文章目录
- 0 前言
- 1 简介
- 2 主要器件
- 3 实现效果
- 4 硬件设计
- 空调遥控器原理
- 原理图
- 解码IR信号
- 5 软件说明
- 代码
- 与Homekit进行连接
- 5 最后
0 前言
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🚩 ** 单片机多功能红外空调遥控器 **
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- 难度系数：3分
- 工作量：3分
- 创新点：3分
1 简介
基于ESP8266开发板的自制空调遥控器，搭建一个基于ESP8266的WiFi空调遥控器。虽然此项目可以适应任何使用遥控器的设备，但我们将使用它来控制空调。
2 主要器件
- ESP8266 NodeMCU
- 带有WiFi加密狗的Raspberry Pi 4，Raspberry Pi 3或Raspberry Pi 2
- Raspberry Pi的键盘，显示器和HDMI电缆或LAN电缆
- Raspberry Pi的2A电源
- SSD1332 OLED显示屏（256×64）
- 按钮
- 红外灯
- 发光二极管
- 跳线
- 面包板
3 实现效果
4 硬件设计
空调遥控器原理
空调遥控器是怎么运作的？
空调（AC）通常由遥控器控制，当按下按钮时，该遥控器会向其发送红外信号。 空调解释信号并将其转换为指令，以提高其温度或降低其强度，关闭或开启等。因此，为了能够使用我们自己的设备进行控制，该设备必须能够模仿并发送遥控器发送到AC的信号相同，因此，通过按应用程序上的“ ON”按钮，我们的WiFi遥控器会发送遥控器发出的相同IR信号。
ESP8266将通过MQTT连接到家庭桥接器，通过它，Siri可用于提供控制AC的指令。一旦通过MQTT接收到指令（例如“打开”指令），NodeMCU便将其与相应的IR信号进行匹配，然后信号通过IR指示灯发送至AC。 OLED显示器用于向用户提供有关当前状态的视觉反馈。对于非iPhone用户，该设备还可以连接到Amazon Alexa。除了可以通过Siri或Apple的家用套件控制空调外，还配备了控制开关。
为了将本项目做的比较完整，该项目添加了以下功能：
- 待机时显示NTP时钟。
- 简单的按钮控制。电源、温度升高/降低。
- 可以使用HomeKit控制温度、摆幅、风扇速度和模式。
- 根据环境光自动亮度
- OTA固件升级。
- 使用HeaterCooler Service（iOS 11+）通过HomeKit进行控制，
- 使用风扇服务与Amazon Alexa配合使用
原理图
如上面所述，项目本身的硬件部分由NodeMCU、IR LED、一些按钮和OLED显示器组成，如下图所示连接组件。
解码IR信号
如上所述，该项目通过模仿IR遥控器，发送基于Homekit的命令生成的IR信号来工作。由于IR信号必须与遥控器发送的信号相同，因此我们需要先获取每个按钮的IR代码。要获取代码，我们必须构建一种设备，该设备从遥控器接收红外信号，对其进行解码并显示编码后的数据，以便我们可以将其复制以供以后使用。
要获取IR代码，我们将使用便宜的设备，连接到Nodemcu的高效且流行的TSOP1738红外接收器，当按下遥控器上的按钮时，红外接收器将对其进行拾取，并通过在NodeMCU上运行的解码草图，将信号内容打印在串行监视器。此内容将在以后用于控制AC。
原理图
为了确定何时接收到IR信号并帮助我们进行调试，在原理图中添加了一个LED，使其仅在接收到IR信号时亮起。
为了使项目看起来令人愉悦，对外壳进行了3D打印。设计是使用Fusion 360完成的。
打印后，将外壳擦洗并上漆以使打印效果更好。最终外壳如下图所示。
5 软件说明
代码
本篇文章主要基于IRremote ESP8266库，可以从随附的链接下载该库。该库基于标准的Arduino IRremote库，并带有解码的数据（用于一些通用键），用于许多流行的遥控器，这意味着您很幸运，并且遥控器的代码将已经可用。对于那些不太幸运的人，我们将使用IRremote ESP8266库随附的示例草图IRrecvDumpV2以及上面的示意图来获取编码。
安装库后，启动Arduino IDE，转到示例并选择IRrecvDumpV2示例。将代码上传到NodeMcu，然后按遥控器上的按钮。每次按下遥控器上的按钮时，您应该会在串行监视器中看到一组数字。复制并保留每个键的阵列，因为它们代表遥控器发送的已解码IR信号，我们将使用它们为空调复制IR信号。
与Homekit进行连接
在编写代码之前，我们需要做的第二件事是建立与Homekit的连接。与Homekit的连接使我们能够使用Siri和Homekit应用程序控制设备。为此，我们将使用安装在RaspberryPi上的Homebridge-MQTT作为服务器。 Homebridg-MQTT本质上是Homebridge的插件，可让您通过MQTT协议添加和控制设备。启动RaspberryPi并打开终端。我们将从更新Pi开始，以确保以后不会遇到任何兼容性问题。
运行以下指令：
Sudo apt-get update
完成此操作后，在pi上为MQTT安装MOSQUITTO。运行以下指令：
sudo apt-get install mosquitto
完成后，使用以下指令安装Homebridge-MQTT插件；
sudo npm install -g homebridge-mqtt
接下来，我们需要编辑配置文件。配置文件位于homebridge文件夹（home / .homebridge /config.js）中。切换到目录并运行；
sudo nano config.js
将platform部分添加到配置文件中，使其现在看起来像这样；
{"bridge": {"name": "Homebridge","username": "CC: 22: 3D: E3: CE: 30","port": 51826,"pin": "031-45-154"
},
"description": "This file is a fake accessory and one fake platform.",
"accessories": [{"accessory": "relay","name": "My relay light 1","pin": 7}],
"platforms": [{"platform": "mqtt","name": "mqtt","url": "mqtt: //127.0.0.1","port": "1883","topic_type": "multiple","topic_prefix": "homebridge","qos": 1}]
}
保存配置文件并退出。
运行HomeBridge，使用MQTT LENS并将Connection添加到我们的Raspberry Pi，创建一个使用加热器冷却器服务的附件，该附件受IOS11的任何版本的IoS支持。将发布设置为；
homebridge / to / add
并将有效载荷设置为；
**{"name": "Smart AC","service_name": "smart_ac","service": "HeaterCooler","manufacturer": "ESP8266","firmwarerevision": "1.0.0","SwingMode": 1,"RotationSpeed": {"maxValue": 3, "minValue": 0, "minStep": 3},
"CoolingThresholdTemperature": {"maxValue": 28, "minValue": 18, "minStep": 1}
}
