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[ESP8266/ESP32] FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二

本帖最后由御坂10032号于 2025-10-22 20:24 编辑

简介

在写上一篇ESP32C5连接WIFI 5G的时候发现正好群里一个老师发了一个帖子是在Arduino上实现BLE键盘的，于是我想起来ESP-IDF上也有一个Example是可以实现低功耗蓝牙的HID设备。因此我将在这篇文章中带着大家快速的根据上述的example 修改出一个键盘设备来实现键盘↓的功能。

BLE HID 设备 是一种使用 低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy, BLE） 通信的 人机交互设备（Human Interface Device），
常用于向手机、电脑、平板等主机发送输入数据，例如：键盘、鼠标、遥控器、游戏手柄等。（来源互联网）

结果

不浪费大家流量，这个IDF的支持还是有限。编译和烧录正常。但是烧录之后蓝牙设备不启动。

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图1

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图1

正文【 ESP32-C5 MQTT 数据上报】

1- 首先按照DF，WIKI 的教程进行Arduino C5开发板的安装，切后切换版本到3.3.0 Alpha版本
FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图2

2- 烧录完教程中的代码即设置GPIO15来使板载LED达到常亮成功即可验证环境正常

3- 打开WIFI6的demo进行连接测试，并且修改wifi账号密码为本地5G wifi密码
FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图3

修改密码

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图4

烧录代码

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图5

当前的程序行为是连接路由器，作为STA设备，然后进行NTC校时并且每秒向控制台打印当前的时间。同时作为AP设备允许其他设备连接。但是如果使用的是Arduino的ide的话，我们无法看到串口的输出。
FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图6

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图6

猜测是因为系统启动需要时间，连接串口的时候日志正好打印好了。但是其中的NTC打印却也没有正常的输出。进行检查, 发现是因为CDC没有打开从而导致了串口数据从TX和RX输出了。所以我们需要开启CDC使其从USB输出。

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图7

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图7

重新进行烧录，此时便可以看到开发板已经获取到了IP地址，并且获取了UTC的时间。

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图8

根据OPEN WRT的后台也可以看到，此时开发板的网络接入也正是5G频段。

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图9

然后将上述代码进行编辑，增加MQTT连接的部分，同时使用本地树莓派上的MQTT服务进行测试。

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <MQTT.h>        // 256dpi/arduino-mqtt 库
#include <NetworkUDP.h>

#define STA_SSID  "ImmortalWrt-5G"
#define STA_PASS  "mazha1997"

#define AP_SSID   "esp32-v6"

// ====== MQTT 配置 ======
#define MQTT_HOST "192.168.1.153"  // 你可以改成自己的 MQTT 服务器地址
#define MQTT_PORT 1884
#define MQTT_USER "root"                     // 如果有用户名密码可以填上
#define MQTT_PASS "123456"
#define MQTT_CLIENT_ID "esp32-client"

// ====== 全局变量 ======
static volatile bool wifi_connected = false;
NetworkUDP ntpClient;
WiFiClient net;
MQTTClient mqtt(256);   // 建议设置缓存区大小，例如256字节

// ====== NTP 同步函数 ======
void wifiConnectedLoop() {
  const int NTP_PACKET_SIZE = 48;
  byte ntpPacketBuffer[NTP_PACKET_SIZE];

  IPAddress address;
  WiFi.hostByName("time.nist.gov", address);
  memset(ntpPacketBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
  ntpPacketBuffer[0] = 0b11100011;  // LI, Version, Mode
  ntpPacketBuffer[1] = 0;
  ntpPacketBuffer[2] = 6;
  ntpPacketBuffer[3] = 0xEC;
  ntpPacketBuffer[12] = 49;
  ntpPacketBuffer[13] = 0x4E;
  ntpPacketBuffer[14] = 49;
  ntpPacketBuffer[15] = 52;
  ntpClient.beginPacket(address, 123);
  ntpClient.write(ntpPacketBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
  ntpClient.endPacket();

  delay(1000);

  int packetLength = ntpClient.parsePacket();
  if (packetLength >= NTP_PACKET_SIZE) {
    ntpClient.read(ntpPacketBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
    ntpClient.clear();
    uint32_t secsSince1900 =
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[40] << 24 |
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[41] << 16 |
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[42] << 8 |
        ntpPacketBuffer[43];
    uint32_t epoch = secsSince1900 - 2208988800UL;
    uint8_t h = (epoch % 86400L) / 3600;
    uint8_t m = (epoch % 3600) / 60;
    uint8_t s = (epoch % 60);
    Serial.printf("UTC: %02u:%02u:%02u (GMT)\n", h, m, s);
  }
}

// ====== MQTT 回调函数 ======
void mqttMessageReceived(String &topic, String &payload) {
  Serial.print("MQTT message received: ");
  Serial.print(topic);
  Serial.print(" => ");
  Serial.println(payload);
}

// ====== MQTT 初始化连接 ======
void mqttConnect() {
  Serial.print("Connecting to MQTT... ");
  while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USER, MQTT_PASS)) {
    Serial.print(".");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("\nMQTT connected!");
  mqtt.subscribe("esp32/test");
  mqtt.publish("esp32/status", "ESP32 connected successfully!");
}

// ====== WiFi 事件处理 ======
void wifiOnConnect() {
  Serial.println("STA Connected");
  Serial.print("STA IPv4: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  ntpClient.begin(2390);

  // 初始化 MQTT
  mqtt.begin(MQTT_HOST, MQTT_PORT, net);
  mqtt.onMessage(mqttMessageReceived);
  mqttConnect();
}

void wifiOnDisconnect() {
  Serial.println("STA Disconnected");
  delay(1000);
  WiFi.begin(STA_SSID, STA_PASS);
}

void WiFiEvent(WiFiEvent_t event) {
  switch (event) {
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_AP_START:
      WiFi.softAPsetHostname(AP_SSID);
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_START:
      WiFi.setHostname(AP_SSID);
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_GOT_IP:
      wifi_connected = true;
      wifiOnConnect();
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_DISCONNECTED:
      wifi_connected = false;
      wifiOnDisconnect();
      break;
    default:
      break;
  }
}

// ====== 初始化 ======
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.disconnect(true);
  WiFi.onEvent(WiFiEvent);
  WiFi.mode(WIFI_MODE_APSTA);

  WiFi.softAPenableIPv6();
  WiFi.softAP(AP_SSID);

  WiFi.enableIPv6();
  WiFi.begin(STA_SSID, STA_PASS);
}

// ====== 主循环 ======
void loop() {
  if (wifi_connected) {
    mqtt.loop(); // MQTT 保持连接和接收消息
    if (!mqtt.connected()) {
      mqttConnect();
    }

    static unsigned long lastMsg = 0;
    if (millis() - lastMsg > 10000) {
      lastMsg = millis();
      mqtt.publish("esp32/test", "Hello from ESP32!");
      wifiConnectedLoop(); // 每10秒打印时间
    }
  }

  while (Serial.available()) {
    Serial.write(Serial.read());
  }
}
复制代码

然后我们可以成功的在MQTTX中查看到上传的消息。

FireBeetle 2 ESP32-C5 MQTT 数据上报 [5GHZ] 二图10

整合BH1750

接下来我们把BH1750也整合进去，实现光照数据的上报。

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <MQTT.h>          // 256dpi/arduino-mqtt 库
#include <NetworkUDP.h>
#include <Wire.h>
#include <BH1750.h>        // BH1750 光照传感器库

#define STA_SSID  "ImmortalWrt-5G"
#define STA_PASS  "mazha1997"

#define AP_SSID   "esp32-v6"

// ====== MQTT 配置 ======
#define MQTT_HOST "192.168.1.153"
#define MQTT_PORT 1884
#define MQTT_USER "root"
#define MQTT_PASS "123456"
#define MQTT_CLIENT_ID "esp32-client"

// ====== 全局变量 ======
static volatile bool wifi_connected = false;
NetworkUDP ntpClient;
WiFiClient net;
MQTTClient mqtt(256);
BH1750 lightMeter;  // BH1750 实例

// ====== NTP 同步函数 ======
void wifiConnectedLoop() {
  const int NTP_PACKET_SIZE = 48;
  byte ntpPacketBuffer[NTP_PACKET_SIZE];

  IPAddress address;
  WiFi.hostByName("time.nist.gov", address);
  memset(ntpPacketBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
  ntpPacketBuffer[0] = 0b11100011;  // LI, Version, Mode
  ntpPacketBuffer[1] = 0;
  ntpPacketBuffer[2] = 6;
  ntpPacketBuffer[3] = 0xEC;
  ntpPacketBuffer[12] = 49;
  ntpPacketBuffer[13] = 0x4E;
  ntpPacketBuffer[14] = 49;
  ntpPacketBuffer[15] = 52;
  ntpClient.beginPacket(address, 123);
  ntpClient.write(ntpPacketBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
  ntpClient.endPacket();

  delay(1000);

  int packetLength = ntpClient.parsePacket();
  if (packetLength >= NTP_PACKET_SIZE) {
    ntpClient.read(ntpPacketBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
    ntpClient.clear();
    uint32_t secsSince1900 =
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[40] << 24 |
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[41] << 16 |
        (uint32_t)ntpPacketBuffer[42] << 8 |
        ntpPacketBuffer[43];
    uint32_t epoch = secsSince1900 - 2208988800UL;
    uint8_t h = (epoch % 86400L) / 3600;
    uint8_t m = (epoch % 3600) / 60;
    uint8_t s = (epoch % 60);
    Serial.printf("UTC: %02u:%02u:%02u (GMT)\n", h, m, s);
  }
}

// ====== MQTT 回调函数 ======
void mqttMessageReceived(String &topic, String &payload) {
  Serial.print("MQTT message received: ");
  Serial.print(topic);
  Serial.print(" => ");
  Serial.println(payload);
}

// ====== MQTT 初始化连接 ======
void mqttConnect() {
  Serial.print("Connecting to MQTT... ");
  while (!mqtt.connect(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_USER, MQTT_PASS)) {
    Serial.print(".");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("\nMQTT connected!");
  mqtt.subscribe("esp32/test");
  mqtt.publish("esp32/status", "ESP32 connected successfully!");
}

// ====== WiFi 事件处理 ======
void wifiOnConnect() {
  Serial.println("STA Connected");
  Serial.print("STA IPv4: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  ntpClient.begin(2390);

  // 初始化 MQTT
  mqtt.begin(MQTT_HOST, MQTT_PORT, net);
  mqtt.onMessage(mqttMessageReceived);
  mqttConnect();
}

void wifiOnDisconnect() {
  Serial.println("STA Disconnected");
  delay(1000);
  WiFi.begin(STA_SSID, STA_PASS);
}

void WiFiEvent(WiFiEvent_t event) {
  switch (event) {
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_AP_START:
      WiFi.softAPsetHostname(AP_SSID);
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_START:
      WiFi.setHostname(AP_SSID);
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_GOT_IP:
      wifi_connected = true;
      wifiOnConnect();
      break;
    case ARDUINO_EVENT_WIFI_STA_DISCONNECTED:
      wifi_connected = false;
      wifiOnDisconnect();
      break;
    default:
      break;
  }
}

// ====== 初始化 ======
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("ESP32 Booting...");

  // ===== 初始化 I2C 和 BH1750 =====
  Wire.begin(9, 10); // SDA=9, SCL=10
  if (lightMeter.begin(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE)) {
    Serial.println("BH1750 initialized successfully.");
  } else {
    Serial.println("BH1750 not detected! Check wiring.");
  }

  // ===== 初始化 Wi-Fi =====
  WiFi.disconnect(true);
  WiFi.onEvent(WiFiEvent);
  WiFi.mode(WIFI_MODE_APSTA);

  WiFi.softAPenableIPv6();
  WiFi.softAP(AP_SSID);

  WiFi.enableIPv6();
  WiFi.begin(STA_SSID, STA_PASS);
}

// ====== 主循环 ======
void loop() {
  if (wifi_connected) {
    mqtt.loop(); // MQTT 保持连接
    if (!mqtt.connected()) {
      mqttConnect();
    }

    static unsigned long lastMsg = 0;
    if (millis() - lastMsg > 10000) {
      lastMsg = millis();

      // ===== 读取 BH1750 光照强度 =====
      float lux = lightMeter.readLightLevel();
      Serial.printf("Light intensity: %.2f lux\n", lux);

      // ===== 组装 JSON 并发布到 MQTT =====
      String payload = String("{"lux":") + String(lux, 2) + "}";
      mqtt.publish("esp32/bh1750", payload);
      Serial.println("Published: " + payload);

      // ===== 同步 NTP 时间 =====
      wifiConnectedLoop();
    }
  }

  while (Serial.available()) {
    Serial.write(Serial.read());
  }
}
复制代码