基于ESP8266EX的无线寻物装置的设计

罗伟+刘赐恩+倪有顺+彭瑞

【摘 要】本文介绍了一种基于ESP8266EX的无线寻物装置的设计与实现。该装置可作为无线接入点（AP）产生无线局域网也可作为站点（STA）通过路由器连上无线局域网，智能终端可通过无线局域网控制该装置发声或者发出光线，可以方便用户查找到相关物品。该装置采用ESP8266EX作为控制器和WiFi传输模块，减少了装置面积，提高了续航能力。

【关键词】ESP8266EX；无线寻物；防丢器；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

在现代生活的快节奏下，人们的事情多而繁杂，健忘的情况时有发生。很多年轻的上班一族、学生一族、老年人等在出门前常常找不到门钥匙，找不到钱包，很多人在为此类问题浪费大量宝贵的时间。本文设计的基于ESP8266EX的无线寻物装置正是对丢失东西或找不到东西时的一个解决方案。

随着智能终端的兴起，WiFi逐步进入大家的生活，而WiFi技术又进一步促进了智能终端的发展[1]，如今几乎每家每户都有WiFi热点，智能手机的普及率也逐年升高。鉴于这种形势，我们设计了基于ESP8266EX的无线寻物装置，该装置采用WiFi技术与智能终端连接。通过智能终端发送命令来控制该装置响铃或者发光，同时该装置也可将采集到的环境信息反馈到智能终端上，方便用户了解该装置所处的环境。

1 系统设计

本装置主要是为了方便用户寻找物品，需要将该装置捆绑或内置到其他物品中，比如挂着钥匙扣上，放在钱包里。因此本装置的设计要求体积小，同时要求该装置功耗低，以降低用户的充电次数。考虑到上述问题，该装置设计如图1所示。该无线寻物装置主要由主控与WiFi传输模块，提醒装置，环境数据采集模块，显示模块，电源模块等构成。

2 硬件设计

WiFi SoC模块：为了减少装置面积，提高装置的续航能力，该装置的主控与WiFi传输部分选择了乐鑫信息科技（上海）有限公司的SoC芯片ESP6288EX，该芯片内置Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，适应各种无线WiFi环境[2]。 该模块与外围器件接口配置如下：GPIO12，GPIO13模拟I2C接BMP180；GPIO2接声光提醒模块。

提醒模块：本装置设计的提醒模块有蜂鸣器和LED灯两种，分别方便用户在白天和晚上寻找物品。通过智能终端发出指令，使Port1的引脚分别置为低电平或高电平，进而控制蜂鸣器是否发声、发光二极是否发光，据此，用户可以方便的找到该装置。

环境数据采集模块：本装置使用BMP180气压温度传感器作为环境数据采集模块，采集温度和气压信息，同时还预留了多个IO口做扩展。BMP180体积小，灵敏度高，比较适合本装置。BMP180采用I2C协议与ESP6288EX进行通信。BMP180由一个压阻传感器、模拟-数字转换器、E2PROM、I2C接口控制单元等构成[3]。

电源模块：考虑到目前用户的手机充电器大多是5V的USB接口的电源适配器，本装置也选用5V USB接口充电，但本装置电池及其他电子元器件均是3.3V供电，因此本装置使用了AMS1117-3.3进行降压处理。

3 软件设计

本装置的软件部分设计主要是对ESP8266EX中的Tensilica L106 MCU进行编程。图4为装置中MCU控制流程图。首先，系统初始化设置，系统初始化包括GPIO，串口，数据采集等模块的初始化。

初始化之后是设置WiFi工作模式。考虑到应用场景是否有可用WiFi热点，该装置可设置两种WiFi工作模式。第一种模式是STA模式，即在周围环境有WiFi热点的情况下使用的，在该模式下本装置可挂载在WiFi热点上，智能终端可连接WiFi热点自由上网，同时可以管理该装置以寻找物品，达到上网冲浪和使用该装置不会相互冲突；第二种模式是AP模式，即在周围环境无WiFi热点的情况下使用的，在该模式下本装置可作为WiFi热点发出WiFi信号，形成一个无线局域网，智能终端通过连接此WiFi同样可以寻找到该装置。除此之外，MCU还需设置WiFi模块的路由、多连接模式和开启监听端口号等。

设置完WiFi工作模式后，MCU即可接收WiFi传过来的指令，指令包括数据采集、声光报警、重新设置WiFi等。

4 系统测试

经过软硬件调试，本装置的硬件测试结果如图5所示。在用户点击寻物开关后，寻物装置的LED正常发光、蜂鸣器发出声音，用户打开数据采集开关，可以看到寻物装置当前环境温度为29.5℃，当前环境气压为1008hPa。由此可见，该装置实现了所需要的功能。

5 结论

本文介绍了基于ESP8266EX的无线寻物装置的硬件设计与软件设计，同时结合手机应用进行了功能测试，测试结果基本满足预期，后期我们打算加入加速度、光线传感器等模块，以达到运动计步和光线感应的功能，通过拓展，此装置的功能会越发完善和强大，具有更广阔的市场前景。

【参考文献】

[1]高頔，韩晓亮.WLAN对无线智能终端发展的促进作用[J].数字通信，2011（5）：25-26.

[2]乐鑫IOT团队.ESP8266系统描述[EB/OL].http：//espressif.com/

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

[责任编辑：李书培]