使用 NRF52832 芯片，通过蓝牙低能耗技术构建一个追踪器

时间：2026-01-21 17:10:58

关键字： NRF52832 蓝牙追踪器

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[导读]我一直想教导我儿子和女友的女儿学会设定目标并坚持到底的技巧。此外，我擅长徒步旅行，而且我能看出我儿子对旅行非常感兴趣，所以我想或许可以把这两件事结合起来，设计一个游戏，以圣诞节为借口来进行。起初，我的计划只是独自一人用定制的 PCB 来完成这个追踪游戏，使用的是 NRF52832 芯片，这个芯片已经在我抽屉里放了好长时间了，确切地说，差不多有 10 年以上了。实际上，我还有一些 Redbear Lab 的 NB-N2 模块。这家公司已经不再运营了，但我一直想找个好项目来使用它。

我一直想教导我儿子和女友的女儿学会设定目标并坚持到底的技巧。此外，我擅长徒步旅行，而且我能看出我儿子对旅行非常感兴趣，所以我想或许可以把这两件事结合起来，设计一个游戏，以圣诞节为借口来进行。起初，我的计划只是独自一人用定制的 PCB 来完成这个追踪游戏，使用的是 NRF52832 芯片，这个芯片已经在我抽屉里放了好长时间了，确切地说，差不多有 10 年以上了。实际上，我还有一些 Redbear Lab 的 NB-N2 模块。这家公司已经不再运营了，但我一直想找个好项目来使用它。

因此，其中一个模块被设定为蓝牙低功耗(BLE)信标，而另一个则作为追踪器，它会根据接收信号强度指示(RSSI)值发出视觉警报。我从我的佳明 Instinct 手表中获得了这个游戏的灵感，这款手表通过一个强度计帮助我确定手机的位置，即使手机发出的声音警报也听不到的情况下，我也能够追踪到它。

所以，我设计了两款电路板，一款做成手镯的样式送给我的儿子，另一款做成耳饰的样式送给我女友的女儿。我觉得这样还能作为一份贴心的个性化礼物送给我的女友。

但后来我发现，尽管 MN-N2 模块的尺寸为 10×18 毫米，但对于耳环来说还是太大了。所以我不得不大胆尝试，然后在 NRF52832-QFAA 芯片上使用芯片天线来完成这个设计。这对我而言是一个很大的技术突破，但我还是自己制作了 NRF24 天线，并且之前它运行得还算不错。所以我参考了参考设计及其支持论坛，这些论坛是 Nordic 非常出名的。最终我制作了一个包含三个 4 部分的印刷电路板。电路图将在下面附上。

这个想法是将印刷电路板的连接部件剪开，去除多余的部分，然后用黄色硅线将它们连接起来，让它们垂下，这样就能使它们像单独的电路板一样摇摆，而不是成为一个整体的印刷电路板。

但是，在这里，“没有计划能在与敌人初次接触时幸存下来”这句话的含义得到了完美的体现，因为我的 PCBWay 货物由于海关原因被联邦快递滞留了。所以不得不临时应变。于是我查看了我的库存，找到了一些旧的定制 PCB 板，我用它们作为我于 2024 年 11 月初和 2025 年 4 月制作的“艾拉警报”项目的概念验证原型。从技术上讲，我正在将废品变成黄金。所以它配备了 esp32 和 LED。但我认为仅靠这些还不够，因为这次竞赛我还想保留那些关于调皮和乖巧的清单、在圣诞树下寻找礼物的完整体验。所以这就是我最终的计划。

另一种概念

制作一个 3D 打印的螺旋形圣诞树，并在螺旋上安装 LED 灯。BLE 跟踪器和信标将被封装在圣诞树设计的外壳中。我可以使用可寻址 LED 将螺旋用作进度条，以跟踪善举的情况。BLE 信标将每隔 10 秒广播信号。BLE 跟踪器将监听信标，并根据 RSSI 值计算的距离来控制 LED 的亮度，距离越近速度越快。目前，我将通过树上的按钮来控制善举的进度，但如果时间允许，我将使用 BLE 自身来控制它。一旦进度条完成，树顶的星星将会亮起并激活跟踪器。然后，这个人可以去寻找我藏好的礼物的地点。实际上，礼物的钥匙被保存在树下。

案例设计

我只有不到一周的时间，所以首先我是在纸上设计了这个概念，并在 SolidWorks 软件上制作了模型。然后用圆形管做成了 3D 打印品，管子呈螺旋状。但我原本认为很优雅的螺旋形状，最终却变成了一个常见的棕色表情符号的样子。这时我才意识到，我的机械工程思维完全凌驾于设计感之上。为什么?圆形截面在结构上比矩形截面更稳固，而且能呈现出更好的带状外观。后来我在 Thingiverse 上也找到了一个螺旋结构。我还是继续自己重新设计了这个方案，但随后 3D 打印过程出了问题，导致材料被弄成了“意大利面状”，我也没有时间重新尝试了。于是我就决定采用圆形管螺旋结构。我把 LED 灯带缠绕在其周围，并在顶部加上了一个星星装饰。

代码

我用于追踪器和蓝牙低功耗信标所使用的印刷电路板配备了 ESP32、WS2812B、MCP73831(电池充电器)和 AP2112K(3.3V 低压降稳压器)。我将使用这些元件。而 OLED、触觉电机驱动器和开关我不会使用。正如我所说，这个印刷电路板是为另一个项目设计的，但在电源分配电路方面我犯了一个错误，因此不得不进行拼凑操作以确保电池充电正常。不过，您仍然可以使用任何 Feather ESP32 板来重现这个设计，使用普通 LED 而不是 RGB LED。

蓝牙低功耗信标代码：