esp8266单片机透传_基于WeMos D1（ESP8266）的校园卡门禁系统
一、項目背景
隨著網絡技術和嵌入式技術的發展，物聯網開始引領新一波熱潮。制作這個項目的想法起源于我的宿舍生活。每次進入宿舍都需要找鑰匙非常不方便，在網絡上看到關于智能門鎖的介紹，于是便想制作一個門禁系統，利用隨身攜帶的校園卡或者手機進行解鎖開門。
二、硬件平臺
根據項目目標，本項目硬件上有以下要求：
根據以上要求，項目選型如下
（一）開發板與wifi模塊
項目使用卡發版WeMos D1，其核心使用ESP-8266，具有11個I/O引腳，除D0引腳，均支持PWM、IIC、中斷等，具有1個模擬量輸入I/O。由于核心為ESP8266，因此具備wifi功能，可以在AP模式、station模式和混合模式下運行。符合要求。
項目開發使用arduino IDE，開發驗證簡單。
（二）射頻讀卡模塊
PN532是一個高度集成的非接觸讀寫芯片，它包含80C51微控制器內核，集成了13.56MHz下的各種主動/被動式非接觸通信方法和協議。支持SPI、IIC、UART通訊方式，支持校園卡標準，性價比高，適合本次項目開發。
本次使用該模塊的UART通信方式與單片機連接。
（三）舵機等
機械傳動部分使用舵機，選用90g舵機，其功率較小，可以使用單片機I/O直接驅動，扭矩能滿足拉開門鎖的要求。
三、開發環境
（一）開發板
WeMos D1開發板使用Arduino IDE進行開發，使用C++語言，面向對象的開發方式。
本次項目在windows平臺開發，使用Arduino IDE 1.8.5，調試使用串口獵人。系統串口通信運行在比特率115200、無校驗位、數據位8bit、停止位1bit狀態。
（二）終端控制平臺
由于本次使用HTML與架設在路由器內網的路由器進行通信，因此終端設備只需要支持HTML即可。手機等設備可以直接使用瀏覽器進行控制，因此項目的通用性很強。
（三）網絡環境
本系統在學校宿舍wifi環境下測試。我的宿舍使用小米路由器路由校園網絡。WeMos D1連接宿舍wifi后會被分配到內網ip，由于未做內網透傳并且沒有設計校園網登陸部分，因此只有同樣連接在宿舍wifi下的設備，才能對系統進行控制。
四、基本原理
（一）物聯網
物聯網是互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網絡。隨著網絡的快速發展，越來越多的設備開始接入互聯網，為人們的生活帶來了極大的便利。
（二）射頻標簽
射頻識別，RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。
我們的校園卡是工作在13.56MHZ的IC非接觸式射頻卡，資料顯示，這種射頻卡有8KB儲存空間，分為16個扇區，每個扇區分為4個塊。序號從第0塊到第63塊，其中第0塊未加密，保存著射頻卡的序列號（UID），根據UID可以識別射頻卡。
（三）HTML 1.1
HTML是用來在Internet上傳送超文本的傳送協議，運行在TCP/IP協議簇之上的HTTP應用協議，它可以使瀏覽器更加高效，使網絡傳輸減少。使用此協議，可以很方便開發不同=平臺之間的文本傳輸。
（四）項目目標
本次設計計劃制作校園卡門禁系統，可以接入宿舍wifi，當識別到特定校園卡時，或者當使用手機發送固定內容時，控制舵機進行響應。
五、程序實現
程序流圖六、調試
本項目通過串口進行調試。串口打印狀態信息。
有兩種開鎖方式，掃描學生卡和網頁端控制。
我在程序中提前寫入了舍友的校園卡UID，當掃描到已知卡放在讀卡器上時，串口輸出“你好，XXX”，XXX為舍友的名字。此時舵機旋轉，表示拉動門鎖完成開門。
刷卡示意網頁端控制通過HTML1.1協議，可以在手機或電腦等終端運行。當系統以客戶端的形式接入宿舍的wifi時，路由器會分配一個局域網ip給ESP8266，如果統一局域網下的設備登陸“10.15.8.42/gpio/0”(10.15.8.42為分配的ip)，相當于向設備發送gpio/0的信息，經過識別可以控制舵機運轉，同時ESP8266可以通過HTML1.1協議傳回一個信息，程序中設計的是傳回鎖頭狀態。
網頁端控制七、代碼
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