基于NBIOT的云端語音報警系統設計

今日分享野火瑞薩創意氛圍賽選手的項目——基于NBIOT的云端語音報警系統。

項目系統結構圖：

硬件：

開發板采用了野火6M5開發板，分別通過ESP8266和NBIOT模塊用來連接云平臺，傳感器采用NTC熱敏電阻和光敏電阻。

軟件：

app采用appinventor+mqtt組件制作，ESP8266和NBIOT通過MQTT協議，使用AT指令連接阿里云。

云平臺：

云平臺使用的是阿里云，通過mqtt協議實現數據的上傳，采用云數據流轉功能將數據轉發到手機APP中。

項目詳細介紹

作者本次參賽題目為基于NBIOT和阿里云的采集系統，但是發現板子上自帶esp8266模塊，會先采用esp8266連接阿里云，后期改用NBIOT協議為mqtt，本次的項目將會從下面五個方面進行詳細介紹：

板子資料的下載與獲取

ESP8266固件燒錄操作

阿里云設備創建操作

程序的燒錄與下載

模塊外設部分

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板子資料的下載與獲取

作為一個嵌入式工程師，拿到板子后的第一件事情就是去下載資料下載地址：

https://doc.embedfire.com/products/link/zh/latest/mcu/renesas/index.html

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ESP8266固件燒錄操作

首先我們查看資料中的原理圖：

找到WIFI部分，小小說明，方便后面的解釋與理解

我們可以看到一段文字來教你更新固件：

上述操作如下：

取下J34的W_RX與P602的跳線帽，J34的W_TX與P601的跳線帽，將兩個跳線帽分別放在W_RX與U_TX，W_TX與U_RX上，將J35的兩個跳線帽取下來，最后將J32的跳線帽與GND相連（這是因為IO0接3v3的時候是1表示運行模式，接GND的時候表示0是下載模式）。

PS: 記得將數據線連接USB TO TTL與電腦

打開串口助手發送AT，波特率選擇115200，發送AT指令如果返回OK則代表連接成功，沒有返回則檢查上述操作或者查看后續“ESP8266無返回值操作”相關內容。

本次我打算采用MQTT協議連接阿里云，因此串口連接成功后還需要上官網下載mqtt固件和固件下載工具

官網鏈接：

https://docs.espressif.com/projects/esp-at/zh_CN/release-v2.2.0.0_esp8266/index.html

下載工具：

固件下載鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1eGHvorNe7caUQJpMVULIbA?pwd=1234

下載好后打開flash下載工具：

再打開串口，輸入AT+RST（或者直接拿一根線短接ESP8266的rst引腳與GND，可以看到指示燈閃了一下），串口會輸出。

記錄這兩個關鍵參數，固件選擇剛剛下載的固件，地址選擇0。

接下來的下載操作有點玄學并且拼手速

用一根線連接RST與GND，松開后，快速點擊下載界面的START

如果直接點擊START會出現如下報錯

下載好后，用一根線連接RST與GND,然后將J32的3V3連接IO0，松開后會顯示如圖信息。

至此固件燒錄完成

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阿里云設備創建操作

首先登入阿里云官網

https://account.aliyun.com/login/login.htm

自行注冊賬號

進入物聯網平臺

選擇測試平臺

選擇創建產品

設備名字隨便起，聯網方式一定要選擇WIFI

設置完產品后再來添加設備

產品選擇剛剛創建的產品，DeviceName自己填寫

回到產品然后創建一個物模型

?

編輯完成之后，一定要選擇發布

ESP8266無返回值操作直接拿一個USB轉TTL模塊，連接如圖：

然后再進行上面的后續操作

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程序的燒錄與下載

野火官方推薦我們使用其設計的野火DAPlink下載器，我使用的是PWlink帶有串口功能

黑色的就是程序下載的JTAG接口，可以查看其引腳圖

我們主要關注四個引腳，TCK、TMS、VCC、GND、VCC在其中對應REF

直接連接確實費事，所以最好還是準備一塊轉接板，我是直接買的，后來在嘉立創畫了一塊，原理圖附在后面

轉接板原理圖

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模塊外設部分

（1）ADC采樣讀取溫度值

讀取溫度值，首先你要有一個NTC熱敏電阻，可以直接買模塊，也可以買電阻回來自己搭建電路

（2）ADC采樣讀取光照強度

（3）SYN6288語音播放

syn6288自帶文字轉語音的功能，只需要把文字信息發送過去就好了，本次syn6288被朋友借去打工訓比賽了，因此使用的是jq8900，但是syn6288的代碼也有，感興趣的可以驗證一下。

（4）JQ8900語音播放

JQ8900的控制相對簡單很多，可以通過串口發送指令控制，也可以直接控制引腳的高低電平來控制語音，但是前期需要準備好語音。推薦使用在線文字轉語音網站：

https://www.yinziai.com/tools/text-to-audio

（5）聯網指令與數據傳輸顯示

踩坑了兄弟們，我一開始以為直接接跳線帽就可以把esp8266和板子上的串口連接在一起，但是調試了半天數據都發不出去，用USB轉TTL模塊才發現不對勁，這里要反著接。

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NBIOT聯網指令

相比于esp8266，NBIOT聯網相對來說簡單一點，畢竟不用連接WIFI43、46、47這三行指令要根據阿里云創建的設備進行修改。

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Esp8266聯網指令

4要改成自己的wifi和密碼5、6要根據自己創建的阿里云實例來修改。

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物模型數據顯示

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云產品流轉

你可以利用其他單片機例如，stm32+esp8266，1s重新連接一個阿里云當作接收端，這樣兩端就可以分開，實現遠距離通信，或者制作一個APP，把單片機的數據轉發到手機上。

功能演示

審核編輯：劉清