基于Esp8266的远程开机棒设计和实现

第一章 引言

1.1 背景

2020年是不平凡的一年，远程办公呈现快速发展。当办公地点没有人的时候如何实现远程开机便成为远程办公的一个必须解决的问题。目前已经有许多可行的方案，例如wol局域网唤醒，通过esp8266无线模块驱动继电器或者智能插座设置主板来电自动启动等。wol唤醒要求主板有此功能的支持，没有此支持的便无法使用，而且wol唤醒的前提是唤醒设备在同一局域网内，要想在蜂窝移动网络即数据流量模式下启动需要做内网穿透或者采用zerotier搭建虚拟局域网。利用主板来电自动启动功能是很多远程开机设备选择的方案：主机电源连接智能插座，远控设备控制插座的通断实现主板的通电，需要主板有断电后来电实现开机的功能，部分主板仍然受到限制。充分的市场调研表明，现有的开机棒、开机卡等硬件设备相对价格较高，功能单一，甚至pcie类型的网卡开机棒还需要占用一个pcie插槽，板载资源不能得到充分利用。在此背景下希望设计一款远程开机棒，能够在板载接口有限的情况也能实现远程开机，降低设备成本。

1.2目的和意义

本项目旨在开发不受主板类型限制的、价格低廉的远程开机方案，为远程开机棒提供新的思路。

第1章 硬件选型与电路设计

1.1 开机原理

主板上开机的原理如图所示，当开机键按下时A点电平被拉低，使得ATX电源第9脚和第14脚被短接，激活ATX电源，开始给主板供电。利用这一原理，使用Esp8266模块的io口高电平拉低模拟A点电平降低的过程完成开机动作。在实现远程开机的基础上，本地按钮功能仍然需要保留，可以通过判断A点对地的电压控制io输出实现。

1.2 硬件选用

本项目的目标是要实现低成本的远程开机，因此wifi模块是必须的。常见的wifi模块包括esp8266 、esp32等，这两种模块有不同的封装形式在不同的应用场景下可以根据需求选用。考虑到电脑开机需要仅需要控制2个io（一个检测按钮输入，一个IO连接A点输出），esp8266 的esp-01s型模块引出了IO0和IO2 两个IO，当不使用串口通信因此tx，rx也可用作I。esp-01s型模块需要3.3v供电，需要外电压转换模块。esp01-s模块价格低廉，非常适合本项目的使用。如果有其他需求还可以使用具有更多引脚的nodemcu模块，该模块为5v供电可以直接使用主板未使用的USB接口取电。本项目以esp01-s为例进行介绍，因为实验室有现成的nodemcu模块，所以实验以nodemcu进行。

1.3电路连接

电脑机箱面板一般会引出8根杜邦接头的连接线，以微星主板为例，如下表和图所示，分别为硬盘工作指示灯，电源指示灯，开机按键和重启按键。在电脑处于关机状态下测量开关按键和重启按键引脚电压，发现第5和第6引脚电平为3.3v，第7和第8脚为地。

1	HDD LED+	2	Power LED+
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