Kit (ESP32 enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über ESP32 und MQTT
Hier finden Sie ein detailliertes Tutorial, wie man ESP32 mit MQTT verwendet:
Kommunikation zwischen zwei ESP32 über MQTT
Zwei ESP32-Boards können über einen MQTT-Server miteinander kommunizieren. Wenn Sie möchten, dass sie direkt ohne einen MQTT-Server kommunizieren, lesen Sie bitte das Tutorial zur ESP32-zu-ESP32 TCP-Client/Server-Kommunikation.
Wenn ESP32 #1 und ESP32 #2 Daten über einen MQTT-Broker austauschen:
- Beide ESP32s verbinden sich mit dem MQTT-Broker.
- Um ESP32 #2 das Senden von Daten an ESP32 #1 zu ermöglichen:
- ESP32 #1 abonniert ein Thema, zum Beispiel: esp32-1/data.
- ESP32 #2 kann Daten an ESP32 #1 senden, indem es die Daten auf das Thema veröffentlicht, das ESP32 #1 abonniert hat.
- Ähnlich, damit ESP32 #1 Daten an ESP32 #2 senden kann:
- ESP32 #2 abonniert ein Thema, zum Beispiel: esp32-2/data.
- ESP32 #1 kann Daten an ESP32 #2 senden, indem es die Daten auf das Thema veröffentlicht, das ESP32 #2 abonniert hat.
Mit dieser Methode können zwei ESP32s Daten bidirektional austauschen.
Beispiel-Anwendungsfall
Lassen Sie uns die folgende Anwendung realisieren: Ein Knopf/Schalter, der mit dem ESP32 #1 verbunden ist, steuert eine LED, die mit dem ESP32 #2 über MQTT verbunden ist.
Wie oben erwähnt gibt es einige Anwendungsprotokolle, die wir verwenden können. In diesem Beispiel, um es einfach zu halten, definieren wir selbst ein Protokoll (ein selbst definiertes Protokoll).
Wie es funktioniert
Lassen Sie uns ein einfaches Protokoll definieren:
- Beide ESP32 #1 und ESP32 #2 verbinden sich mit einem MQTT-Broker (MQTT-Server).
- Für ESP32 #1:
- Es veröffentlicht eine MQTT-Nachricht an ein bestimmtes Thema, wann immer sich der Zustand eines Schalters ändert.
- Wenn der Knopf/Schalter eingeschaltet wird, wird die Nutzlast der MQTT-Nachricht auf 1 gesetzt.
- Wenn der Knopf/Schalter ausgeschaltet wird, wird die Nutzlast der MQTT-Nachricht auf 0 gesetzt.
- Für ESP32 #2:
- Es abonniert dasselbe Thema.
- Empfängt ESP32 #2 eine MQTT-Nachricht mit einer Nutzlast von 1, schaltet es eine LED ein.
- Empfängt ESP32 #2 eine MQTT-Nachricht mit einer Nutzlast von 0, schaltet es die LED aus.
- ESP32 #1 - Verdrahtungsdiagramm zwischen ESP32 und Taster
- ESP32 #2 - Schaltplan zwischen ESP32 und LED
Verdrahtungsschema
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Wenn Sie nicht wissen, wie Sie ESP32 und andere Komponenten mit Strom versorgen, finden Sie Anleitungen im folgenden Tutorial: Wie man ESP32 mit Strom versorgt.
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Kommunikation zwischen zwei ESP32 über MQTT
ESP32-Code Nr. 1
/*
* Dieser ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32/esp32-to-esp32-mqtt-communication
*/
// ESP32 #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER
#include <WiFi.h>
#include <MQTTClient.h>
#include <ezButton.h>
#define BUTTON_PIN 21 // ESP32 pin GPIO21 connected to button
const char WIFI_SSID[] = "YOUR_WIFI_SSID"; // CHANGE TO YOUR WIFI SSID
const char WIFI_PASSWORD[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // CHANGE TO YOUR WIFI PASSWORD
const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "test.mosquitto.org"; // CHANGE TO MQTT BROKER'S ADDRESS
//const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "192.168.0.26"; // CHANGE TO MQTT BROKER'S IP ADDRESS
const int MQTT_PORT = 1883;
const char MQTT_CLIENT_ID[] = "esp32-001"; // CHANGE IT AS YOU DESIRE
const char MQTT_USERNAME[] = ""; // CHANGE IT IF REQUIRED, empty if not required
const char MQTT_PASSWORD[] = ""; // CHANGE IT IF REQUIRED, empty if not required
// The MQTT topics that ESP32 should publish/subscribe
const char MQTT_TOPIC[] = "esp32/command"; // CHANGE IT AS YOU DESIRE
WiFiClient network;
MQTTClient mqtt = MQTTClient(256);
ezButton button(BUTTON_PIN); // create ezButton that attach to pin 7
void setup() {
Serial.begin(9600);
button.setDebounceTime(100); // set debounce time to 100 milliseconds
Serial.println("ESP32 #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER");
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("ESP32 - Connecting to Wi-Fi");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
connectToMQTT();
}
void loop() {
mqtt.loop();
button.loop(); // MUST call the loop() function first
if (button.isPressed()) {
Serial.println("- The button is pressed, send command: 1");
sendToMQTT('1');
}
if (button.isReleased()) {
Serial.println("- The button is released, send command: 0");
sendToMQTT('0');
}
}
void connectToMQTT() {
// Connect to the MQTT broker
mqtt.begin(MQTT_BROKER_ADRRESS, MQTT_PORT, network);
Serial.print("ESP32 - Connecting to MQTT broker");
while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD)) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
Serial.println();
if (!mqtt.connected()) {
Serial.println("ESP32 - MQTT broker Timeout!");
return;
}
Serial.println("ESP32 - MQTT broker Connected!");
}
void sendToMQTT(char command) {
char messageBuffer[1];
messageBuffer[0] = command;
mqtt.publish(MQTT_TOPIC, messageBuffer);
Serial.println("ESP32 - sent to MQTT:");
Serial.print("- topic: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.print("- payload:");
Serial.println(messageBuffer);
}
ESP32-Code Nr. 2
/*
* Dieser ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32/esp32-to-esp32-mqtt-communication
*/
// ESP32 #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER
#include <WiFi.h>
#include <MQTTClient.h>
#define LED_PIN 18 // ESP32 pin GPIO18 connected to LED
const char WIFI_SSID[] = "YOUR_WIFI_SSID"; // CHANGE TO YOUR WIFI SSID
const char WIFI_PASSWORD[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // CHANGE TO YOUR WIFI PASSWORD
const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "test.mosquitto.org"; // CHANGE TO MQTT BROKER'S ADDRESS
//const char MQTT_BROKER_ADRRESS[] = "192.168.0.26"; // CHANGE TO MQTT BROKER'S IP ADDRESS
const int MQTT_PORT = 1883;
const char MQTT_CLIENT_ID[] = "esp32-002"; // CHANGE IT AS YOU DESIRE
const char MQTT_USERNAME[] = ""; // CHANGE IT IF REQUIRED, empty if not required
const char MQTT_PASSWORD[] = ""; // CHANGE IT IF REQUIRED, empty if not required
// The MQTT topics that ESP32 should publish/subscribe
const char MQTT_TOPIC[] = "esp32/command"; // CHANGE IT AS YOU DESIRE
WiFiClient network;
MQTTClient mqtt = MQTTClient(256);
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
Serial.println("ESP32 #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER");
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
Serial.println("ESP32 - Connecting to Wi-Fi");
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
connectToMQTT();
}
void loop() {
mqtt.loop();
}
void connectToMQTT() {
// Connect to the MQTT broker
mqtt.begin(MQTT_BROKER_ADRRESS, MQTT_PORT, network);
// Create a handler for incoming messages
mqtt.onMessage(messageReceived);
Serial.print("ESP32 - Connecting to MQTT broker");
while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD)) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
Serial.println();
if (!mqtt.connected()) {
Serial.println("ESP32 - MQTT broker Timeout!");
return;
}
// Subscribe to a topic, the incoming messages are processed by messageReceived() function
if (mqtt.subscribe(MQTT_TOPIC))
Serial.print("ESP32 - Subscribed to the topic: ");
else
Serial.print("ESP32 - Failed to subscribe to the topic: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.println("ESP32 - MQTT broker Connected!");
}
void messageReceived(String &topic, String &payload) {
Serial.println("ESP32 - received from MQTT:");
Serial.println("- topic: " + topic);
Serial.print("- payload: ");
Serial.println(payload);
char command = payload[0];
if (command == '1') {
Serial.print("- Received command: ");
Serial.print(command);
Serial.println(" => Turned LED on");
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Turn LED on
} else if (command == '0') {
Serial.print("- Received command: ");
Serial.print(command);
Serial.println(" => Turned LED off");
digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Turn LED off
} else {
Serial.print("- Received an unsupported command: ");
Serial.println(command);
}
}
Schnelle Schritte
- Wenn dies das erste Mal ist, dass Sie ESP32 verwenden, sehen Sie sich an, wie man die Umgebung für ESP32 in der Arduino IDE einrichtet.
- Öffnen Sie zwei Arduino-IDE-Fenster auf Ihrem PC.
- Verbinden Sie einen Knopf/Schalter mit ESP32 #1
- Verbinden Sie eine LED an ESP32 #2
- Öffnen Sie den Bibliotheks-Manager, indem Sie auf das Library Manager-Symbol in der linken Navigationsleiste der Arduino IDE klicken.
- Geben Sie MQTT in das Suchfeld ein, suchen Sie dann nach der MQTT-Bibliothek von Joel Gaehwiler.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Install, um die MQTT-Bibliothek zu installieren.
- Geben Sie ezButton in das Suchfeld ein, suchen Sie anschließend die Button-Bibliothek von ArduinoGetStarted
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Install, um die ezButton-Bibliothek zu installieren
- Wähle das richtige ESP32-Board aus (z. B. ESP32 Dev Module).
- Verbinde ESP32 #1 mit dem PC über ein USB-Kabel und wähle den COM-Port von ESP32 #1 in der Arduino IDE #1.
- Verbinde ESP32 #2 mit dem PC über ein USB-Kabel und wähle den COM-Port von ESP32 #2 in der Arduino IDE #2.
- Kopiere den ESP32 #1-Code, füge ihn in die Arduino IDE #1 ein und speichere ihn (benannt ESP32-1).
- Kopiere den ESP32 #2-Code, füge ihn in die Arduino IDE #2 ein und speichere ihn (benannt ESP32-2).
- Ersetze die WiFi-Informationen (SSID und Passwort) in beiden Codes durch deine eigenen.
- Ersetze die MQTT-Brokeradresse in beiden Codes (Domänenname oder IP-Adresse).
- Lade den ESP32 #1-Code auf ESP32 #1 hoch.
- Lade den ESP32 #2-Code auf ESP32 #2 hoch.
- Öffne den Seriellen Monitor in der Arduino IDE #1.
- Öffne den Seriellen Monitor in der Arduino IDE #2.
- Drücke und halte den Knopf an ESP32 #1 → sieh dir den LED-Zustand bei ESP32 #2 an (AN).
- Lass den Knopf an ESP32 #1 los → sieh dir den LED-Zustand bei ESP32 #2 an (AUS).
- Drücke, halte gedrückt und lasse den Knopf mehrmals los.
- Sieh die Ausgaben in beiden Seriellen Monitoren.
- Serieller Monitor von ESP32 #1
- Serienmonitor von ESP32 #2
COM6
ESP32 #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER
ESP32 - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
ESP32 - Connecting to MQTT broker
ESP32 - MQTT broker Connected!
- The button is pressed, send command: 1
ESP32 - sent to MQTT:
- topic: esp32/command
- payload:1
- The button is released, send command: 0
ESP32 - sent to MQTT:
- topic: esp32/command
- payload:0
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
COM6
ESP32 #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER
ESP32 - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
ESP32 - Connecting to MQTT broker
ESP32 - Subscribed to the topic: esp32/command
ESP32 - MQTT broker Connected!
ESP32 - received from MQTT:
- topic: esp32/command
- payload: 1
- Received command: 1 => Turned LED on
ESP32 - received from MQTT:
- topic: esp32/command
- payload: 0
- Received command: 0 => Turned LED off
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline