# 使用互聯網控制你的夜燈 - Wio Terminal 物聯網設備需要編寫程式碼，通過 MQTT 與 *test.mosquitto.org* 通信，發送光感應器讀取的遙測值，並接收控制 LED 的指令。 在本課程的這部分，你將把 Wio Terminal 連接到 MQTT broker。 ## 安裝 WiFi 和 MQTT Arduino 庫 為了與 MQTT broker 通信，你需要安裝一些 Arduino 庫來使用 Wio Terminal 的 WiFi 芯片，並與 MQTT 通信。在開發 Arduino 設備時，你可以使用大量的開源庫，這些庫實現了多種功能。Seeed 提供了 Wio Terminal 的 WiFi 通信庫。其他開發者也發布了與 MQTT broker 通信的庫，你將使用這些庫來操作你的設備。 這些庫以源代碼的形式提供，可以自動導入到 PlatformIO 並編譯到你的設備中。這樣，Arduino 庫可以在任何支持 Arduino 框架的設備上運行，前提是設備具有該庫所需的特定硬件。一些庫，例如 Seeed WiFi 庫，是針對特定硬件的。 庫可以全局安裝並在需要時編譯，也可以安裝到特定項目中。對於這次任務，庫將安裝到項目中。 ✅ 你可以在 [PlatformIO 庫文檔](https://docs.platformio.org/en/latest/librarymanager/index.html) 中了解更多關於庫管理以及如何查找和安裝庫的信息。 ### 任務 - 安裝 WiFi 和 MQTT Arduino 庫 安裝 Arduino 庫。 1. 在 VS Code 中打開夜燈項目。 1. 在 `platformio.ini` 文件的末尾添加以下內容： ```ini lib_deps = seeed-studio/Seeed Arduino rpcWiFi @ 1.0.5 seeed-studio/Seeed Arduino FS @ 2.1.1 seeed-studio/Seeed Arduino SFUD @ 2.0.2 seeed-studio/Seeed Arduino rpcUnified @ 2.1.3 seeed-studio/Seeed_Arduino_mbedtls @ 3.0.1 ``` 這將導入 Seeed WiFi 庫。`@ ` 語法指的是該庫的特定版本號。 > 💁 你可以刪除 `@ ` 以始終使用最新版本的庫，但不能保證最新版本的庫能與下面的代碼正常運行。這裡的代碼已經使用該版本的庫進行測試。 這就是添加庫所需的全部操作。下次 PlatformIO 編譯項目時，它將下載這些庫的源代碼並編譯到你的項目中。 1. 在 `lib_deps` 中添加以下內容： ```ini knolleary/PubSubClient @ 2.8 ``` 這將導入 [PubSubClient](https://github.com/knolleary/pubsubclient)，一個 Arduino MQTT 客戶端。 ## 連接到 WiFi 現在可以將 Wio Terminal 連接到 WiFi。 ### 任務 - 連接到 WiFi 將 Wio Terminal 連接到 WiFi。 1. 在 `src` 文件夾中創建一個名為 `config.h` 的新文件。你可以通過選擇 `src` 文件夾或其中的 `main.cpp` 文件，然後在資源管理器中選擇 **新文件** 按鈕來完成。當你的光標位於資源管理器上時，該按鈕才會出現。  1. 在該文件中添加以下代碼以定義 WiFi 憑據的常量： ```cpp #pragma once #include using namespace std; // WiFi credentials const char *SSID = ""; const char *PASSWORD = ""; ``` 將 `` 替換為你的 WiFi SSID。將 `` 替換為你的 WiFi 密碼。 1. 打開 `main.cpp` 文件。 1. 在文件頂部添加以下 `#include` 指令： ```cpp #include #include #include #include "config.h" ``` 這將包含你之前添加的庫的頭文件以及配置頭文件。這些頭文件是必需的，用於告訴 PlatformIO 導入庫中的代碼。如果不顯式包含這些頭文件，某些代碼將不會被編譯，並且你會遇到編譯器錯誤。 1. 在 `setup` 函數上方添加以下代碼： ```cpp void connectWiFi() { while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { Serial.println("Connecting to WiFi.."); WiFi.begin(SSID, PASSWORD); delay(500); } Serial.println("Connected!"); } ``` 此代碼在設備未連接到 WiFi 時進行循環，並使用配置頭文件中的 SSID 和密碼嘗試連接。 1. 在 `setup` 函數底部，配置引腳後，調用此函數。 ```cpp connectWiFi(); ``` 1. 將此代碼上傳到你的設備以檢查 WiFi 連接是否正常。你應該能在串行監視器中看到以下內容。 ```output > Executing task: platformio device monitor < --- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time --- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters --- Miniterm on /dev/cu.usbmodem1101 9600,8,N,1 --- --- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H --- Connecting to WiFi.. Connected! ``` ## 連接到 MQTT Wio Terminal 連接到 WiFi 後，可以連接到 MQTT broker。 ### 任務 - 連接到 MQTT 連接到 MQTT broker。 1. 在 `config.h` 文件底部添加以下代碼以定義 MQTT broker 的連接詳細信息： ```cpp // MQTT settings const string ID = ""; const string BROKER = "test.mosquitto.org"; const string CLIENT_NAME = ID + "nightlight_client"; ``` 將 `` 替換為一個唯一的 ID，該 ID 將用作此設備客戶端的名稱，並在稍後用於此設備發布和訂閱的主題。*test.mosquitto.org* broker 是公共的，許多人都在使用，包括其他完成此任務的學生。擁有唯一的 MQTT 客戶端名稱和主題名稱可以確保你的代碼不會與其他人的代碼衝突。稍後在創建服務器代碼時，你也需要此 ID。 > 💁 你可以使用像 [GUIDGen](https://www.guidgen.com) 這樣的網站來生成唯一的 ID。 `BROKER` 是 MQTT broker 的 URL。 `CLIENT_NAME` 是此 MQTT 客戶端在 broker 上的唯一名稱。 1. 打開 `main.cpp` 文件，並在 `connectWiFi` 函數下方和 `setup` 函數上方添加以下代碼： ```cpp WiFiClient wioClient; PubSubClient client(wioClient); ``` 此代碼使用 Wio Terminal WiFi 庫創建一個 WiFi 客戶端，並使用它創建一個 MQTT 客戶端。 1. 在此代碼下方添加以下內容： ```cpp void reconnectMQTTClient() { while (!client.connected()) { Serial.print("Attempting MQTT connection..."); if (client.connect(CLIENT_NAME.c_str())) { Serial.println("connected"); } else { Serial.print("Retying in 5 seconds - failed, rc="); Serial.println(client.state()); delay(5000); } } } ``` 此函數測試與 MQTT broker 的連接，如果未連接則重新連接。它會在未連接時進行循環，並使用配置頭文件中定義的唯一客戶端名稱嘗試連接。 如果連接失敗，5 秒後重試。 1. 在 `reconnectMQTTClient` 函數下方添加以下代碼： ```cpp void createMQTTClient() { client.setServer(BROKER.c_str(), 1883); reconnectMQTTClient(); } ``` 此代碼為客戶端設置 MQTT broker，並設置接收到消息時的回調。然後嘗試連接到 broker。 1. 在 WiFi 連接後，在 `setup` 函數中調用 `createMQTTClient` 函數。 1. 用以下代碼替換整個 `loop` 函數： ```cpp void loop() { reconnectMQTTClient(); client.loop(); delay(2000); } ``` 此代碼首先重新連接到 MQTT broker。這些連接很容易中斷，因此定期檢查並在必要時重新連接是值得的。然後調用 MQTT 客戶端的 `loop` 方法來處理任何在訂閱的主題上接收到的消息。此應用程序是單線程的，因此消息不能在後台線程上接收，因此需要在主線程上分配時間來處理網絡連接上等待的消息。 最後，2 秒的延遲確保光線水平不會發送得太頻繁，並減少設備的功耗。 1. 將代碼上傳到你的 Wio Terminal，並使用串行監視器查看設備連接到 WiFi 和 MQTT。 ```output > Executing task: platformio device monitor < source /Users/jimbennett/GitHub/IoT-For-Beginners/1-getting-started/lessons/4-connect-internet/code-mqtt/wio-terminal/nightlight/.venv/bin/activate --- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time --- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters --- Miniterm on /dev/cu.usbmodem1201 9600,8,N,1 --- --- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H --- Connecting to WiFi.. Connected! Attempting MQTT connection...connected ``` > 💁 你可以在 [code-mqtt/wio-terminal](../../../../../1-getting-started/lessons/4-connect-internet/code-mqtt/wio-terminal) 文件夾中找到此代碼。 😀 你已成功將設備連接到 MQTT broker。 --- **免責聲明**： 本文件已使用人工智能翻譯服務 [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator) 進行翻譯。儘管我們致力於提供準確的翻譯，但請注意，自動翻譯可能包含錯誤或不準確之處。原始文件的母語版本應被視為權威來源。對於重要信息，建議使用專業人工翻譯。我們對因使用此翻譯而引起的任何誤解或錯誤解釋概不負責。