描述

在這個物聯網項目中，我展示了如何使用Alexa、IR 遙控器和開關來控制有和沒有互聯網的 8 通道繼電器模塊，從而制作基于物聯網的ESP32家庭自動化。如果互聯網不可用，那么您可以通過紅外遙控和手動開關控制家用電器。

在本文中，我展示了制作這個家庭自動化系統的所有步驟。

該ESP32控制繼電器模塊具有以下特點：

• 使用 Alexa（語音控制）控制家用電器。
• 使用 IR Remote 控制家用電器。
• 用手動開關控制家用電器。
• 在 Blynk 應用程序中監控實時反饋。
• 通過紅外遙控器和開關手動控制家用電器，無需互聯網。

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 IoT 項目。

ESP32 項目的電路圖

這是這個家庭自動化項目的完整電路圖。我已經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 個繼電器。

GPIO 引腳D13、D12、D14、D27、D33、D32、D15 和 D4與 Switch 連接以手動控制 8 個繼電器。

IR Receiver 的輸出引腳與 GPIO D35 相連。

我在 Arduino IDE 中使用了INPUT_PULLUP函數，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 開發板
• 8通道SPDT 5V繼電器模塊
• TSOP1838 紅外接收器
• 手動開關或按鈕

PCB所需的組件

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

所需軟件：

• Arduino IDE
• 亞馬遜 Alexa 應用程序

在設計 PCB 之前測試電路

在設計PCB之前，我已經使用ESP32、8通道繼電器模塊、IR接收器和手動開關制作了完整的電路。

如您所見，繼電器可以通過IR Remote 、手動開關和Amazon Alexa App進行控制。在接下來的步驟中，我已經詳細解釋了完整的項目，還分享了代碼和 PCB Garber 文件。

首先，讓我們詳細討論這個 Alexa 家庭自動化系統的所有功能。

使用 Alexa 使用語音命令控制繼電器

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

您可以在 Alexa App 中控制、監控繼電器的實時狀態。ESP32、Amazon Echo Dot 應該連接到同一個 WiFi 網絡。

ESP32 帶紅外遙控器的控制繼電器

您始終可以從 IR 遙控器控制繼電器。對于這個項目，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中監控實時反饋。

用開關手動控制繼電器

如果 WiFi 不可用，您也可以通過手動開關控制繼電器。

ESP32 將每 3 秒檢查一次 WiFi。當 WiFi 可用時，ESP32 將自動連接 WiFi。

請參考電路圖連接手動開關。

為 ESP32 項目設計 PCB

為了使電路緊湊并具有專業的外觀，我在測試面包板上的智能繼電器模塊的所有功能后設計了 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。

從遠程獲取 IR 代碼（十六進制代碼）

現在，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的串行監視器。
• 現在，按下紅外遙控按鈕。相應的十六進制代碼將填充到串行監視器中。

將所有十六進制代碼保存在文本文件中。

Blynk ESP32 家庭自動化的代碼

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

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

我已經分享了代碼中所有庫的下載鏈接。

使用 Arduino IDE 對 ESP32 進行編程

在代碼中輸入WiFi 名稱、WiFi 密碼和設備名稱。

// 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;

之后選擇DOIT ESP32 DEVKIT V1 board 和PORT 。然后點擊上傳按鈕。

上傳時，如果看到“正在連接.....___ ”文字，請按下 ESP32 的BOOT按鈕。

為智能家居系統配置 Alexa 應用程序

打開 Amazon Alexa App 并按照以下步驟操作：

1. 點擊設備。然后點擊“ + ”圖標。

2. 點擊“ Light ”，然后選擇“ Others ”。

3. 前往 Alexa 并點擊“發現設備”。

添加設備需要一分鐘。在此期間，ESP32 應與 WiFi 連接。

4. 點擊“設備”，然后點擊“燈”查看所有設備。

如果您遇到“未找到新設備”錯誤，請重新啟動 Echo Dot 并重試。

使用 Alexa 測試 PCB

上傳代碼后，如果 ESP32 連接 WiFi，藍色 LED 會亮起。

然后您可以從Amazon Alexa App控制繼電器模塊。

連接家用電器

按照電路圖連接8個家用電器。使用高壓時請采取適當的安全預防措施。

將 5 伏直流電源與 PCB 連接。（我用過我的舊手機充電器）

打開電源

打開 110V/230V 電源和 5V 直流電源。

最后！！Alexa 家庭自動化系統已準備就緒

現在您可以以智能的方式控制您的家用電器。

我希望你喜歡這個 Alexa 家庭自動化項目。我已經分享了該項目所需的所有信息。如果您分享您的寶貴意見，我將不勝感激。

另外，如果您有任何疑問，請在評論部分寫下。謝謝，學習愉快。