基于51单片机的WIFI无线控制系统设计与实现

基于51单片机的WIFI无线控制系统设计与实现

谭传武 傅宗纯

(湖南铁道职业技术学院--通信与信号学院，湖南 株洲 412001)

摘要：系统基于51单片机及ESP8266 WIFI模块设计并实现了一种APP无线控制系统，系统主要包括单片机主控模块、WIFI模块、串口电平转换模块、电源模块及电机驱动模块，实现了从智能手机APP下发控制指令，通过WIFI模块转发给单片机控制电路，进而驱动电机模块控制电机的转动。系统完成硬件电路和软件程序的设计，并完成了系统软硬件的调试内容，该系统成本较低，非常适合应用在物联网领域的无线控制系统。 关键词：WIFI控制；单片机；无线控制；ESP8266 中图分类号：TN4 文献标识码：A

Design and implementation of WIFI control system based on

8051 single chip

TAN Chuanwu Fuzongchun

(Dept.of Communication and signal,Hunan Railway Professional Technology college,Zhuzhou,Hunan 412001）

The era of intelligent intelligent equipment is gradually to replace the artificial intelligence operation， intelligent cannot do without the convenience of wireless。 In recent years ,control technology , infrared technology, ZigBee technology， Bluetooth technology and WIFI technology get involved in the field of wireless communication。 Wireless control technology has both advantages and disadvantages of each. With big data, cloud computing technology and the Internet of things arrivalling,the APP era let all kinds of wireless control into the intelligent mobile phone users, and WIFI technology with the Internet growth has gradually occupied the intelligent mobile phone wireless control of the market, so the use of WIFI wireless technology to implement APP control equipment cost natural advantages to the terminal, the system of 51 MCU and ESP8266WIFI module the development of a wireless control system based on the common control， through the intelligent mobile phone APP can be realized on the positive and negative rotation of the motor and other equipment, and High reliability and high performance.

Key words: WIFI control；MCU； Wireless control； ESP8266

引言

智能化的时代促使智能化的设备正在逐步代替人为的操作，智能离不开便捷的无线控制技术，近年来红外技术、zigbee技术、蓝牙技术及WIFI技术不断涉足无线通信领域，各种无线控制技术都有各自的优缺点，随着大数据、云计算及物联网等新技术的到来，APP时代让各种无线控制进入了用户的智能手机，且WIFI技术借助因特网的壮大已逐渐占领了智能手机无线控制的市场，因此采用WIFI无线技术实现APP对终端进行控制有天然的设备成本优势，本系统基于51

单片机与ESP8266 WIFI模块开发了一种通用的无线控制系统，通过智能手机APP可实现对电机正反转等设备的灵活控制，且性能可靠精度高。

1、系统控制原理

系统采用51单片机作为主控芯片，通过配置ESP8266串口WIFI模块，使得WIFI模块通过串口进行电平转换，匹配电平后与单片机串口实现收发互通，当手机控制终端APP下发操作指令时，WIFI模块经过处理将操作转发给51单片机，单片机控制驱动模

块，驱动受控设备动作。电源模块为系统提供所需直流电压，一方面输出3.3V给WIFI模块，另一方面输出5V给51单片机供电，系统控制原理如图1所示。

图1 系统控制框图

2、系统硬件电路设计

设计完成了基于51单片机采用WIFI无线控制的系统设计与实现，系统选取直流电机作为受控设备，采用L293D作为电机驱动模块，系统硬件主要包括以下几个模块。 2.1主控及驱动模块

图2 电机驱动模块和单片机原理图 主控模块为51单片机控制电机驱动模块，驱动电机的正转、反转与停止，电路原理图如图2所示。单片机的P0的8个端口在位定义之后对L293D电机模块的4个INPUT写入各不同的高低电平，经L293D芯片内部的转换之后，在OUTPUT输出4个相应的电平值，分别对应M1和M2的两个电机A端和B端，从而通过驱动模块控制电机M1和M2的正转和反转，进而实现系统所需要的功能。 2.2 WIFI模块

系统采用ESP8266WIFI模块作为连接单片机与智能手机的桥梁，ESP8266WIFI模块

如图3所示，模块中CH_PD处于低电平使得供电模块关闭，处于高电平是正常工作状态，因此需将模块的CH_PD引脚和VCC相连， ESP8266WIFI模块与单片机上通过RXD和TXD串口相连，其配置连线图如图3所示。

图3 ESP8266模块引脚及模块与单片机连线配置图

2.3电平转换模块

单片机与计算机之间的串口通信通过USB转串口线及相应的驱动来完成，本系统电平转换模块主要完成单片机5V电平与WIFI模块3.3V电平之间的转换，实现单片机与WIFI模块之间的相互通信，进而完成数据交换，电平转换模块如图4所示。

图4 5V和3.3V串口电平转换模块图 2.4电源模块

电源模块为系统提供稳定的直流电源，采用AMS1117-3.3V完成降压和稳压的过程，给系统提供不同的工作电压，实现给单片机提供5V和WIFI模块提供3.3V电压，电源

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