树莓派 5 Trixie 镜像 + Docker 架设 Eclipse Mosquitto 与 ESP32 双向 MQTT 交互

本示例的目的

1，在 Trixie（Debian 13）镜像上完成 Docker 环境准备。

2，通过 docker‑compose 启动 Mosquitto（开源 MQTT broker），开启 1883（TCP）与 9001（WebSocket）两种常用协议。

3，编写完整的 Mosquitto 配置文件，并在 Docker 容器中映射持久化目录。

4，编写 ESP32 端（Arduino IDE 使用 PubSubClient 库）示例代码，实现 Wi‑Fi体条件下 Mosquitto 的发布/订阅双向交互。

5，给出完整的快速验证、常见错误排查、生产安全（TLS/ACL）完整思路，帮助同学们

在 Trixie + Docker + Mosquitto 环境下快速跑通并迁移到生产环境。

Trixie镜像设置清华大学源

Docker 架设 Eclipse Mosquitto

1，树莓派 5上安装docker，拉取eclipse-mosquitto:latest镜像

bash 复制代码

doclker pull eclipse-mosquitto:latest

2，建立项目文件夹，文件结构如下

bash 复制代码

~/
 ├─ docker‑compose.yml   # 编排 Mosquitto 容器
 ├─ mosquitto.conf            # Mosquitto 主配置文件（中文注释）
 ├─ data/                     # Mosquitto 持久化数据（JSON、ACL 等）
 │
 ├─ log/                       # 业务日志（可选）  
 ├─ keys/                      # TLS 密钥（生产化时使用）
 └─ auth/                     # 账号/密码（可选）

3，编写 docker‑compose.yml（aarch64 Mosquitto）

bash 复制代码

services:
  mosquitto:
    image: eclipse-mosquitto:latest
    container_name: mosquitto
    restart: unless-stopped
    ports:
      - "1883:1883"
      - "9001:9001"
    volumes:
      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf
      - ./data:/mosquitto/data
      - ./log:/mosquitto/log
    environment:
      - MOSQUITTO_USERNAME=${MOSQUITTO_USERNAME:-}
      - MOSQUITTO_PASSWORD=${MOSQUITTO_PASSWORD:-}

4，启动服务端

bash 复制代码

docker compose up -d

5,订阅主题"aily_blockly_mqtt"

bash 复制代码

docker exec mosquitto mosquitto_sub -t "aily_blockly_mqtt" -v

6，查询树莓派IP

bash 复制代码

hostname -I

树莓派5服务器端端口显示的效果

ESP32向服务器主题发送MQTT信息

1，使用pubsubclient库

https://github.com/knolleary/pubsubclient/

2，程序如下：

cpp 复制代码

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// WiFi credentials
const char* ssid = "WiFi名称";
const char* password = "WiFi密码";

// MQTT broker settings
const char* mqtt_server = "192.168.3.17";  // Your Raspberry Pi IP
const int mqtt_port = 1883;
const char* mqtt_topic = "aily_blockly_mqtt";

// WiFi and MQTT clients
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup_wifi() {
  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  
  WiFi.begin(ssid, password);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void callback(char* topic, byte* message, unsigned int length) {
  Serial.print("Message arrived on topic: ");
  Serial.print(topic);
  Serial.print(". Message: ");
  
  String messageTemp;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    messageTemp += (char)message[i];
  }
  Serial.println(messageTemp);
}

void reconnect() {
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Attempting MQTT connection...");
    
    if (client.connect("ESP32Client")) {
      Serial.println("connected");
      client.subscribe(mqtt_topic);
    } else {
      Serial.print("failed, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      delay(5000);
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  
  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  client.loop();
  
  // Example: Publish a message every 10 seconds
  static unsigned long lastMsg = 0;
  if (millis() - lastMsg > 10000) {
    lastMsg = millis();
    
    String message = "hello aily_blockly_mqtt! Time: " + String(millis());
    client.publish(mqtt_topic, message.c_str());
    Serial.println("Message published: " + message);
  }
}

3，esp32串口显示效果