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基于NBIOT的云端语音报警系统设计

瑞萨MCU小百科 来源:瑞萨嵌入式小百科 作者:野火瑞萨创意氛围 2024-04-12 14:23 次阅读

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:

0dae094a-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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

1

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

0dbe12cc-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

2

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

0ddc0246-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

我们可以看到一段文字来教你更新固件:

0e0bdd86-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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

0e2fe7da-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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。

0e626ba6-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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:

0e7825a4-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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:

0e8c5ee8-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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。

0ea775d4-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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。

0ebbe622-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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

0ee77d3c-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

如果直接点击START会出现如下报错

0efe97a6-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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

0f2dd0ca-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

0f4f0646-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

至此固件烧录完成

3

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

0f5c9cde-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

进入物联网平台

0f76c546-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

选择测试平台

0f949d3c-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

选择创建产品

0fb09e4c-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

设备名字随便起,联网方式一定要选择WIFI

0febd728-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

设置完产品后再来添加设备

0ff277fe-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

产品选择刚刚创建的产品,DeviceName自己填写

1003ad9e-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

回到产品然后创建一个物模型

101d6978-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png102a665a-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png   103dce7a-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

编辑完成之后,一定要选择发布

1053cc3e-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

ESP8266无返回值操作直接拿一个USB转TTL模块,连接如图:

10623e22-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

然后再进行上面的后续操作

4

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

1073b18e-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

黑色的就是程序下载的JTAG接口,可以查看其引脚图

1085ed72-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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

10c37d18-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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

10e653ba-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

转接板原理图

11020678-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

110a3a50-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

5

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

111d6756-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png
1143890e-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png
11703d96-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

(2)ADC采样读取光照强度

117c7e08-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

(3)SYN6288语音播放

11a52664-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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。

11c5888c-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

(4)JQ8900语音播放

11d6dbf0-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

1320a054-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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

1335ccea-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

(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。

1348cae8-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

1

NBIOT联网指令

157f4788-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

158e3252-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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。

2

Esp8266联网指令

15e22286-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

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。

3

物模型数据显示

16109ada-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

4

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。

161d5054-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.png

1649ee98-f88f-11ee-a297-92fbcf53809c.jpg

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功能演示



审核编辑:刘清

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原文标题:【瑞萨RA MCU创意氛围赛】项目33——基于NBIOT的云端语音报警系统

文章出处:【微信号:瑞萨MCU小百科,微信公众号:瑞萨MCU小百科】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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