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使用ESP32和IR Remote的Alexa家庭自動(dòng)化

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資料介紹

描述

在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，我展示了如何使用Alexa、IR 遙控器和開關(guān)來控制有和沒有互聯(lián)網(wǎng)的 8 通道繼電器模塊，從而制作基于物聯(lián)網(wǎng)的ESP32家庭自動(dòng)化。如果互聯(lián)網(wǎng)不可用，那么您可以通過紅外遙控和手動(dòng)開關(guān)控制家用電器。

在本文中，我展示了制作這個(gè)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的所有步驟。

該ESP32控制繼電器模塊具有以下特點(diǎn)：

使用 Alexa（語音控制）控制家用電器。
使用 IR Remote 控制家用電器。
用手動(dòng)開關(guān)控制家用電器。
在 Blynk 應(yīng)用程序中監(jiān)控實(shí)時(shí)反饋。
通過紅外遙控器和開關(guān)手動(dòng)控制家用電器，無需互聯(lián)網(wǎng)。

如果您不想使用 PCB，也可以使用 8 通道繼電器模塊、ESP32 和 IR 接收器傳感器來制作這個(gè) IoT 項(xiàng)目。

ESP32 項(xiàng)目的電路圖

這是這個(gè)家庭自動(dòng)化項(xiàng)目的完整電路圖。我已經(jīng)在教程視頻中解釋了電路。

電路非常簡單，我使用了 GPIO 引腳D23、D22、D21、D19、D18、D5、D25 和 D26來控制 8 個(gè)繼電器。

GPIO 引腳D13、D12、D14、D27、D33、D32、D15 和 D4與 Switch 連接以手動(dòng)控制 8 個(gè)繼電器。

IR Receiver 的輸出引腳與 GPIO D35 相連。

我在 Arduino IDE 中使用了INPUT_PULLUP函數(shù)，而不是使用上拉電阻。

我使用的是 5V 5A 直流電源。

所需組件：

ESP32 DEVKIT V1 開發(fā)板
8通道SPDT 5V繼電器模塊
TSOP1838 紅外接收器
手動(dòng)開關(guān)或按鈕

PCB所需的組件

1. 繼電器 5v (SPDT) (8 no)
2. BC547晶體管（8個(gè)）
3. PC817 光電倍增管（8 個(gè)）
4. 510-ohm 0.25-watt 電阻器 (8 no) (R1 - R8)
5. 1k 0.25 瓦電阻器（10 個(gè)）（R9 - R18）
6. LED 5 毫米（10 無）
7. 1N4007 二極管（8 個(gè)）（D1 - D8）
8. 按鈕（8 個(gè)）
9. 終端連接器
10. 5V直流電源

所需軟件：

Arduino IDE
亞馬遜 Alexa 應(yīng)用程序

在設(shè)計(jì) PCB 之前測試電路

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在設(shè)計(jì)PCB之前，我已經(jīng)使用ESP32、8通道繼電器模塊、IR接收器和手動(dòng)開關(guān)制作了完整的電路。

如您所見，繼電器可以通過IR Remote 、手動(dòng)開關(guān)和Amazon Alexa App進(jìn)行控制。在接下來的步驟中，我已經(jīng)詳細(xì)解釋了完整的項(xiàng)目，還分享了代碼和 PCB Garber 文件。

首先，讓我們詳細(xì)討論這個(gè) Alexa 家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的所有功能。

使用 Alexa 使用語音命令控制繼電器

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如果ESP32模塊與 WiFi 連接，您可以通過 Amazon Alexa App、IR Remote 和手動(dòng)開關(guān)控制家電。

您可以在 Alexa App 中控制、監(jiān)控繼電器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。ESP32、Amazon Echo Dot 應(yīng)該連接到同一個(gè) WiFi 網(wǎng)絡(luò)。

ESP32 帶紅外遙控器的控制繼電器

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您始終可以從 IR 遙控器控制繼電器。對于這個(gè)項(xiàng)目，您可以使用任何紅外遙控器。

我將在以下步驟中解釋如何從任何遙控器獲取 IR 代碼（HEX 代碼）。

如果 ESP32 連接 Wi-Fi，那么您還可以在Amazon Alexa App中監(jiān)控實(shí)時(shí)反饋。

用開關(guān)手動(dòng)控制繼電器

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如果 WiFi 不可用，您也可以通過手動(dòng)開關(guān)控制繼電器。

ESP32 將每 3 秒檢查一次 WiFi。當(dāng) WiFi 可用時(shí)，ESP32 將自動(dòng)連接 WiFi。

請參考電路圖連接手動(dòng)開關(guān)。

為 ESP32 項(xiàng)目設(shè)計(jì) PCB

為了使電路緊湊并具有專業(yè)的外觀，我在測試面包板上的智能繼電器模塊的所有功能后設(shè)計(jì)了 PCB。

焊接PCB上的所有組件

之后，我按照電路圖焊接了所有組件。

然后將 ESP32 板與 PCB 連接起來。

從遠(yuǎn)程獲取 IR 代碼（十六進(jìn)制代碼）

現(xiàn)在，要從遙控器獲取 HEX 代碼，首先，我們必須將 IR 接收器輸出引腳與 GPIO D35 連接。

并在 VCC 和 GND 之間提供 5V。IR 接收器必須有金屬外殼，否則您可能會遇到問題。

然后按照以下步驟獲取 HEX 代碼

在 Arduino IDE 中安裝IRremote 庫
下載隨附的代碼，并將其上傳到 ESP32。
打開波特率 9600的串行監(jiān)視器。
現(xiàn)在，按下紅外遙控按鈕。相應(yīng)的十六進(jìn)制代碼將填充到串行監(jiān)視器中。

將所有十六進(jìn)制代碼保存在文本文件中。

Blynk ESP32 家庭自動(dòng)化的代碼

如果您使用開關(guān)（Latched），請參閱開關(guān)代碼，請使用按鈕代碼為瞬時(shí)開關(guān)。

在 Arduino IDE 中下載并安裝以下庫

IRremote 庫https://github.com/Arduino-IRremote/Arduino-IRremote
AceButton 庫https://github.com/bxparks/AceButton
Espalexa 庫https://github.com/Aircoookie/Espalexa

我已經(jīng)分享了代碼中所有庫的下載鏈接。

使用 Arduino IDE 對 ESP32 進(jìn)行編程

在代碼中輸入WiFi 名稱、WiFi 密碼和設(shè)備名稱。

// WiFi Credentials
const char* ssid = "WIFI NAME";
const char* password = "WIFI PASSWORD";

// device names
String Device_1_Name = "Study Lamp";
String Device_2_Name = "CFL";
String Device_3_Name = "Yellow light";
String Device_4_Name = "Night Lamp";
String Device_5_Name = "Studio Light";
String Device_6_Name = "Outdoor Light";
String Device_7_Name = "Kitchen Light";
String Device_8_Name = "Room Light";

然后更新 ir_remote 函數(shù)中的HEX 代碼，如教程視頻所示。

          case 0x80BF49B6:  relayOnOff(1);  break;
          case 0x80BFC936:  relayOnOff(2);  break;
          case 0x80BF33CC:  relayOnOff(3);  break;
          case 0x80BF718E:  relayOnOff(4);  break;
          case 0x80BFF10E:  relayOnOff(5);  break;
          case 0x80BF13EC:  relayOnOff(6);  break;
          case 0x80BF51AE:  relayOnOff(7);  break;
          case 0x80BFD12E:  relayOnOff(8);  break;