羅偉+劉賜恩+倪有順+彭瑞

【摘 要】本文介紹了一種基于ESP8266EX的無線尋物裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該裝置可作為無線接入點(diǎn)（AP）產(chǎn)生無線局域網(wǎng)也可作為站點(diǎn)（STA）通過路由器連上無線局域網(wǎng)，智能終端可通過無線局域網(wǎng)控制該裝置發(fā)聲或者發(fā)出光線，可以方便用戶查找到相關(guān)物品。該裝置采用ESP8266EX作為控制器和WiFi傳輸模塊，減少了裝置面積，提高了續(xù)航能力。

【關(guān)鍵詞】ESP8266EX；無線尋物；防丟器；WiFi

【Abstract】The design of a wireless finder based on ESP8266EX is proposed by this paper. The product can be used as an AP to produce WLAN also can be used as a STA which connected to the WLAN through a router， the commands which could control the sound or light can be transmitted through WLAN by intelligent terminals， thus users can easily find the goods which the device binding. The device uses the ESP8266EX as controller and WiFi transmission module which could reduce the device area and improve the endurance.

【Key words】ESP8266EX；Wireless Finder；Tracker；WiFi

0 引言

在現(xiàn)代生活的快節(jié)奏下，人們的事情多而繁雜，健忘的情況時(shí)有發(fā)生。很多年輕的上班一族、學(xué)生一族、老年人等在出門前常常找不到門鑰匙，找不到錢包，很多人在為此類問題浪費(fèi)大量寶貴的時(shí)間。本文設(shè)計(jì)的基于ESP8266EX的無線尋物裝置正是對(duì)丟失東西或找不到東西時(shí)的一個(gè)解決方案。

隨著智能終端的興起，WiFi逐步進(jìn)入大家的生活，而WiFi技術(shù)又進(jìn)一步促進(jìn)了智能終端的發(fā)展[1]，如今幾乎每家每戶都有WiFi熱點(diǎn)，智能手機(jī)的普及率也逐年升高。鑒于這種形勢(shì)，我們?cè)O(shè)計(jì)了基于ESP8266EX的無線尋物裝置，該裝置采用WiFi技術(shù)與智能終端連接。通過智能終端發(fā)送命令來控制該裝置響鈴或者發(fā)光，同時(shí)該裝置也可將采集到的環(huán)境信息反饋到智能終端上，方便用戶了解該裝置所處的環(huán)境。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本裝置主要是為了方便用戶尋找物品，需要將該裝置捆綁或內(nèi)置到其他物品中，比如掛著鑰匙扣上，放在錢包里。因此本裝置的設(shè)計(jì)要求體積小，同時(shí)要求該裝置功耗低，以降低用戶的充電次數(shù)?？紤]到上述問題，該裝置設(shè)計(jì)如圖1所示。該無線尋物裝置主要由主控與WiFi傳輸模塊，提醒裝置，環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，顯示模塊，電源模塊等構(gòu)成。

2 硬件設(shè)計(jì)

WiFi SoC模塊：為了減少裝置面積，提高裝置的續(xù)航能力，該裝置的主控與WiFi傳輸部分選擇了樂鑫信息科技（上海）有限公司的SoC芯片ESP6288EX，該芯片內(nèi)置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，適應(yīng)各種無線WiFi環(huán)境[2]。 該模塊與外圍器件接口配置如下：GPIO12，GPIO13模擬I2C接BMP180；GPIO2接聲光提醒模塊。

提醒模塊：本裝置設(shè)計(jì)的提醒模塊有蜂鳴器和LED燈兩種，分別方便用戶在白天和晚上尋找物品。通過智能終端發(fā)出指令，使Port1的引腳分別置為低電平或高電平，進(jìn)而控制蜂鳴器是否發(fā)聲、發(fā)光二極是否發(fā)光，據(jù)此，用戶可以方便的找到該裝置。

環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊：本裝置使用BMP180氣壓溫度傳感器作為環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，采集溫度和氣壓信息，同時(shí)還預(yù)留了多個(gè)IO口做擴(kuò)展。BMP180體積小，靈敏度高，比較適合本裝置。BMP180采用I2C協(xié)議與ESP6288EX進(jìn)行通信。BMP180由一個(gè)壓阻傳感器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、E2PROM、I2C接口控制單元等構(gòu)成[3]。

電源模塊：考慮到目前用戶的手機(jī)充電器大多是5V的USB接口的電源適配器，本裝置也選用5V USB接口充電，但本裝置電池及其他電子元器件均是3.3V供電，因此本裝置使用了AMS1117-3.3進(jìn)行降壓處理。

3 軟件設(shè)計(jì)

本裝置的軟件部分設(shè)計(jì)主要是對(duì)ESP8266EX中的Tensilica L106 MCU進(jìn)行編程。圖4為裝置中MCU控制流程圖。首先，系統(tǒng)初始化設(shè)置，系統(tǒng)初始化包括GPIO，串口，數(shù)據(jù)采集等模塊的初始化。

初始化之后是設(shè)置WiFi工作模式?？紤]到應(yīng)用場(chǎng)景是否有可用WiFi熱點(diǎn)，該裝置可設(shè)置兩種WiFi工作模式。第一種模式是STA模式，即在周圍環(huán)境有WiFi熱點(diǎn)的情況下使用的，在該模式下本裝置可掛載在WiFi熱點(diǎn)上，智能終端可連接WiFi熱點(diǎn)自由上網(wǎng)，同時(shí)可以管理該裝置以尋找物品，達(dá)到上網(wǎng)沖浪和使用該裝置不會(huì)相互沖突；第二種模式是AP模式，即在周圍環(huán)境無WiFi熱點(diǎn)的情況下使用的，在該模式下本裝置可作為WiFi熱點(diǎn)發(fā)出WiFi信號(hào)，形成一個(gè)無線局域網(wǎng)，智能終端通過連接此WiFi同樣可以尋找到該裝置。除此之外，MCU還需設(shè)置WiFi模塊的路由、多連接模式和開啟監(jiān)聽端口號(hào)等。

設(shè)置完WiFi工作模式后，MCU即可接收WiFi傳過來的指令，指令包括數(shù)據(jù)采集、聲光報(bào)警、重新設(shè)置WiFi等。

4 系統(tǒng)測(cè)試

經(jīng)過軟硬件調(diào)試，本裝置的硬件測(cè)試結(jié)果如圖5所示。在用戶點(diǎn)擊尋物開關(guān)后，尋物裝置的LED正常發(fā)光、蜂鳴器發(fā)出聲音，用戶打開數(shù)據(jù)采集開關(guān)，可以看到尋物裝置當(dāng)前環(huán)境溫度為29.5℃，當(dāng)前環(huán)境氣壓為1008hPa。由此可見，該裝置實(shí)現(xiàn)了所需要的功能。

5 結(jié)論

本文介紹了基于ESP8266EX的無線尋物裝置的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行了功能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果基本滿足預(yù)期，后期我們打算加入加速度、光線傳感器等模塊，以達(dá)到運(yùn)動(dòng)計(jì)步和光線感應(yīng)的功能，通過拓展，此裝置的功能會(huì)越發(fā)完善和強(qiáng)大，具有更廣闊的市場(chǎng)前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]高頔，韓曉亮.WLAN對(duì)無線智能終端發(fā)展的促進(jìn)作用[J].數(shù)字通信，2011（5）：25-26.

[2]樂鑫IOT團(tuán)隊(duì).ESP8266系統(tǒng)描述[EB/OL].http：//espressif.com/

[3]Bosch Sensortec.BMP180 Data Sheet[EB/OL].http：//www.bosch-sensortec.com/

[責(zé)任編輯：李書培]