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domingo, 13 de enero de 2019

Leer y escribir en una memoria SD

Después de mucho tiempo voy a dedicarle un post a las memorias SD. Las memorias SD nos van a permitir escribir y leer datos de forma no volátil y que perduren a través del tiempo sin necesidad de utilizar la memoria EEPROM. Esto tiene muchas ventajas como la gran capacidad de almacenamiento, el reemplazo rápido de la memoria, el uso de un sistema de archivos nos permite exportar e importar datos con una computadora, etc.

Para esto vamos a utilizar una librería que viene incluida con el software de arduino y algún módulo que nos facilite el cableado entre el microcontrolador y la tarjeta de memoria, en mi caso voy a utilizar alguna de las pantallas que tengo que ya vienen con lectores de memorias SD, aunque no vamos a sacar imágenes de la memoria para mostrar en la pantalla, si vamos a cargar una página web y a almacenar datos en la tarjeta.

Primero vamos a ver el ejemplo del almacenamiento de datos, utilizando el siguiente código:

#include <SPI.h>
#include <SD.h>

const int selectorChip = 4;

void setup() {
  
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial)
  {
    ;
  }

  Serial.println("inicializando tarjeta SD");

  //intentamos inicializar la memoria
  if(!SD.begin(selectorChip))
  {
    Serial.println("Fallo el inicio de la tarjeta.");
    //no hace nada más
    return;
  }
  Serial.println("Tarjeta iniciada.");
}

void loop()
{
  //genero los datos
  String datos = "milisegundos desde encendido: " + String(millis());
  //abro el archivo en modo escritura
  File archivo = SD.open("datos.txt", FILE_WRITE);
  //si se abrió correctamente guardo los datos.
  if(archivo)
  {
    archivo.println(datos);
    archivo.close();
  }
  else
  {
    Serial.println("error al intentar abrir el archivo datos.txt");
  }
}


Para el siguiente ejemplo vamos a utilizar un ESP8266 y el código ya utilizado en esta entrada


#include <ESP8266WiFi.h>
#include <DNSServer.h>
#include <ESP8266WebServer.h>

#include <SPI.h>
#include <SD.h>
File archivo;

ESP8266WebServer servidorweb(80);

const char* red = "red"/*ingrese aquí el nombre de id*/;
const char* contra = "contra"/*ingrese aquí la contraseña*/;
String HTMLpage = "";

void setup() {

  Serial.begin(115200);
  pinMode(2, OUTPUT);

  Serial.print("Inicializando tarjeta SD");

  if (!SD.begin(4)) {
    Serial.println("Fallo al incializar");
    return;
  }
  Serial.println("Tarjeta iniciada con exito");

  WiFi.begin(red, contra);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  
  Serial.println("");
  Serial.print("Conectado a");
  Serial.println(red);
  Serial.print("Dirección IP:");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  
  servidorweb.on("/", []()
  {
    String estado = servidorweb.arg("estado");
    if(estado == "ON")
    {
      digitalWrite(2, LOW);
    }
    else if(estado == "OFF")
    {
      digitalWrite(2, HIGH);
    }
    servidorweb.send(200, "text/html", paginaWeb());
  });

  servidorweb.begin();
}

void loop() {
  
  servidorweb.handleClient();
  
}

String paginaWeb()
{
  String pagina = "";
  archivo = SD.open("pagina.txt");
  if(archivo)
  {
    //leo el archivo mientras esté disponible
    while(archivo.available())
    {
      //leo cada byte del archivo mientras esté disponible
      pagina +=archivo.read();
    }

    //cierro el archivo
    archivo.close();
    return pagina;
  }
}


Si queremos cargar otras páginas lo único que tenemos que hacer es "llamar" distintos archivos y modificar la función para que recupere otras cosas.

Hay que aclarar que la librería "SD" para el ESP8266 no es la misma que usamos normalmente para los arduinos, por lo que hay que especificar la ruta de la librería de la siguiente forma:

#include "c:\SD.h"

También lo que se puede hacer es poner la librería en la misma carpeta que el programa y de ahí "llamarla" colocando:

#include "SD.h"

En lugar de:

#include <SD.h>

De esta forma lo que conseguimos es que el preprocesador busque dentro de la carpeta del programa en lugar de la carpeta en donde se guardan las librerías normalmente.

De todas formas al ser tantos archivos que comparten el mismo nombre lo mejor va a ser modificar lo lo que diga SD por SD-esp de los siguientes ítem:
  • La carpeta (SD) 
  • El archivo SD.h (SD/src/SD.h)
  • El archivo SD.cpp (SD/src/SD.cpp)
  • La línea 53 del archivo SD.cpp (SD/src/SD.cpp)
  • La línea 15 del archivo File.cpp (SD/src/File.cpp)
Entonces en lugar de utilizar "#include <SD.h>" usaremos "#include <SD-esp.h>" (hay que modificar eso del programa).

Otro punto que hay que aclarar es la extensión del archivo, dado que la librería trabaja (por lo que tengo entendido) con nombres de archivo del estilo 8.3, es decir que el nombre puede tener un máximo de 8 caracteres y la extensión de 3, es por eso que no podemos utilizar un archivo ".html", pero como al final de cuentas a página es sólo texto, podemos utilizar un archivo de texto normal.

domingo, 6 de enero de 2019

Arduino con JSON

Hoy les traigo una librería capaz de integrar Json a arduino, es decir, la librería se encarga de decodificar texto en variables y viceversa. Con esta librería, por ejemplo, vamos a ser capaces de adquirir datos desde la red y utilizarlos fácilmente en nuestro arduino (sea cual sea). La idea de esta librería es facilitar la adquisición de datos de la red desde nuestro arduino.

Json tiene la siguiente sintaxis:

{"nombreDeLaVariable":"valor"}

Para más de un dato va a figurar de la siguiente forma:

{"nombre1":"valor1", "nombre2":"valor2", "nombre3":"valor3"}

Y un arreglo de datos se vería de la siguiente manera:

{"nombreGeneral":[{"nombre1":"valor1", "nombre2":"valor2"}, {"nombre1":"valor3", "nombre2":"valor4"}, {"nombre1":"valor5", "nombre2":"valor6"}]}

Aunque por lo general el Json de arriba se declara de la siguiente forma:

{
   "nombreGeneral":[
      {"nombre1":"valor1", "nombre2":"valor2"},
      {"nombre1":"valor3", "nombre2":"valor4"},
      {"nombre1":"valor5", "nombre2":"valor6"}
   ]
}

Esto es para que sea más legible dentro del programa. Por lo general le asignamos estas cadenas a alguna variable, quedando de la forma:

variable = {
   "nombreGeneral":[
      {"nombre1":"valor1", "nombre2":"valor2"},
      {"nombre1":"valor3", "nombre2":"valor4"},
      {"nombre1":"valor5", "nombre2":"valor6"}
   ]
}

Por lo tanto si queremos acceder a "valor6" utilizaríamos la siguiente cadena:

variable.nombreGeneral[2].nombre2

En donde vamos "accediendo" a los distintos niveles del objeto hasta llegar a la variable deseada. Esto puede parecer un poco confuso para el ejemplo que dí, por lo que acá les dejo otro, en donde vamos a englobar los vegetales y los vamos a separar entre frutas y verduras, y a cada vegetal le vamos a dar un nombre y un sabor:

vegetales = {
   "verduras":[
      {"nombre":"lechuga", "sabor":"semi amargo"},
      {"nombre":"zanahoria", "sabor":"semi dulce"},
      {"nombre":"radicheta", "sabor":"amargo"}
   ],
   "frutas":[
      {"nombre":"limón", "sabor":"ácido"},
      {"nombre":"mandarina", "sabor":"dulce"},
      {"nombre":"pomelo", "sabor":"amargo"}
   ]
}

Entonces si queremos obtener el sabor de la mandarina siempre vamos a comenzar escribiendo el nombre de nuestra variable, que en este caso es "vegetales", luego vamos por el siguiente identificador, que es una fruta, y sabemos que la mandarina se encuentra en la posición 1 (porque se empieza contando desde el 0), entonces nos dirigimos a esa posición, y por último vamos al sabor, entonces nos quedaría de la forma: "vegetales.frutas[1].sabor".
La estructura que yo definí no es única, por lo que no hay límites de identificadores que coloquemos, a las verduras podríamos agregarle el color o la textura, mientras que a las frutas podríamos ponerle la cantidad de azúcar en gramos o la forma.
El Json es muy versátil y tiene muchas aplicaciones más sobre todo en javaScript, dónde podemos poner hasta funciones como valor.

Yendo a arduino, acá les dejo un código que utiliza los vegetales de arriba y muestra todos los datos por puerto serie.


#include <ArduinoJson.h>

void setup() {
  // Inicialiazmos el puerto serie
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial){}

  /*
   * Acá le asignamos una memoria para que la librería
   * trabaje.
   * 
   * Dentro de los símbolos de mayor y menos le vamos
   * a pasar la cantidad de bytes que le queremos asig-
   * nar, dependiendo de la longitud de los datos con
   * los que vamos a trabajar tendremos que asignar más
   * o menos memora
   */
  StaticJsonBuffer<600> jsonBuffer;

  char json[] = 
  
  "{" 
    "\"verduras\":["
      "{\"nombre\":\"lechuga\",\"sabor\":\"semi amargo\"},"
      "{\"nombre\":\"zanahoria\",\"sabor\":\"semi dulce\"},"
      "{\"nombre\":\"radicheta\",\"sabor\":\"amargo\"}"
    "],"
    "\"frutas\":["
      "{\"nombre\":\"limon\",\"sabor\":\"acido\"},"
      "{\"nombre\":\"mandarina\",\"sabor\":\"dulce\"},"
      "{\"nombre\":\"pomelo\",\"sabor\":\"amargo\"}"
    "]"
  "}";

  //Creamos el objeto bajo el nombre vegetales
  JsonObject& vegetales = jsonBuffer.parseObject(json);
  
  //Verificamos que todo se generó de forma correcta
  if (!vegetales.success()) {
    Serial.println("fallo: parseObject()");
    return;
  }


  /* Mostramos los valores.
   * 
   * Como dato, antes de trabajar con los datos hay
   * que pasarlos a una variable del tipo "const char*"
   * para que funcione correctamente.
   */

  Serial.println("");
  for(int i = 0; i < 3; i++)
  {
    const char* nombre = vegetales["verduras"][i]["nombre"];
    const char* sabor = vegetales["verduras"][i]["sabor"];
    Serial.print("verdura: ");
    Serial.print(nombre);
    Serial.print(", sabor: ");
    Serial.println(sabor);
  }
  for(int i = 0; i < 3; i++)
  {
    const char* nombre = vegetales["frutas"][i]["nombre"];
    const char* sabor = vegetales["frutas"][i]["sabor"];
    Serial.print("fruta: ");
    Serial.print(nombre);
    Serial.print(", sabor: ");
    Serial.println(sabor);
  }
}

void loop() {
  //no utilizado
}


Si necesitamos saber cuánta memoria asignarle al buffer de los datos Json, está el  sitio arduinojson.org/v5/assistant en donde podremos ingresar el texto que se va a utilizar como Json y nos da el tamaño a asignar. Además, más abajo, nos va a dar una porción de código que ya nos genera una variable por cada elemento del texto Json.

Además esta librería tiene un generador de Json que con lo que expliqué arriba y el ejemplo de la librería debería bastar para que se entienda.



domingo, 9 de diciembre de 2018

Alarma de gas y humo con gsm

Antes que nada, no me hago cargo de cómo se use la información de este post, es meramente educativa.

Hoy les traigo un código que tengo hace bastante (lamentablemente no tengo fotos del sensor y demás), funciona con un módulo detector de gas y humo (de la serie mq-xxx), el módulo gsm800 y un arduino nano. El código es sencillo, cuando se lee que la cantidad de gas en el aire supera cierto valor, el micro activa una alarma visual y sonora, además de desconectar un pin (esto es porque la idea era usarlo con una electroválvula controlada con un relé, por lo que el pin que se desconecta debería ir al relé) y luego de un tiempo (10 segundos) si se sigue detectando gas o humo se envía un mensaje de texto al número programado.
Este equipo está diseñado para bajos caudales de gas (de humo no porque no existe riesgo de que explote e inutilice el equipo), por ejemplo una hornalla o en el caso más extremos una estufa.

Obviamente este equipo no está destinado a armarse porque tiene muchísimas fallas, desde un principio no tiene ninguna redundancia, por lo que si falla algo no hay una segunda instancia verificando.

A continuación les dejo el código:


#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX
long tiempo;

int pin_led_verm = 3; //led indicador de electrovalvula de gas conectada
int pin_buzzer = 2;   //sonido y señalización luminosa indicadora de alarma
int pin_d0 = 4;
int pin_a0 = A7;
int nivel_sensor = 100;

void setup ()
{
  pinMode(pin_d0, INPUT);
  pinMode(pin_a0, INPUT);
  pinMode(pin_led_verm, OUTPUT);
  pinMode(pin_buzzer, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13, HIGH);
  Serial.begin(9600);

//------------------------------------------------------//  

  mySerial.begin(9600);
  delay(20000);
  Serial.println("encendido");
  comando ("at");
  delay(20000);
  comando ("ATI+CMEE=2");         //pone el modo de los errores en texto
  comando ("at");                 //
  comando ("ati");                //obtiene nombre del módulo y versión
  comando ("at+ccid");            //obtiene el número de la tarjeta sim
  comando ("at+cbc");             //obtiene el estado de la batería
  comando ("at+csq");             //obtiene la fuerza de la señal
  comando ("at+cops?");           //obtiene la conección de la red
  mySerial.print("AT+CMGF=1\r");  //modo texto
  Serial.println("fin del informe");

}

void loop ()
{
  int valor_digital = digitalRead(pin_d0);
  int valor_analogico = analogRead(pin_a0);
  Serial.print("valor digital: ");
  Serial.print(valor_digital);
  Serial.print(" valor analogico: ");
  Serial.println(valor_analogico);
  if(valor_analogico > nivel_sensor)
  {
    digitalWrite(pin_led_verm, LOW);  //corta electroválvula de gas
    digitalWrite(pin_buzzer, HIGH);   //suena alarma visual y audible

    /*
     * verifico que haya durante 10 segundos gas antes de enviar
     * el mensaje.
     */
    for(int i = 0; i < 11; i++)
    {
      digitalWrite(13, LOW);
      if(i == 10 && analogRead(pin_a0) > nivel_sensor)
      {
        digitalWrite(13, HIGH);
        Serial.print("mandando mensaje");
        mensaje ();
        Serial.print("mensaje enviado");
      }
      delay(800);
    }
  }
  else
  {
    digitalWrite(pin_led_verm, HIGH); //válvula conectada
    digitalWrite(pin_buzzer, LOW); //Sonido y led silenciado
  }
}

void mensaje ()
{
  /*
   * si se quieren agregar varios números hay que
   * hacerlo en la variable numero y separarlos por
   * comas.
   */
  char* numero[]={"54911*******"};
  
  Serial.println("envio de sms");

  delay(200);

  for(int i = 0; i < sizeof(numero); i++)
  {
    Serial.println(i);
    delay(200);
    mySerial.print ("AT+CMGS=\"+");
    mySerial.print (numero[i]);
    mySerial.println ("\"");
    delay(200);
    mySerial.write('\r');
    delay(200);
    mySerial.print("alarma de gas o humo");
    delay(300);
    mySerial.write(0x1A);
    delay(7000);
  }
  Serial.println("fin del informe");
}

void comando (char com[40])
{
  mySerial.write(com);
  mySerial.write('\r');
  delay(200);
  while (mySerial.available())
  {
    Serial.write(mySerial.read());
  }
}

domingo, 9 de julio de 2017

Sensor de humedad HIH-4000

Hoy les traigo el sensor de humedad HIH-4000, cuenta con una resolución de 31.483 mV por cada porcentaje de humedad relativa. Sus aplicaciones van desde la meteorología hasta (según la hoja de datos) equipamientos médicos.
Si se mira de frente (con la parte expuesta hacia nosotros) tenemos a la izquierda masa, en el centro la tensión de salida y a la derecha vcc. Se alimenta con 5V y entre el pin que va a masa y el de salida deberíamos agregarle una resistencia de 80Kohms.

El sensor recuadrado en rojo es la parte expuesta, y de
izquierda a derecha tenemos: GND, Salida, VCC
Este sensor tiene una respuesta bastante lineal, por lo que podemos tomar desde 0% hasta el 100% de humedad el incremento de la tensión que mencioné más arriba, pero para una humedad relativa de 0% tenemos 0,826V
A continuación les dejo un breve programa capaz de manejar los datos.

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

void loop() 
{
  int humedad = 0, vout = 0;
  vout = analogRead(a0);
  humedad = ((vout - 0.826)/0.0315);
  Serial.println(humedad);  
}

Como el sensor se alimenta con 5V y tiene una tensión de salida que varía entre 0V y casi 4V es difícil implementarlo de forma directa (es decir sin ningún circuito adicional) con el microcontrolador ESP8266, recordemos que este micro se alimenta con 3,3V y es capaz de "leer" tensiones analógicas de hasta 1V. Con esto en mente, si alimentamos nuestro ESP8266 con 5V que luego regulamos, podríamos tomar esa tensión sin regular para alimentar el sensor de humedad, y si al pin de salida le agregamos un divisor resistivo con una atenuación de 1 a 4 podríamos usarlo sin ningún problema en ese microcontrolador. De más está decir que este sensor es de muchísima mejor calidad que la familia DHT.

domingo, 4 de junio de 2017

ESP8266 + Node-Red + MQTT broker

Bueno, ahora que ya tenemos los conocimientos básicos sobre el MQTT, node-red, el módulo ESP8266 y ya usamos el ESP8266 más un MQTT broker podremos integrar todo para obtener un sistema bastante completo y de cierta complejidad (de forma sencilla).

Primero que nada vamos a iniciar los servicios de node-red y mosca. Una vez que se inicien, vamos a la ip local 127.0.0.1:1880 y ahí deberíamos configurar los siguientes módulos:

  1. Text imput: configurado para que aparezca en el default del dashboard y con un Delay (ms) en 0 para que espere a que se presione el enter para mandar.
  2. MQTT: configurado con la ip donde se aloja el mqtt broker y con el tópico mensajes.
Y debería quedar como muestra la siguiente imágen:


Y si nos vamos a la dirección 127.0.0.1:1880/ui deberíamos encontrarnos con el dashboard de esta forma.


En donde dice escribir acá podremos ingresar un mensaje que se va a mandar a través del mqtt broker, de esta forma si accedemos a la dirección ip de nuestra pc desde el celular (el navegador) podremos mandar mensajes sin necesidad de ninguna aplicación.

Ahora si vamos a arduino y cargamos el siguiente código (que es el mismo que la última vez) y lo cargamos en nuestra ESP8266 deberíamos poder recibir por el puerto serie el mensaje que mandemos desde la interfaz web:


#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// Las siguientes tres constantes definen, ip del 
//mqtt broker, nombre de red wifi y su contraseña.

const char* mqtt_server = "192.168.1.15";
const char* ssid = "id_red_wifi";
const char* password = "contraseña_red_wifi";

// A continuación declaramos el nombre del cliente 
// que se va a conectar.
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// En esta variable se almacena el mensaje recibido
// notar que tiene un máximo de 50 (en realidad son
// 49) caracteres.
char msg[50];

// Iniciamos la comunicación serie, la conexión por
// wifi y definimos en donde se aloja el servidor y
// en qué puerto, y la función donde administramos
// la llegada de mensajes.
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

// En esta función se conecta con la red designada,
// mientras esté tratando de conectarse va a mandar
// un punto "." por el puerto serie y cuando lo 
// consiga nos avisará.
void setup_wifi() {

  delay(10);

  Serial.println();
  Serial.print("Conectando a: ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi conectado");
  Serial.println("Direccion IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

// En esta función se administra la llegada de 
// mensajes, nos avisa en qué tópico llegó y 
// cuál es el mensaje.
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Mensaje recibido [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();
}

// Esta función se encarga de conectar con el 
// mqtt broker, si lo consigue se subscribe a
// los tópicos que definamos (no es necesario
// subscribirnos en esta función, pero si lo
// recomiendo para organizar mejor el código.
// Prueba reconectarse cada cinco segundos si
// no lo consigue.
void reconectar() {

  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Intentando conectar con el mqtt broker...");

    if (client.connect("ESP8266Client")) {
      Serial.println("conectado");
      client.subscribe("mensajes");
    } else {
      Serial.print("fallo, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" prueba nuevamente en 5 segundos");

      delay(5000);
    }
  }
}

// En el loop principal no hacemos nada más 
// que verificar si perdimos la conexión con
// el servicio mqtt y verificamos que lleguen
// mensajes. El "client.loop();" se encarga 
// de revisar si llegaron mensajes, por lo 
// que habría que invocar esta función regu-
// larmente.
// Esta sección se podría mejorar si ponemos
// que revise si perdió la conexión con la
// red wifi.
void loop() {

  if (!client.connected()) {
    reconectar();
  }
  client.loop();
}

Si agregamos al código algo que "analice" el mensaje entrante podremos hacer algún programa que "reaccione" ante ciertos mensajes en específico.

domingo, 28 de mayo de 2017

ESP8266 + servicio mqtt

Bueno, hoy les traigo una comunicación simple entre un ESP8266 y el celular (con la aplicación para android llamada MQTT Client, aunque cambiando un poco las cosas, se podría hacer entre dos ESP8266) y haciendo de intermediario un MQTT broker, más específicamente el broker que vamos a usar es el mosca. El broker se va a encargar de administrar la comunicación entre ambos dispositivos.

Primero que nada debemos descargar y ejecutar el mqtt broker:

Para esto vamos a abrir el git-bash (antes de continuar recomiendo leer los post del mqtt, el del esp8266 y el del node-red) y ejecutar el siguiente comando: "npm install mosca bunyan -g"



Luego de que se instale escribimos en la consola "mosca -v | bunyan" y eso va a iniciar el mqtt broker


Así nos debería quedar cuando lo ejecutamos por primera vez, esto sería el servidor por lo que hay que dejar abierta esta ventana (si la cerramos se detiene el servicio).

Ahora si bajamos la aplicación MQTT Client (presionando en el nombre los lleva a la página de descarga) (esta aplicación está para android, desconozco si se encuentra disponible para otros sistemas opera) y la abrimos nos vamos a encontrar con la siguiente pantalla


Si presionamos en donde aparece la llave (arriba a la derecha) podremos ingresar a las configuraciones para poner la ip local donde se aloja el servidor (al final del post dejo la forma de averiguarlo).


Yo puse la ip de mi pc (192.168.1.15) (esta ip varía dependiendo de como las administre el router, por lo que podría cambiar incluso si apagamos y prendemos el wifi o desconectamos el cable de ethernet o reiniciamos la pc o el router) y el puerto (1883) en el cual se encuentra nuestro mqtt broker (este puerto es por defecto), una vez finalizado esto ponemos "CONNECT" y en la consola nos va a aparecer lo siguiente:


Como aclaración, yo me conecté dos veces, por eso figura dos veces el texto "client connected".
Si ahora vamos a la aplicación a la parte donde dice "add topic" y agregamos uno debería quedarnos de la siguiente forma:


Como podemos ver, inmediatamente figura que nos subscribimos al tópico mensajes (el nombre es indistinto). Ahora vamos a mandar un mensaje al tópico mensajes presionando el ícono de subir (que se encuentra al lado del de configuración).


Y si lo enviamos deberíamos recibir el mensaje dado que estamos subscritos a ese tópico.

Bueno, esta fue la parte del celular, ahora si queremos mandar mensajes desde el esp8266, deberíamos meternos en arduino y hacer un programa que se comunique.

Primero vamos al gestor de librerías de arduino, y buscamos e instalamos la librería "PubSubClient", y cargamos el siguiente código:


#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// Las siguientes tres constantes definen, ip del 
//mqtt broker, nombre de red wifi y su contraseña.

const char* mqtt_server = "192.168.1.15";
const char* ssid = "id_red_wifi";
const char* password = "contraseña_red_wifi";

// A continuación declaramos el nombre del cliente 
// que se va a conectar.
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// En esta variable se almacena el mensaje recibido
// notar que tiene un máximo de 50 (en realidad son
// 49) caracteres.
char msg[50];

// Iniciamos la comunicación serie, la conexión por
// wifi y definimos en donde se aloja el servidor y
// en qué puerto, y la función donde administramos
// la llegada de mensajes.
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

// En esta función se conecta con la red designada,
// mientras esté tratando de conectarse va a mandar
// un punto "." por el puerto serie y cuando lo 
// consiga nos avisará.
void setup_wifi() {

  delay(10);

  Serial.println();
  Serial.print("Conectando a: ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi conectado");
  Serial.println("Direccion IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

// En esta función se administra la llegada de 
// mensajes, nos avisa en qué tópico llegó y 
// cuál es el mensaje.
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Mensaje recibido [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();
}

// Esta función se encarga de conectar con el 
// mqtt broker, si lo consigue se subscribe a
// los tópicos que definamos (no es necesario
// subscribirnos en esta función, pero si lo
// recomiendo para organizar mejor el código.
// Prueba reconectarse cada cinco segundos si
// no lo consigue.
void reconectar() {

  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Intentando conectar con el mqtt broker...");

    if (client.connect("ESP8266Client")) {
      Serial.println("conectado");
      client.subscribe("mensajes");
    } else {
      Serial.print("fallo, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" prueba nuevamente en 5 segundos");

      delay(5000);
    }
  }
}

// En el loop principal no hacemos nada más 
// que verificar si perdimos la conexión con
// el servicio mqtt y verificamos que lleguen
// mensajes. El "client.loop();" se encarga 
// de revisar si llegaron mensajes, por lo 
// que habría que invocar esta función regu-
// larmente.
// Esta sección se podría mejorar si ponemos
// que revise si perdió la conexión con la
// red wifi.
void loop() {

  if (!client.connected()) {
    reconectar();
  }
  client.loop();
}


Este código sólo sirve para recibir mensajes en el tópico de "mensajes". Y como aclaración es un código editado mínimamente del ejemplo que nos da la librería PubSubClient (más específicamente
Ahora paso a explicar qué hace cada función.
Antes que nada se define la ip donde se aloja el mqtt broker, la id (o nombre) de la red wifi y su correspondiente contraseña (estas tres cosas, en este código, son constantes, pero se podría hacer algo más interesante para que sean variables)


Si queremos averiguar cuál es la ip que asignó el router a nuestra computadora simplemente abrimos la consola de comandos de windows y tecleamos "ipconfig" y debería aparecer algo similar a lo siguiente (dentro del recuadro rojo se encuentra la ip de la pc):