在 STM32 上实现 MQTT 协议，通常涉及几个步骤，包括设置 MQTT 客户端库、配置网络连接、连接 MQTT 服务器以及发布和订阅消息。下面是一个概述，介绍如何在 STM32 上实现 MQTT

1. 硬件需求

• STM32 微控制器：可以选择 STM32 系列中的任何微控制器，通常具有内置的以太网、WiFi 或蓝牙模块。
• 网络连接模块：比如 ESP8266/ESP32（Wi-Fi 模块），或者直接使用 STM32 的以太网接口（例如 STM32F7 或 STM32H7 系列带有以太网接口）。

2. 开发工具

• STM32CubeMX：用于初始化 STM32 微控制器的外设和中间件（比如网络堆栈）。
• STM32CubeIDE：集成开发环境，用于编写和调试 STM32 应用。
• MQTT 客户端库：可以使用现有的 MQTT 客户端库（如 Eclipse Paho、Mosquitto 等），或者使用 STM32Cube 中的 LWIP 网络堆栈。

3. 步骤概述

1. 配置硬件

首先，需要确保 STM32 连接到网络。你可以使用以下两种方式：

• WiFi（通过 ESP8266 或 ESP32）：通过 UART 或 SPI 与 STM32 连接。ESP8266/ESP32 负责网络通信，STM32 负责处理应用逻辑。
• 以太网接口：使用带有以太网接口的 STM32 系列（例如 STM32F7，STM32H7），通过 PHY 芯片连接到以太网。

2. 配置 STM32CubeMX

使用 STM32CubeMX 生成代码，配置以下硬件外设：

• 网络接口：如以太网或 UART/SPI 连接到 Wi-Fi 模块。
• 中间件：启用 LWIP 网络堆栈（如果使用以太网），配置 IP 地址、网关、DNS 等。
• 定时器：用于处理 MQTT 消息的定时发送和接收。

3. 集成 MQTT 库

在 STM32 上实现 MQTT 通常使用现有的 MQTT 客户端库，比如 Eclipse Paho 或 Mosquitto。这些库通常是用 C 语言编写的，并且支持 TCP/IP 通信，可以通过以下步骤来实现：

• 下载 MQTT 库：可以选择适合嵌入式系统的 MQTT 库。Eclipse Paho C 库就是一个不错的选择，支持简单的 MQTT 发布和订阅。
• 集成库到 STM32 项目：将 MQTT 库的源代码添加到 STM32 项目中。

4. 配置网络堆栈

• LWIP：如果使用以太网接口，确保 STM32CubeMX 中启用了 LWIP 网络堆栈，并且正确配置了 IP 地址、网关等信息。
• Wi-Fi：如果使用 ESP8266/ESP32，确保配置正确的 AT 命令接口，或者通过 SPI/UART 与 STM32 进行通信。

5. 实现 MQTT 客户端

下面是一个简化的例子，展示了如何使用 MQTT 客户端库连接到 MQTT 代理并发布消息：

#include "mqtt_client.h"

#include "lwip/init.h"

#include "lwip/netif.h"

#include "lwip/dhcp.h"

// MQTT 连接信息

#define MQTT_BROKER_ADDR   "mqtt.eclipse.org"

#define MQTT_PORT          1883

#define MQTT_CLIENT_ID     "STM32_Client"

#define MQTT_TOPIC         "stm32/topic"

#define MQTT_PUBLISH_MSG   "Hello from STM32"

// LWIP 网络初始化

void lwip_init_network(void) {

    lwip_init();

    struct netif netif;

    ip4_addr_t ipaddr, netmask, gw;

    IP4_ADDR(&ipaddr, 192, 168, 1, 100);

    IP4_ADDR(&netmask, 255, 255, 255, 0);

    IP4_ADDR(&gw, 192, 168, 1, 1);

    netif_add(&netif, &ipaddr, &netmask, &gw, NULL, ethernetif_init, tcpip_input);

    netif_set_up(&netif);

    dhcp_start(&netif);

}

// MQTT 发布回调

void mqtt_publish_callback(mqtt_client_t *client, message_data_t *msg_data) {

    printf("Received message: %s\\n", msg_data->message->payload);

}

// MQTT 客户端连接和发布消息

void mqtt_task(void *arg) {

    mqtt_client_t *client;

    mqtt_network_t network;

    mqtt_connect_options_t conn_opts = MQTT_CONNECT_OPTIONS_DEFAULT;

    mqtt_message_t message;

    // 初始化 MQTT 网络连接

    mqtt_network_init(&network);

    mqtt_network_connect(&network, MQTT_BROKER_ADDR, MQTT_PORT);

    // 初始化 MQTT 客户端

    mqtt_client_init(&client, &network, mqtt_publish_callback);

    // 连接到 MQTT Broker

    mqtt_connect(client, &conn_opts);

    // 发布消息

    message.payload = MQTT_PUBLISH_MSG;

    message.payloadlen = strlen(MQTT_PUBLISH_MSG);

    message.qos = 0;

    message.retained = 0;

    mqtt_publish(client, MQTT_TOPIC, &message);

    // 等待消息传递

    while (1) {

        mqtt_yield(client, 100);  // 处理网络事件

    }

}

// 主程序

int main(void) {

    // 初始化硬件和网络

    SystemInit();

    lwip_init_network();

    // 创建 MQTT 任务

    mqtt_task(NULL);

    while (1) {

        // 主循环

    }