Communication MQTT entre Arduino et Arduino
Dans ce tutoriel, nous allons apprendre :
- Communication bidirectionnelle entre deux Arduino via MQTT
- Exemple d'application : un bouton/interrupteur connecté à Arduino #1 contrôle une LED connectée à Arduino #2 via MQTT
Préparation du matériel
| 2 | × | Arduino UNO R4 WiFi | |
| 2 | × | USB Cable Type-C | |
| 1 | × | (Recommended) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno | |
| 1 | × | (Optional) Transparent Acrylic Enclosure For Arduino Uno |
Or you can buy the following sensor kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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À propos d'Arduino et MQTT
Nous avons un tutoriel détaillé sur la manière d’utiliser Arduino avec MQTT ici :
Communication entre deux Arduino via MQTT
Deux cartes Arduino peuvent communiquer entre elles via un serveur MQTT. Si vous souhaitez que deux Arduinos communiquent directement sans utiliser de serveur MQTT, veuillez consulter le tutoriel sur la communication Client/Serveur TCP Arduino à Arduino.
Lorsque Arduino #1 et Arduino #2 échangent des données via un courtier MQTT :
- Les deux Arduinos se connectent au courtier MQTT.
- Pour que l'Arduino n°2 envoie des données à l'Arduino n°1 :
- L'Arduino n°1 s'abonne à un sujet, par exemple : arduino-1/data.
- L'Arduino n°2 peut envoyer des données à l'Arduino n°1 en publiant les données sur le sujet auquel l'Arduino n°1 est abonné.
- De manière similaire, pour que l'Arduino n°1 envoie des données à l'Arduino n°2 :
- L'Arduino n°2 s'abonne à un sujet, par exemple : arduino-2/data.
- L'Arduino n°1 peut envoyer des données à l'Arduino n°2 en publiant les données sur le sujet auquel L'Arduino n°2 est abonné.
En suivant cette méthode, deux Arduinos peuvent échanger des données de manière bidirectionnelle.
Exemple de cas d'utilisation
Réalisons l'application suivante : Un bouton/interrupteur connecté à Arduino #1 contrôle une LED connectée à Arduino #2 via MQTT.
Comme mentionné ci-dessus, il existe certains protocoles d'application que nous pouvons utiliser. Dans cet exemple, pour simplifier, nous allons définir un protocole par nous-mêmes (un protocole auto-défini)
Protocole auto-défini
Définissons un protocole simple :
- Arduino #1 et Arduino #2 se connectent au Broker MQTT (serveur MQTT)
- Arduino #1 :
- Arduino #1 publie un message MQTT sur un sujet lorsque l'état de l'interrupteur change.
- Lorsque le bouton/interrupteur est mis en position on, la charge utile du message MQTT est 1.
- Lorsque le bouton/interrupteur est mis en position off, la charge utile du message MQTT est 0.
- Arduino #2 :
- Arduino #2 s'abonne au sujet
- Si Arduino #2 reçoit un message MQTT dont la charge utile est 1, il allume la LED
- Si Arduino #2 reçoit un message MQTT dont la charge utile est 0, il éteint la LED
- Schéma de câblage entre Arduino et bouton
- Arduino #2 - Schéma de câblage entre l'Arduino et la LED
Schéma de câblage
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
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Communication entre deux Arduino via MQTT
Code Arduino #1
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino est mis à disposition du public sans aucune restriction.
* Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter:
* https://newbiely.fr/tutorials/arduino/arduino-to-arduino-mqtt-communication
*/
// ARDUINO #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER
#include <WiFiS3.h>
#include <MQTTClient.h>
#include <ezButton.h>
const int BUTTON_PIN = 7;
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[] = "arduino-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 Arduino should publish/subscribe
const char MQTT_TOPIC[] = "arduino/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("ARDUINO #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER");
int status = WL_IDLE_STATUS;
while (status != WL_CONNECTED) {
Serial.print("Arduino - Attempting to connect to SSID: ");
Serial.println(WIFI_SSID);
// Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
status = WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
// wait 10 seconds for connection:
delay(10000);
}
// print your board's IP address:
Serial.print("IP Address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
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("Arduino - 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("Arduino - MQTT broker Timeout!");
return;
}
Serial.println("Arduino - MQTT broker Connected!");
}
void sendToMQTT(char command) {
char messageBuffer[1];
messageBuffer[0] = command;
mqtt.publish(MQTT_TOPIC, messageBuffer);
Serial.println("Arduino - sent to MQTT:");
Serial.print("- topic: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.print("- payload:");
Serial.println(messageBuffer);
}
Code Arduino #2
/*
* Ce code Arduino a été développé par newbiely.fr
* Ce code Arduino est mis à disposition du public sans aucune restriction.
* Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter:
* https://newbiely.fr/tutorials/arduino/arduino-to-arduino-mqtt-communication
*/
// ARDUINO #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER
#include <WiFiS3.h>
#include <MQTTClient.h>
const int LED_PIN = 9;
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[] = "arduino-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 Arduino should publish/subscribe
const char MQTT_TOPIC[] = "arduino/command"; // CHANGE IT AS YOU DESIRE
WiFiClient network;
MQTTClient mqtt = MQTTClient(256);
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
Serial.println("ARDUINO #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER");
int status = WL_IDLE_STATUS;
while (status != WL_CONNECTED) {
Serial.print("Arduino - Attempting to connect to SSID: ");
Serial.println(WIFI_SSID);
// Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
status = WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
// wait 10 seconds for connection:
delay(10000);
}
// print your board's IP address:
Serial.print("IP Address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
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("Arduino - 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("Arduino - MQTT broker Timeout!");
return;
}
// Subscribe to a topic, the incoming messages are processed by messageReceived() function
if (mqtt.subscribe(MQTT_TOPIC))
Serial.print("Arduino - Subscribed to the topic: ");
else
Serial.print("Arduino - Failed to subscribe to the topic: ");
Serial.println(MQTT_TOPIC);
Serial.println("Arduino - MQTT broker Connected!");
}
void messageReceived(String &topic, String &payload) {
Serial.println("Arduino - 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);
}
}
Étapes rapides
- Connectez un bouton/interrupteur à Arduino #1
- Connectez une LED à Arduino #2
- Ouvrez Arduino IDE (nommé Arduino IDE #1)
- Ouvrez une autre fenêtre Arduino IDE (nommée Arduino IDE #2) en cliquant sur l'icône Arduino IDE sur votre PC (important !(**))
- Ouvrez le gestionnaire de bibliothèques en cliquant sur l'icône Gestionnaire de bibliothèques dans la barre de navigation gauche de l'Arduino IDE
- Tapez MQTT dans la boîte de recherche, puis recherchez la bibliothèque MQTT de Joel Gaehwiler.
- Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque MQTT.
- Tapez ezButton dans la barre de recherche, puis trouvez la bibliothèque de boutons par ArduinoGetStarted.
- Cliquez sur le bouton Install pour installer la bibliothèque ezButton.
- Connectez Arduino #1 au PC via un câble USB et sélectionnez le port COM de Arduino #1 sur Arduino IDE #1
- Connectez Arduino #2 au PC via un câble USB et sélectionnez le port COM de Arduino #2 sur Arduino IDE #2
- Copiez le code de Arduino #1, collez-le dans Arduino IDE #1 et enregistrez-le (nommé Arduino-1)
- Copiez le code de Arduino #2, collez-le dans Arduino IDE #2 et enregistrez-le (nommé Arduino-2)
- Remplacez les informations WiFi (SSID et mot de passe) dans les deux codes par les vôtres.
- Remplacez l'adresse du courtier MQTT dans les deux codes (nom de domaine ou adresse IP).
- Téléversez le code de Arduino #1 sur Arduino #1
- Téléversez le code de Arduino #2 sur Arduino #2
- Ouvrez le moniteur série sur Arduino IDE #1
- Ouvrez le moniteur série sur Arduino IDE #2
- Appuyez et maintenez le bouton sur Arduino #1 → observez l'état de la LED sur Arduino #2 (ON)
- Relâchez le bouton sur Arduino #1 → observez l'état de la LED sur Arduino #2 (OFF)
- Appuyez, maintenez et relâchez le bouton plusieurs fois.
- Observez les sorties sur les deux moniteurs série
COM6
Arduino #1: CONNECTED TO A BUTTON/SWITCH, ACTED AS A MQTT PUBLISHER
Arduino - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
IP Address: 192.168.0.2
Arduino - Connecting to MQTT broker
Arduino - MQTT broker Connected!
- The button is pressed, send command: 1
Arduino - sent to MQTT:
- topic: arduino/command
- payload:1
- The button is released, send command: 0
Arduino - sent to MQTT:
- topic: arduino/command
- payload:0
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
- Moniteur série de Arduino #2
COM6
Arduino #2: CONNECTED TO A LED, ACTED AS A MQTT SUBSCRIBER
Arduino - Attempting to connect to SSID: YOUR_WIFI_SSID
IP Address: 192.168.0.2
Arduino - Connecting to MQTT broker
Arduino - Subscribed to the topic: arduino/command
Arduino - MQTT broker Connected!
Arduino - received from MQTT:
- topic: arduino/command
- payload: 1
- Received command: 1 => Turned LED on
Arduino - received from MQTT:
- topic: arduino/command
- payload: 0
- Received command: 0 => Turned LED off
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline