如何用WiFi实现无线定位

机器谱

一、WiFi主从模块设置
1. 实验器材

2. 实验步骤
      ① 给控制板刷一套空的程序。

② 将Esp8266模块连接到Bigfish扩展板上，并将扩展板插到控制板上。

③ 在arduino的Seiral Monitor中，输入AT指令集，观察模块的相应应答。

3. 常用指令
      ① 基础AT指令。

      ② WiFi功能AT指令。

      ③ TCP/IP 工具箱 AT 命令。

二、WiFi定位1. 实验器材

2. 定位算法
      Rssi三点定位算法。

3. 实验操作
       ① 使用文末资料中的“ESP8266调试工具”将三个模块设置为AP模式，并记录其NAME，用于存储在程序中，按照下面方法连接ESP8266模块和Basra主控板。

       ② 使用“ESP8266调试工具”将与主控板连接的WiFi模块设置为Statino模式，按照下面方法连接ESP8266模块和BigFish主控板，OLED显示屏使用四芯输入排线与BigFish进行连接。

       ③ 将实验例程（ESP8266RSSIPosition.ino）下载到主控板中。

1. /*------------------------------------------------------------------------------------
   
2. 
   
3.   版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
   
4. 
   
5.            Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
   
6. 
   
7.            https://opensource.org/licenses/MIT
   
8. 
   
9.            by 机器谱 2023-09-12 https://www.robotway.com/
   
10. 
    
11.   ------------------------------*/
    
12. 
    
13. /*将与主控板相连接的wifi模块使用“esp8266调试工具软件”设置为Station模式
    
14. 
    
15.   将其余三个模块设置为AP模式，并记录其NAME,存储在程序中*/
    
16. 
    
17. //#define DEBUG
    
18. 
    
19. #define ESP_AP_NUMBER 3
    
20. 
    
21. #include <SoftwareSerial.h>
    
22. 
    
23. #include <RssiPositionComputer.h>
    
24. 
    
25. #include <Wire.h>
    
26. 
    
27. #include <MultiLCD.h>
    
28. 
    
29. SoftwareSerial myESP(2,3);
    
30. 
    
31. RssiPositionComputer myPositionComputer;
    
32. 
    
33. Point2D master_point;
    
34. 
    
35. LCD_SSD1306 lcd;
    
36. 
    
37. char esp_ap_name[ESP_AP_NUMBER][10] = {"ESP826601","ESP826602","ESP826603"};
    
38. 
    
39. int   rssi[ESP_AP_NUMBER];
    
40. 
    
41. float distance[ESP_AP_NUMBER];
    
42. 
    
43. void setup()
    
44. 
    
45. {
    
46. 
    
47. delay(1000);
    
48. 
    
49. Serial.begin(115200);
    
50. 
    
51. myESP.begin(9600);
    
52. 
    
53. #ifdef DEBUG
    
54. 
    
55. Serial.println("begin");
    
56. 
    
57. #endif
    
58. 
    
59. while(myESP.available()&&myESP.read());
    
60. 
    
61. while(!myESP.available())
    
62. 
    
63. {
    
64. 
    
65. myESP.println("AT");
    
66. 
    
67. delay(1000);
    
68. 
    
69. }
    
70. 
    
71. while(myESP.available()&&myESP.read());
    
72. 
    
73. #ifdef DEBUG
    
74. 
    
75. Serial.println("Resonse ok");
    
76. 
    
77. #endif
    
78. 
    
79. lcd.begin();
    
80. 
    
81.     lcd.clear();
    
82. 
    
83.     lcd.setCursor(30,4);
    
84. 
    
85.     lcd.print("Hello, world!");
    
86. 
    
87. }
    
88. 
    
89. void loop()
    
90. 
    
91. {
    
92. 
    
93. int n = searchESPAP(esp_ap_name,rssi);
    
94. 
    
95. for(int i=0;i<ESP_AP_NUMBER;i++)
    
96. 
    
97. {
    
98. 
    
99. distance[i] = rssiToDistance(rssi[i]);
    
100. 
     
101. Serial.print(distance[i]);
     
102. 
     
103. Serial.print('\t');
     
104. 
     
105. }
     
106. 
     
107. Serial.print(n);
     
108. 
     
109. Serial.print('\t');
     
110. 
     
111. if(myPositionComputer.distanceToPoint(distance[0],distance[1],distance[2],&master_point)==true)
     
112. 
     
113.     {
     
114. 
     
115.       Serial.print(master_point.x);
     
116. 
     
117.       Serial.print('\t');
     
118. 
     
119.       Serial.print(master_point.y);
     
120. 
     
121.       Serial.print('\t');
     
122. 
     
123.       Serial.println("position okok");
     
124. 
     
125.       lcd.clear();
     
126. 
     
127.       lcd.setCursor(30,2);
     
128. 
     
129.       lcd.printLong(master_point.x*100,FONT_SIZE_LARGE);   //按厘米输出
     
130. 
     
131.       lcd.setCursor(30,5);
     
132. 
     
133.       lcd.printLong(master_point.y*100,FONT_SIZE_LARGE);
     
134. 
     
135.     }
     
136. 
     
137.     else
     
138. 
     
139.     {
     
140. 
     
141.     lcd.clear();
     
142. 
     
143.     lcd.setCursor(30,4);
     
144. 
     
145.     lcd.print("position ERROR!");
     
146. 
     
147.         Serial.println("position ERROR");   
     
148. 
     
149.     }
     
150. 
     
151. }
     
152. 
     
153. int nameToNumber(char in[],char name[][10])
     
154. 
     
155. {
     
156. 
     
157. for(int i=0;i<3;i++)
     
158. 
     
159. {
     
160. 
     
161. for(int j=0;j<9;j++)
     
162. 
     
163. {
     
164. 
     
165. if(in[j] != name[i][j])
     
166. 
     
167. break;
     
168. 
     
169. if(j==8)
     
170. 
     
171. return(i);
     
172. 
     
173. }
     
174. 
     
175. }
     
176. 
     
177. return(-1);
     
178. 
     
179. }
     
180. 
     
181. byte searchESPAP(char name[][10], int rs[])
     
182. 
     
183. {
     
184. 
     
185. byte search_result_number = 0;
     
186. 
     
187. int state = 0;
     
188. 
     
189. int n;
     
190. 
     
191. int ap_n;
     
192. 
     
193. char name_string[10];
     
194. 
     
195. char rssi_string[4];
     
196. 
     
197. while(myESP.available()&&myESP.read());
     
198. 
     
199. myESP.println("AT+CWLAP");
     
200. 
     
201. delay(100);
     
202. 
     
203. while(myESP.available()&&myESP.read());
     
204. 
     
205. unsigned long t = millis();
     
206. 
     
207. while(!myESP.available())
     
208. 
     
209. {
     
210. 
     
211. if(millis()-t<3000)
     
212. 
     
213. delay(5);
     
214. 
     
215. else
     
216. 
     
217. return(0);
     
218. 
     
219. }
     
220. 
     
221. #ifdef DEBUG
     
222. 
     
223. Serial.println("received........");
     
224. 
     
225. #endif
     
226. 
     
227. t = millis();
     
228. 
     
229. while(myESP.available()||(millis()-t<3000))
     
230. 
     
231. {
     
232. 
     
233. if(!myESP.available())
     
234. 
     
235. continue;
     
236. 
     
237. char in_char = myESP.read();
     
238. 
     
239. #ifdef DEBUG
     
240. 
     
241. Serial.print(in_char);
     
242. 
     
243. #endif
     
244. 
     
245. if( (state == 0)&&(in_char=='(') )
     
246. 
     
247. {
     
248. 
     
249. state = 1;
     
250. 
     
251. n = -4;
     
252. 
     
253. }
     
254. 
     
255. else if(state == 1)
     
256. 
     
257. {
     
258. 
     
259. n++;
     
260. 
     
261. if(n>=0)
     
262. 
     
263. name_string[n] = in_char;
     
264. 
     
265. if(n == 8)
     
266. 
     
267. {
     
268. 
     
269. n = -3;
     
270. 
     
271. ap_n = nameToNumber(name_string,name);
     
272. 
     
273. if(ap_n != -1)
     
274. 
     
275. {
     
276. 
     
277. state = 2;
     
278. 
     
279. #ifdef DEBUG
     
280. 
     
281. Serial.print('\n');
     
282. 
     
283. Serial.print("ap_n:");Serial.println(ap_n);
     
284. 
     
285. #endif
     
286. 
     
287. }
     
288. 
     
289. else
     
290. 
     
291. {
     
292. 
     
293. state = 0;
     
294. 
     
295. }
     
296. 
     
297. }
     
298. 
     
299. }
     
300. 
     
301. else if(state==2)
     
302. 
     
303. {
     
304. 
     
305. n++;
     
306. 
     
307. if(n>=0)
     
308. 
     
309. rssi_string[n] = in_char;
     
310. 
     
311. if(n == 2)
     
312. 
     
313. {
     
314. 
     
315. rs[ap_n] = atof(rssi_string);
     
316. 
     
317. state = 0;
     
318. 
     
319. search_result_number++;
     
320. 
     
321. #ifdef DEBUG
     
322. 
     
323. Serial.print('\n');
     
324. 
     
325. Serial.print("rssi["+String(ap_n)+"]:");Serial.println(rs[ap_n]);
     
326. 
     
327. #endif
     
328. 
     
329. }
     
330. 
     
331. }
     
332. 
     
333. }
     
334. 
     
335. return(search_result_number);
     
336. 
     
337. }
     
338. 
     
339. float rssiToDistance(int rssi)
     
340. 
     
341. {
     
342. 
     
343. float dis = 0;
     
344. 
     
345. dis = pow(10.0,((abs(rssi)-47)/10.0/2.212));
     
346. 
     
347. return dis;
     
348. 
     
349. }
     
350. 
     
351. 
     

复制代码

④ 将不同模块按照三点定位摆放开（在1m×1m的空间内），如下图所示，观察实验效果。


4. 资料下载
资料内容：
①程序源代码
②ESP8266调试工具
③ESP8266相关学习资料
资料下载地址：如何用WiFi实现无线定位 https://www.robotway.com/h-col-267.html