- רכיבי חומרה המשמשים:
- תכנות מודול ESP-01 באמצעות ממיר CP2102 USB-TTL:
- חיבור ESP-01 עם מודול CP2102:
- תכנות מודול ESP-01 עבור אוטומציה ביתית של Alexa
- תרשים מעגל
- הגדר את אפליקציית Alexa Alexa לאוטומציה ביתית
רמקולים חכמים כמו Amazon Echo או Google home הופכים פופולריים בימים אלה ולשניהם יש יכולת לשלב מיומנות או פעולה מותאמים אישית כדי לשלוט בכל מכשיר באמצעות הרמקול החכם הזה. בנו בעבר רמקול חכם משלנו באמצעות Raspberry Pi ו- Alexa, וגם שלטנו במכשירי חשמל ביתיים באמצעות רמקול חכם Raspberry Pi.
אוטומציה ביתית הפכה נפוצה מאוד בימים אלה ואנשים משתמשים ב- IoT כדי להפוך את כל מה שיש בביתם לאוטומטי. כאן במדריך זה נשתמש ברמקול אמזון נקודה אמיתי וניצור מיומנות מותאמת אישית לשליטה במכשירי חשמל ביתיים כמו אורות, מאווררים, טלוויזיות, שקעים באמצעות רמקול של אמזון הד נקודה. כאן נשתמש ב- Arduino UNO ובמודול Wi-Fi ESP8266-01 לחיבור רמקול הד עם מכשירי חשמל. לאחר הדרכה זו, תוכל לשלוט בכל מכשיר באמצעות Alexa.
רכיבי חומרה המשמשים:
- ארדואינו UNO
- מודול ESP-01
- נקודת הד של אמזון Alexa
- ממיר CP2102 USB-TTL
- קרש לחם
- מודול ממסר 5V
- מכשירי חשמל
- מגשרים
תכנות מודול ESP-01 באמצעות ממיר CP2102 USB-TTL:
כאן מתוכנת ESP-01 באמצעות ממיר CP2102 USB-TTL; ניתן לתכנת אותו גם באמצעות לוח UNO של Arduino. במקרה שלי, השתמשתי במודול CP2102 והשלבים לביצוע זה מוסברים להלן.
מודול ESP-01
ה- ESP8266 ESP-01 הוא מודול Wi-Fi הפופולרי מאוד בעיצוב יישומי IoT והוא משמש לאפשר למיקרו-בקרים כמו Arduino UNO להתחבר לאינטרנט. מודול זה הוא מערכת עצמאית על שבב (SOC) שיכולה להתנהג כמו מחשב קטן. זה מגיע עם קושחת AT מותקנת מראש, ולכן אנו יכולים לתכנת אותו באמצעות Arduino IDE. תוכל ללמוד עוד על מקלט ה- Wi-Fi ESP-01 ותכנותו באמצעות Arduino IDE על ידי לחיצה על הקישור.
תיאור סיכה:
VCC: סיכת אספקת חשמל של ESP-01 אשר ניתן לספק עם 3.3 וולט DC
GND: סיכת התייחסות קרקעית של ESP-01
TXD: משמש כסיכת משדר UART
RXD: משמש כסיכת מקלט UART
איפוס: הוא משמש לאיפוס המודול והוא סיכה נמוכה LOW.
CH_PD: זהו סיכת הפעלת השבב שהיא סיכה HIGH פעילה.
GPIO0: סיכה זו משרתת שתי מטרות. האחד הוא כקלט / פלט למטרות כלליות ואחר הוא לאפשר מצב תכנות של ESP-01
GPIO2: זהו סיכת קלט / פלט למטרות כלליות.
חיבור ESP-01 עם מודול CP2102:
האיור שלהלן מציג את דיאגרמת ה- pinout של ממיר CP2102 USB-TTL. חבר את מודול ה- ESP-01 עם מודול הממיר USB-TTL CP2102 בהתאם לטבלה שלהלן.
|
מודול ESP-01 |
מודול CP2102 |
|
VCC |
3.3 וולט |
|
GND |
GND |
|
RXD |
TXD |
|
TXD |
RXD |
|
CH_PD |
3.3 וולט |
|
אִתחוּל |
אין חיבור |
|
GPIO0 |
GND |
|
GPIO2 |
אין חיבור |
לאחר השלמת החיבור שלמעלה, המעגל אמור להיראות כמו למטה:
ואז חבר את מודול CP2102 למחשב שלנו לתכנות. לפני העלאת הקוד ל- ESP-01, ראשית, בדוק אם יש את יציאת התקשורת. לשם כך עבור אל התחל-> וחפש מנהל מכשיר. לאחר מכן לחץ על COMs and Ports. תחת אפשרות זו עלינו להשיג יציאת COM עם שם ממיר USB-TTL כמו " מעבדות הסיליקון CP21xx USB-UART Bridge ", כפי שמוצג בתמונה למטה:
לאחר השלמה מוצלחת של השלבים לעיל, פתח את Arduino IDE ובחר את הלוח כ- " Generic ESP8266 Module " מתפריט כלים ובחר את יציאת ה- COM שקיבלנו בשלב הקודם.
תכנות מודול ESP-01 עבור אוטומציה ביתית של Alexa
קוד מלא ניתן בסוף פרויקט זה. להלן ההסבר השלבי של הקוד אותו יש להעלות במודול ESP-01. הצעד הראשון הוא לכלול את כל הספריות הדרושות. תוכלו להוריד את ספריית "fauxmoESP.h" מהקישור כאן.
# כלול # כלול
בשלב זה עלינו להגדיר את כל האישורים הנדרשים לחיבור ESP-01 לאינטרנט. עדכן את נתוני ה- SSID והסיסמה שלך ברשת בתוכנית.
#define SSID "*******" #define pass "*******"
לאחר מכן הגדירו את שם המכשירים, שעלינו לשלוט באלקסה. במקרה שלי, לקחתי את שמות המכשירים שלי כ"אור לחדר שינה "," מאוורר לחדר שינה " ו"שקע שקע חכם " .
# הגדר מכשיר 1 "אור לחדר שינה" # הגדר מכשיר 2 "מאוורר לחדר שינה" # הגדר מכשיר 3 "שקע חכם"
הפונקציה WiFi.mode משמשת להגדרת מודול ESP-01 כמצב תחנה והפונקציה WiFi.begin משמשת לחיבור מודול ESP-01 לאינטרנט שלוקח את ה- SSID והסיסמה של הרשת כטיעוניה.
WiFi.mode (WIFI_STA); WiFi.begin (ssid, pass);
החלק הבא הוא לאתחל את כל הפונקציות של מחלקת Fauxmo כמו ליצור את השרת, לאפשר את מספר היציאה למכשיר Alexa, להפעיל את המכשיר וכו 'ואז להוסיף את כל המכשירים באמצעות fauxmo.addDevice שיצרנו קודם.
fauxmo.createServer (נכון); fauxmo.setPort (80); fauxmo.enable (נכון); fauxmo.addDevice (device1); fauxmo.addDevice (device2); fauxmo.addDevice (device3);
לאחר מכן, כתוב פונקציה להשוואת הפקודות הקוליות שלנו עם שמות המכשירים שהוגדרו מראש. אם הפקודה תואמת, שלח דמות למסופים טוריים של Arduino באמצעות Serial.print.
fauxmo.onSetState ((char-device_id לא חתום, const char * device_name, bool state, ערך char לא חתום) {if (strcmp (device_name, device1) == 0) {if (state) Serial.print ("1"); אחר סידורי.print ("2");}}
בשנת לולאה החלל () פונקציה, fauxmo.handle פונקציה רק יבדוק את הנתונים הנכנסים אליו אלקסה וזה ייקח פעולות באמצעות onSetstate () פונקציה.
לולאה בטלה () {fauxmo.handle (); }
כעת העלה את הקוד השלם שניתן בסוף למודול ESP-01 והוודא להעלאה מוצלחת.
קוד ארדואינו:
אחרי זה הגיע הזמן להעלות את הקוד בארדואינו. הקוד לארדואינו פשוט מאוד. הוא מקבל רק את התווים שנשלחו ממודולי ESP-01 דרך מסופי ה- UART שלו ומשווה אותו כדי לשלוח את אות ההפעלה / כיבוי לממסר. התוכנית המלאה לארדואינו מוצגת להלן:
נתוני char הגדרת חלל () {Serial.begin (115200); pinMode (7, OUTPUT); pinMode (6, OUTPUT); pinMode (5, OUTPUT); digitalWrite (7, LOW); digitalWrite (6, LOW); digitalWrite (5, LOW); } loop loop () {if (Serial.available ()> 0) {data = Serial.read (); Serial.print (נתונים); Serial.print ("\ n"); אם (data == '1') digitalWrite (7, HIGH); אחרת אם (data == '2') digitalWrite (7, LOW); אחרת אם (data == '3') digitalWrite (6, HIGH); אחרת אם (data == '4') digitalWrite (6, LOW); אחרת אם (data == '5') digitalWrite (5, HIGH); אחרת אם (data == '6') digitalWrite (5, LOW); }}
לאחר ההעלאה המוצלחת, הקוד לארדואינו, הבא חבר את החומרה בהתאם לתרשימים המפורטים להלן.
תרשים מעגל
תרשים המעגל לאוטומציה ביתית באמצעות Alexa מוצג להלן:
כאן הלחמנו את כל הרכיבים על גבי Perfboard כך שהוא ישמש כמגן Arduino.
באופן דומה, בנינו גם מודול ממסר על Perfboard:
הגדר את אפליקציית Alexa Alexa לאוטומציה ביתית
לאחר השלמת ההתקנה וקידוד החומרה המוצלחת, הגיע הזמן להגדיר את אפליקציית Alexa לאנדרואיד. ראשית, עלינו לחפש כל המכשירים החכמים הסמוכים דרך האפליקציה הזו. לשם כך הפעל את מכשיר Alexa שלך ואז פתח את אפליקציית Alexa ולחץ על האפשרות " התקנים " ואז לחץ על הסימן "+" שמבקש ממך " להוסיף מכשיר ". לאחר מכן לחץ על " הוסף מכשיר ", בסוג ההתקן לחץ על " אחר " ואז בחר גילוי מכשירים. אז אפליקציית Alexa שלך צריכה לחפש את המכשיר שעשוי לארוך עד 45 שניות.
הערה: לחלופין אנו יכולים גם לגלות את המכשירים באמצעות הפקודה הקולית " Alexa, לגלות מכשירים "
לאחר השלמת גילוי המכשירים, אתה אמור לקבל 3 מכשירים חדשים בשם אותם ציינו בקוד. במקרה שלי, אלה הם אור בחדר השינה , אוהד שינה, ואת שקע חכם . כעת ההתקנה מוכנה לבדיקה, רק בדוק באמירה " Alexa, הפעל אור בחדר השינה " והוא אמור להחזיר את המשוב שלך באומרו "אוקיי", והאור צריך להידלק. באופן דומה, אנו יכולים לבדוק את כל הפקודות האחרות.
כך תיראה ההתקנה המלאה של מכשירי חשמל ביתיים מבוקרים על ידי Amazon Echo:
הקוד השלם ל- ESP-01 עם סרטון הדגמה ניתן להלן.