基于NBIOT的云端语音报警系统设计

今日分享野火瑞萨创意氛围赛选手的项目——基于NBIOT的云端语音报警系统。

项目系统结构图：

硬件：

开发板采用了野火6M5开发板，分别通过ESP8266和NBIOT模块用来连接云平台，传感器采用NTC热敏电阻和光敏电阻。

软件：

app采用appinventor+mqtt组件制作，ESP8266和NBIOT通过MQTT协议，使用AT指令连接阿里云。

云平台：

云平台使用的是阿里云，通过mqtt协议实现数据的上传，采用云数据流转功能将数据转发到手机APP中。

项目详细介绍

作者本次参赛题目为基于NBIOT和阿里云的采集系统，但是发现板子上自带esp8266模块，会先采用esp8266连接阿里云，后期改用NBIOT协议为mqtt，本次的项目将会从下面五个方面进行详细介绍：

板子资料的下载与获取

ESP8266固件烧录操作

阿里云设备创建操作

程序的烧录与下载

模块外设部分

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板子资料的下载与获取

作为一个嵌入式工程师，拿到板子后的第一件事情就是去下载资料下载地址：

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

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ESP8266固件烧录操作

首先我们查看资料中的原理图：

找到WIFI部分，小小说明，方便后面的解释与理解

我们可以看到一段文字来教你更新固件：

上述操作如下：

取下J34的W_RX与P602的跳线帽，J34的W_TX与P601的跳线帽，将两个跳线帽分别放在W_RX与U_TX，W_TX与U_RX上，将J35的两个跳线帽取下来，最后将J32的跳线帽与GND相连（这是因为IO0接3v3的时候是1表示运行模式，接GND的时候表示0是下载模式）。

PS: 记得将数据线连接USB TO TTL与电脑

打开串口助手发送AT，波特率选择115200，发送AT指令如果返回OK则代表连接成功，没有返回则检查上述操作或者查看后续“ESP8266无返回值操作”相关内容。

本次我打算采用MQTT协议连接阿里云，因此串口连接成功后还需要上官网下载mqtt固件和固件下载工具

官网链接：

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

下载工具：

固件下载链接：

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

下载好后打开flash下载工具：

再打开串口，输入AT+RST（或者直接拿一根线短接ESP8266的rst引脚与GND，可以看到指示灯闪了一下），串口会输出。

记录这两个关键参数，固件选择刚刚下载的固件，地址选择0。

接下来的下载操作有点玄学并且拼手速

用一根线连接RST与GND，松开后，快速点击下载界面的START

如果直接点击START会出现如下报错

下载好后，用一根线连接RST与GND,然后将J32的3V3连接IO0，松开后会显示如图信息。

至此固件烧录完成

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阿里云设备创建操作

首先登入阿里云官网

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

自行注册账号

进入物联网平台

选择测试平台

选择创建产品

设备名字随便起，联网方式一定要选择WIFI

设置完产品后再来添加设备

产品选择刚刚创建的产品，DeviceName自己填写

回到产品然后创建一个物模型

 

编辑完成之后，一定要选择发布

ESP8266无返回值操作直接拿一个USB转TTL模块，连接如图：

然后再进行上面的后续操作

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程序的烧录与下载

野火官方推荐我们使用其设计的野火DAPlink下载器，我使用的是PWlink带有串口功能

黑色的就是程序下载的JTAG接口，可以查看其引脚图

我们主要关注四个引脚，TCK、TMS、VCC、GND、VCC在其中对应REF

直接连接确实费事，所以最好还是准备一块转接板，我是直接买的，后来在嘉立创画了一块，原理图附在后面

转接板原理图

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模块外设部分

（1）ADC采样读取温度值

读取温度值，首先你要有一个NTC热敏电阻，可以直接买模块，也可以买电阻回来自己搭建电路

（2）ADC采样读取光照强度

（3）SYN6288语音播放

syn6288自带文字转语音的功能，只需要把文字信息发送过去就好了，本次syn6288被朋友借去打工训比赛了，因此使用的是jq8900，但是syn6288的代码也有，感兴趣的可以验证一下。

（4）JQ8900语音播放

JQ8900的控制相对简单很多，可以通过串口发送指令控制，也可以直接控制引脚的高低电平来控制语音，但是前期需要准备好语音。推荐使用在线文字转语音网站：

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

（5）联网指令与数据传输显示

踩坑了兄弟们，我一开始以为直接接跳线帽就可以把esp8266和板子上的串口连接在一起，但是调试了半天数据都发不出去，用USB转TTL模块才发现不对劲，这里要反着接。

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NBIOT联网指令

相比于esp8266，NBIOT联网相对来说简单一点，毕竟不用连接WIFI43、46、47这三行指令要根据阿里云创建的设备进行修改。

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Esp8266联网指令

4要改成自己的wifi和密码5、6要根据自己创建的阿里云实例来修改。

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物模型数据显示

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云产品流转

你可以利用其他单片机例如，stm32+esp8266，1s重新连接一个阿里云当作接收端，这样两端就可以分开，实现远距离通信，或者制作一个APP，把单片机的数据转发到手机上。

功能演示

审核编辑：刘清