在基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统的实现中，选择ESP32C3作为主控芯片，选择ESP32-C3-WROOM-02模块作为设计。用户需求是能够在移动端和PC端都可以方便控制家里的客厅灯光照明（100W/220V交流），并获得客厅灯光的状态。请描述在那么多的WiFi配网库和MQTT库中，你所选的WiFi配网库和MQTT库是什么，所选的理由是什么。同时，请说明你所选的其它功能模块例如电源模块、传感器模块、主控模块、通信模块、人机交互模块、功率输出模块等的理由是什么。

为实现基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统，我建议选择ESP32C3作为主控芯片，选择ESP32-C3-WROOM-02模块作为设计。对于WiFi配网库，我建议选择ESP Smartconfig，这是因为ESP Smartconfig是一个简单易用的配网库，支持多种移动端设备的智能配网，同时它也可以快速地为设备分配WiFi网络，方便用户进行控制。对于MQTT库，我建议选择PubSubClient，这是一个轻量级的MQTT客户端库，支持多种MQTT服务器，同时它也具有较高的稳定性和可靠性。

对于电源模块，我建议选择基于AC/DC变换器的电源模块，以保证电源输出的稳定性和可靠性。对于传感器模块，我建议选择光照传感器模块，以便于获取客厅灯光的状态。对于主控模块，我建议选择ESP32C3，因为它具有较高的性能和较低的功耗，同时它也支持WiFi和蓝牙通信。对于通信模块，我建议选择ESP32-C3-WROOM-02模块，因为它集成了WiFi模块，支持WiFi通信。对于人机交互模块，我建议选择基于触摸屏的人机交互模块，以便于用户进行灯光的控制。对于功率输出模块，我建议选择基于继电器的功率输出模块，以保证对客厅灯光的控制。

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请说明在基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统的实现中，在设计硬件时，对比多种ESP32模块后最终选择ESP32-C3-WROOM-02模块作为设计的理由

在基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统的实现中，选择ESP32-C3-WROOM-02模块作为设计的理由有以下几个方面：

1. 集成度高：ESP32-C3-WROOM-02模块集成了ESP32C3芯片和所需的外围电路，包括天线、射频电路等，可以大大简化硬件设计，缩短产品开发时间。

2. 小巧紧凑：ESP32-C3-WROOM-02模块体积小巧紧凑，尺寸仅为16mm x 23mm x 3.2mm，可以方便地集成到各种小型物联网设备中。

3. 丰富的接口：ESP32-C3-WROOM-02模块提供了丰富的接口，包括UART、SPI、I2C、GPIO等，方便用户进行硬件扩展和应用开发。

4. 高性能和低功耗的平衡：ESP32-C3-WROOM-02模块采用了先进的功耗优化技术，具有较低的功耗和较长的电池寿命，同时又具备高性能的计算能力和处理速度。

5. 成本优势：ESP32-C3-WROOM-02模块采用了先进的芯片制造工艺和集成方案，可以在保证高性能和低功耗的同时，降低总体成本，提高产品的竞争力。

请说明在基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统的实现中，选择ESP32C3作为主控芯片，选择ESP32-C3-WROOM-02模块作为设计，请编写相关代码实现基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统并请用面向对象的思想、用状态机的思想、模块化的思想等来切入和展开说明你是如何设计软件应用层的代码框架的。

首先，在基于mqtt通信协议的物联网智能设备灯控系统中，我们需要实现以下功能：

1. 连接MQTT服务器并订阅相关主题；
2. 接收MQTT服务器发送的消息；
3. 根据接收到的消息控制灯的开关状态；
4. 发布消息告知灯的状态变化；
5. 实现状态机，确保系统的稳定性和可靠性；
6. 实现模块化设计，方便后续的扩展和维护。

基于这些需求，我们可以利用面向对象的思想，将系统分为以下几个类：

1. MQTT类：用于连接MQTT服务器、订阅主题、接收和发布消息；
2. LED类：用于控制灯的开关状态；
3. StateMachine类：用于实现状态机，确保系统的稳定性和可靠性；
4. Main类：用于调度并整合上述各个类，实现物联网智能设备灯控系统的功能。

下面是主要的代码框架：

// MQTT.h
class MQTT {
public:
    void connect();
    void subscribe();
    void publish();
    void receive();
};

// LED.h
class LED {
public:
    void turnOn();
    void turnOff();
};

// StateMachine.h
class StateMachine {
public:
    void run();
    void changeState();
};

// Main.cpp
int main() {
    MQTT mqtt;
    LED led;
    StateMachine stateMachine;

    mqtt.connect();
    mqtt.subscribe();

    while(1) {
        mqtt.receive();
        if (message == "ON") {
            led.turnOn();
            mqtt.publish();
        } else if (message == "OFF") {
            led.turnOff();
            mqtt.publish();
        }
        stateMachine.run();
    }
    return 0;
}

在这个代码框架中，我们利用状态机的思想，确保系统的稳定性和可靠性，同时利用模块化的思想，将系统分为不同的模块，方便后续的扩展和维护。此外，我们还利用面向对象的思想，将每个模块封装成一个类，提高代码的可读性和可维护性。