描述

您好，歡迎回來。

這是一款基于 NODEMCU ESP8266 板和 6 通道繼電器的家庭自動化板。

該板通過任何瀏覽器訪問其 Web 應用程序在本地控制，它目前可以控制 6 種不同的輸出，但我們可以添加更多，并且很容易更改額外輸出的代碼。

該項目的目標是制作一個簡單易用的家庭自動化系統(tǒng)，任何人都可以通過幾個簡單的步驟來制作和學習。

讓我們開始吧。

所需材料

以下是該項目中使用的東西-

• ESP8266 NodeMCU
• 6通道繼電器模塊
• PCB面包板
• 面包板
• 發(fā)光二極管
• 母頭針
• USB 微型 THT 端口
• 用于焊接的銅線或引線

基本面包板設置

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我們首先準備面包板設置，該設置由與 ESP8266 Nodemcu 板的 D0、D1、D2、D3、D4 和 D5 引腳連接的六個 LED 組成。

正在使用 NodeMCU，但任何 ESP8266 板都可以在這里使用，我們甚至可以通過使用最小的 ESP8266 設置來準備使用 ESP12F 或 12E 模塊的設置。

• 我們將 LED 與 ESP8266 的 GPIO 引腳連接，如上述接線 Draigarm 中所述，并在其中上傳主草圖。
• 只需確保在上傳之前更改草圖中的 SSID 和密碼即可。

結果

• 上傳 Sketch 后，我們打開串口監(jiān)視器并等待 ESP 與本地 WIFI 網(wǎng)絡連接。
• 當 ESP 連接到網(wǎng)絡時，您將看到本地 IP 地址，復制此 IP 地址并在瀏覽器中打開它。
• 我們現(xiàn)在可以通過按下 Web 應用程序中的按鈕來切換 LED。

下一步，使用 PCB BREADBOARD 準備自定義設置

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完成面包板設置后，我們?yōu)樵擁椖繙蕚渲?PCB，該項目將在定制 PCB 面包板上制作。

PCB 面包板是我為快速原型工作而開發(fā)的定制板。它由與普通面包板相同的形狀因子排列的孔組成。

每個孔距每個孔 2.54 毫米，就像物理面包板和插頭引腳中的一樣。

PCBWAY 制造了這個，它的質(zhì)量非常好。

繼電器模塊

這是控制交流甚至直流負載的主要工作的組件，即 6 通道繼電器模塊。

6路繼電器輸出模塊觸點容量為10A 250V，因此可以處理2500W閾值以下的任何負載。

輸入使用 LOW 信號工作并打開繼電器，使用 HIGH 信號關閉繼電器。

它包含 6 個紅色 LED，每個 LED 都與一個光耦合器連接，該光耦合器控制 N 溝道晶體管的柵極，該晶體管然后打開或關閉繼電器。

每個繼電器都與相同的設置連接，該設置由一個光耦和控制繼電器的晶體管組成。

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我已經(jīng)在萬用表的幫助下按照軌跡為這個繼電器模塊創(chuàng)建了一個示意圖，您可以使用這個示意圖來重新制作您的繼電器模塊。

PCBWAY禮品店

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至于采購繼電器模塊，我使用PCBWAY 的禮品店訂購傳感器。

https://www.pcbway.com/project/gifts_detail/6_Channel_DC_5V_Relay_Module_Relay_Expansion_Board.html

除了 PCB Services，PCBWAY 也有專門的元件商店。

PCBWAY GIFTSHOP 是一個在線市場，我們可以從中采購所有主要的電子產(chǎn)品，如 Arduino 板、Raspberry Pi 板、模塊、傳感器等。

PCBWAY 有這個系統(tǒng)，可以讓我們通過豆子從他們的禮品店購買任何東西，豆子就像一種可兌換的貨幣或優(yōu)惠券，我們通過在 PCBWAY 上下訂單或在社區(qū)中分享您的項目來獲得豆子。

從這里檢查 PCBWAY 以獲得出色的 PCB 服務 - https://www.pcbway.com/

最終示意圖

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這是連接 ESP8266 NodeMCU 板和 6 通道繼電器模塊的示意圖。

• ESP8266 的 D0 引腳與 Relay 的 IN1 引腳相連。
• D1 與 IN2 相連
• D2與IN3相連
• D3與IN4相連
• D4與IN5相連
• D5與IN6相連
• VCC 或 USB IN 電壓與 Relay Module 的 VCC 和 NodeMCU Board 的 Vin 相連。
• 地到地

主要組件

• 我們首先將母頭針連接器添加到 ESP8266 板上并切割它以使其適合兩側，然后我對繼電器模塊執(zhí)行相同的過程來開始主組件。這里的目標不是直接將 nodemcu 的頭針和繼電器與面包板焊接，使用頭針，以便稍后我們可以將它們都移除并重新使用電路板。
• 接下來，我們將繼電器模塊和 NODEMCU 放置在 PCB 面包板上
• 我們還在 PCB 面包板的一側添加了一個 USB 端口，用于將外部電源連接到 NODEMCU 和 RELAY MODULE。
• 然后我們將所有組件焊接到面包板上。

將 IO 引腳與繼電器模塊連接

• 接下來，我們使用銀銅線將ESP8266 Board的每個IO Pin與nodemcu Board的IO Pin連接起來。
• 我們在 GPIO 引腳附近添加銅線，然后將其焊接到位，接下來我們在前一條銅線的末端添加另一根銅線，并與繼電器模塊的 IO 引腳連接。
• 我們?yōu)樗?GPIO 執(zhí)行此操作
• 對于一些連接，我們添加了電線。

總裝

• 完成焊接工作后，我們添加帶有繼電器模塊的 PCB 面包板，電路板現(xiàn)已完成，我們可以繼續(xù)向其添加主代碼。

WEB APP及其主要代碼

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這是用于控制家庭自動化設置的主要 WEB PAGE 或 WEB 應用程序，此網(wǎng)絡應用程序是完全定制的，完全由一個草圖制成，無需使用任何第三方工具。

#include 

// Replace with your network credentials
const char *ssid = "add your ssid";
const char *password = "add your password yo";

// Set web server port number to 80
WiFiServer server(80);

// Variable to store the HTTP request
String header;

// Auxiliar variables to store the current output state
String output1State = "off";
String output2State = "off";
String output3State = "off";
String output4State = "off";
String output5State = "off";


// Assign output variables to GPIO pins
const int output1 = 16; //D0
const int output2 = 5;  //D1
const int output3 = 4;  //D2
const int output4 = 0;  //D3
const int output5 = 2;  //D4

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Initialize the output variables as outputs
  pinMode(output1, OUTPUT);
  pinMode(output2, OUTPUT);
  pinMode(output3, OUTPUT);
  pinMode(output4, OUTPUT);
  pinMode(output5, OUTPUT);
 
  // Set outputs to LOW
  digitalWrite(output1, LOW);
  digitalWrite(output2, LOW);
  digitalWrite(output3, LOW);
  digitalWrite(output4, LOW);
  digitalWrite(output5, LOW);
  
  // Connect to Wi-Fi network with SSID and password
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  // Print local IP address and start web server
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected.");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  server.begin();
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();   // Listen for incoming clients

  if (client) {                             // If a new client connects,
    Serial.println("New Client.");          // print a message out in the serial port
    String currentLine = "";                // make a String to hold incoming data from the client
    while (client.connected()) {            // loop while the client's connected
      if (client.available()) {             // if there's bytes to read from the client,
        char c = client.read();             // read a byte, then
        Serial.write(c);                    // print it out the serial monitor
        header += c;
        if (c == '\n') {                    // if the byte is a newline character
          // if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
          // that's the end of the client HTTP request, so send a response:
          if (currentLine.length() == 0) {
            // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
            // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println("Connection: close");
            client.println();
            
            // turns the GPIOs on and off
            if (header.indexOf("GET /1/on") >= 0) {         //LOAD1
              Serial.println("LOAD1 on");
              output1State = "on";
              digitalWrite(output1, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /1/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD1 off");
              output1State = "off";
              digitalWrite(output1, LOW);
            } else if (header.indexOf("GET /2/on") >= 0) {  //LOAD2
              Serial.println("LOAD2 on");
              output2State = "on";
              digitalWrite(output2, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /2/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD2 off");
              output2State = "off";
              digitalWrite(output2, LOW);
            } else if (header.indexOf("GET /3/on") >= 0) {  //LOAD3
              Serial.println("LOAD3 on");
              output3State = "on";
              digitalWrite(output3, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /3/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD3 off");
              output3State = "off";
              digitalWrite(output3, LOW);
            } else if (header.indexOf("GET /4/on") >= 0) {   //LOAD4
              Serial.println("LOAD4 on");
              output4State = "on";
              digitalWrite(output4, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /4/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD4 off");
              output4State = "off";
              digitalWrite(output4, LOW);
            } else if (header.indexOf("GET /5/on") >= 0) {   //LOAD5
              Serial.println("LOAD5 on");
              output5State = "on";
              digitalWrite(output5, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /5/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD5 off");
              output5State = "off";
              digitalWrite(output5, LOW);
            }

            
            // Display the HTML web page
            client.println("");
            client.println("");
            client.println("");
            client.println("");
            
            // Web Page Heading
            client.println("
HOME AUTOMATION BASIC
");
            
            // Display current state, and ON/OFF buttons for OUTPUT1 
            client.println("
LOAD1 - State " + output1State + "
");
           
            // If the output1State is off, it displays the ON button       
            if (output1State=="off") {
              client.println("
ON
");
            } else {
              client.println("
OFF
");
            } 
               
            // Display current state, and ON/OFF buttons for OUTPUT2 
            client.println("
LOAD2 - State " + output2State + "
");
            
            // If the output2State is off, it displays the ON button       
            if (output2State=="off") {
              client.println("
ON
");
            } else {
              client.println("
OFF
");
            }

         
           // Display current state, and ON/OFF buttons for OUTPUT3                  
            client.println("
LOAD3 - State " + output3State + "
");
           
         
           // If the output3State is off, it displays the ON button       
            if (output3State=="off") {
              client.println("
ON
");
            } else {
              client.println("
OFF
");
            } 

           // Display current state, and ON/OFF buttons for OUTPUT4                  
            client.println("
LOAD4 - State " + output4State + "
");
           
         
           // If the output4State is off, it displays the ON button       
            if (output4State=="off") {
              client.println("
ON
");
            } else {
              client.println("
OFF
");
            } 

            // Display current state, and ON/OFF buttons for OUTPUT5                  
            client.println("
LOAD5 - State " + output4State + "
");
           
         
           // If the output5State is off, it displays the ON button       
            if (output5State=="off") {
              client.println("
ON
");
            } else {
              client.println("
OFF
");
            } 


              
            client.println("");
            
            // The HTTP response ends with another blank line
            client.println();
            // Break out of the while loop
            break;
          } else { // if you got a newline, then clear currentLine
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }
      }
    }
    // Clear the header variable
    header = "";
    // Close the connection
    client.stop();
    Serial.println("Client disconnected.");
    Serial.println("");
  }
}

這是我在此設置中使用的代碼，它是一個簡單的基于 WEB 服務器的草圖，可讓我們使用 WEB APP 控制五個 GPIO。

這個 Sketch 融合了經(jīng)典的嵌入式 C 語言和帶有一點 CSS 的 HTML。

我們通過以下幾行在此草圖中設置了 HTML 頁面。

// Display the HTML web page
            client.println("html><html>");
            client.println("<head><meta name=\"viewport" content=\"width=device-width, initial-scale=1\">");
            client.println("<link rel=\"icon" href=\"data:,">");
            client.println("<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}");
            client.println(".button { background-color: #6a195b; border: none; color: white; padding: 16px 40px;");
            client.println("text-decoration: none; font-size: 30px; margin: 2px; cursor: pointer;}");
            client.println(".button2 {background-color: #a82890;}style>head>");
            
            // Web Page Heading
            client.println("<body><h1>HOME AUTOMATION BASICh1>");

這個草圖比較容易理解，我們有 5 個輸出，它們在草圖開始時聲明并設置為 LOW 狀態(tài)。

const int output1 = 16; //D0
const int output2 = 5;  //D1
const int output3 = 4;  //D2
const int output4 = 0;  //D3
const int output5 = 2;  //D4
digitalWrite(output1, LOW);
  digitalWrite(output2, LOW);
  digitalWrite(output3, LOW);
  digitalWrite(output4, LOW);
  digitalWrite(output5, LOW);

當按下 HTML 按鈕時，每個 GPIO 都由下面的行觸發(fā)。

// turns the GPIOs on and off
            if (header.indexOf("GET /1/on") >= 0) {         //LOAD1
              Serial.println("LOAD1 on");
              output1State = "on";
              digitalWrite(output1, HIGH);
            } else if (header.indexOf("GET /1/off") >= 0) {
              Serial.println("LOAD1 off");
              output1State = "off";
              digitalWrite(output1, LOW);

請注意，此設置僅適用于 ESP8266 和您在同一網(wǎng)絡上瀏覽 APP 的設備。（本地網(wǎng)絡運營）

結果

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這是結果，如您所見，該系統(tǒng)正在運行。

每當我們通過 WEB APP 切換繼電器時，每個繼電器模塊頂部都有一個 LED 指示燈會打開和關閉。

交流負載測試

在開始進行此設置之前，請確保佩戴適當?shù)慕^緣橡膠手套，并在插入交流電源后盡量不要觸摸交流側。

• 我們按照上述接線方案將交流燈泡座與繼電器的公共和 NC 連接器以及交流電源接線連接起來。
• 接下來，我們打開 WEB APP 并切換連接到交流電源的負載 1。

總結與改進

此設置有效，現(xiàn)在我們可以將其添加到我們家中的 MCB 盒中，以控制特定區(qū)域或任何控制至少 6 個光輸出的照明開關附近。

它的工作方式也很簡單，繼電器就像物理開關，我們可以將它們與任何光源或輸出串聯(lián)添加。通過將 RELAY 的狀態(tài)更改為 HIGH 或 LOW，它可以斷開或連接電路并控制與其連接的負載。

此設置使用帶有外部 5V 電源的 NodeMCU 板。

理想情況下，板載 240V AC 至 5V 1A DC 轉(zhuǎn)換器以及通過單線輕松連接的負載輸出。NodeMCU 可以替換為基于最小 ESP12F 的設置，該設置將在相同的拓撲中實現(xiàn)自己的繼電器模塊板。這就是我將在這個項目的第 2 版中做的事情。

這就是今天的內(nèi)容，如果您在設置此項目時遇到任何問題，請發(fā)表評論。

特別感謝 PCBWAY 提供了我在這個項目中使用的組件，檢查它們以獲得各種 PCB 或 PCBA 相關的服務以降低成本。

謝謝，我很快就會帶著一個新項目回來。