GPS实时追踪系统

基于ESP8266的物联网解决方案，集成MQTT通信与高德地图API，提供精准位置监控服务

项目介绍 演示站点

项目简介

本项目是一个基于ESP8266的实时GPS追踪系统，集成MQTT通信、高德地图API，提供实时位置监控和可视化解决方案。

ESP8266核心

采用高性能WiFi微控制器，实现物联网连接

GPS定位

支持多种GPS模块，提供精准位置数据

MQTT通信

轻量级协议实现高效数据传输

系统架构

系统架构图
GPS模块
ESP8266
MQTT/WiFi
Web前端
高德地图
系统架构.mermaid 
graph TD
    A[GPS模块] --> B[ESP8266]
    B -->|MQTT通信| C[Web前端]
    B -->|WiFi| D[互联网]
    C -->|地图API| E[高德地图]

硬件配置

硬件清单

  • ESP8266开发板

    (NodeMCU/WeMos D1 Mini)

  • GPS模块

    (如Neo-6M/Neo-M8N)

  • LED指示灯

    状态指示

  • 电源适配器/电池

    供电系统

LED状态指示

WiFi连接过程

LED将交替闪烁

MQTT连接成功

LED将快速闪烁5次

数据发送时

调用 publishGPSData() 时，LED会点亮500毫秒

接线详细图
接线配置 
GPS模块 <--> ESP8266:
- VCC  -----> 3.3V
- GND  -----> GND
- RX   -----> D1 (GPIO5)
- TX   -----> 悬空

LED指示灯:
- 正极 -----> D2 (GPIO4)
- 负极 -----> GND

接线注意事项

  • 确保GPS模块工作电压为3.3V
  • 使用软串口通信
  • LED串联220Ω限流电阻
  • 确保良好的接地连接

软件配置

ESP8266固件配置

Arduino IDE 配置

  1. 安装ESP8266开发板支持包
    • 打开 首选项
    • 添加开发板管理地址: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
  2. 安装ESP8266开发板
    • 打开 工具 > 开发板 > 开发板管理器
    • 搜索 "ESP8266" 并安装

必要库安装

PubSubClient SoftwareSerial
WiFi配置 
const char* ssid = "your_wifi_ssid";           // WiFi名称
const char* password = "your_wifi_password";   // WiFi密码

// 建议WiFi配置
const int WIFI_CONNECT_TIMEOUT = 10000;        // 10秒连接超时
MQTT配置

Broker配置

// MQTT服务器配置
const char* mqtt_server = "mqtt.lyuke.top";    // Broker地址
const uint16_t mqtt_port = 1883;               // 标准MQTT端口
const char* mqtt_user = "esp8266";             // 用户名
const char* mqtt_password = "your_password";   // 密码

主题配置

// MQTT主题配置
const char* GPS_TOPICS[] = {
    "gps/gngga",    // 定位信息
    "gps/gpgsa",    // 定位精度
    "gps/bdgsa",    // 北斗定位精度
    // 其他主题...
};

MQTT Broker部署

使用阿里云云服务器并在宝塔面板部署docker-compose部署mqtt broker

Web前端配置

高德地图API

  1. 登录高德开放平台
  2. 创建应用
  3. 获取Web端JavaScript API Key

MQTT配置 

const brokerUrl = 'ws://mqtt.lyuke.top:8083/mqtt';
const options = {
    username: 'esp8266',
    password: 'your_password',
    clientId: '随机生成的客户端ID'
};

调试与故障排除

常见问题

GPS定位失败

  • 检查卫星信号强度
  • 确认模块接线正确
  • 检查串口通信波特率

WiFi连接问题

  • 确认WiFi密码
  • 检查网络环境
  • 增加连接重试机制

MQTT通信异常

  • 验证Broker地址和端口
  • 检查用户名密码
  • 确认网络防火墙设置

日志与监控

  • 串口监视器波特率：115200
  • 通过串口输出调试信息
  • 添加必要的错误处理与重连机制