今天小編給大家?guī)淼氖怯《鹊腗aker Technolab creation的基于ESP32C3的智能家居四路控制器，該控制器可以通過傳統(tǒng)的手動開關(guān)按鈕、紅外遙控器、智能手機(jī)進(jìn)行控制，同時(shí)手機(jī)上也可以實(shí)時(shí)顯示溫度和濕度，可以實(shí)現(xiàn)無縫銜接的智能家居體驗(yàn)。

元件列表

硬件列表

定制PCB板

XIAOesp32c3

軟件列表

BIynk

控制器功能概述

該家庭自動化系統(tǒng)圍繞 PCB 設(shè)計(jì)，大約是信用卡的大小，使其高度集成在任何家庭環(huán)境中。

該 PCB 的主要特性包括：

板載保險(xiǎn)絲：確保過載和短路保護(hù)。

高負(fù)載端子連接器：提供無火花操作和熱保護(hù)。

JST連接器：用于連接DHT傳感器、紅外接收器和手動開關(guān)。

肖ESP32C3：系統(tǒng)的“大腦”，以其緊湊和高效而聞名。

XIAO ESP32C3：最小的 ESP32 開發(fā)板。

小ESP32C3板由Seeed Studio開發(fā)，是一款小巧而強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)迷你開發(fā)板。它基于樂鑫 ESP32-C3 WiFi/藍(lán)牙雙模芯片，即 32 位 RISC-V CPU。該 CPU 包括一個(gè)用于 32 位單精度運(yùn)算的 FPU（浮點(diǎn)單元），提供強(qiáng)大的計(jì)算能力。該板以其出色的射頻性能而著稱，支持 IEEE 802.11 b/g/n WiFi 和藍(lán)牙 5 （LE） 協(xié)議。包括一個(gè)外部天線，以增強(qiáng)無線應(yīng)用的信號強(qiáng)度。

設(shè)計(jì)與特點(diǎn)

外形尺寸：該板擁有小巧精致的外形尺寸，采用單面表面貼裝設(shè)計(jì)。

接口：配備11個(gè)數(shù)字I/O，可作為PWM引腳，4個(gè)模擬I/O ADC，支持UART、I2C、SPI等4個(gè)串行接口。

兼容性：與 Seeeduino XIAO 的 Grove Shield 和 Seeeduino XIAO 擴(kuò)展板完全兼容，但 SWD 彈簧觸點(diǎn)除外。

性能：定位為高性能、低功耗、高性價(jià)比的物聯(lián)網(wǎng)迷你開發(fā)板，是低功耗物聯(lián)網(wǎng)和無線可穿戴應(yīng)用的理想選擇。

技術(shù)規(guī)格

CPU：ESP32-C3,32 位 RISC-V 單核處理器，運(yùn)行頻率高達(dá) 160 MHz。

Wi-Fi：完整的 Wi-Fi 子系統(tǒng)，符合 IEEE 802.11b/g/n 協(xié)議。

藍(lán)牙：支持藍(lán)牙 5 和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

電源效率：超低功耗，深度睡眠模式下約為 43μA。

存儲器：400KB SRAM 和 4MB 板載閃存。

尺寸：超小（20×17.5mm），適用于可穿戴設(shè)備和小型項(xiàng)目。

安全性：具有支持 AES-128/256、哈希、RSA、HMAC、數(shù)字簽名和安全啟動的加密硬件加速器。

電池管理：包括用于鋰電池充放電管理的電池充電芯片。

低成本：WIFI/BLE雙模開發(fā)板僅需4.99美元。

XIAO ESP32C3的功能在其入門指南中有詳細(xì)記錄，該指南提供了對其功能和潛在應(yīng)用的見解。

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Blynk云配置

若要在 Blynk 儀表板上創(chuàng)建設(shè)備，通常需要執(zhí)行以下常規(guī)步驟：

注冊/登錄：您需要在 Blynk 上創(chuàng)建一個(gè)帳戶，或者如果您已經(jīng)有一個(gè)帳戶，請登錄。

訪問儀表板：登錄后，導(dǎo)航到開發(fā)人員區(qū)域，您可以在其中管理和創(chuàng)建新模板。

單擊“+ New Template”，然后給出項(xiàng)目所在的模板名稱，然后選擇硬件類型，在我的情況下是 ESP32，連接類型是 WIFI.....之后，單擊“完成”按鈕，您就已成功為項(xiàng)目創(chuàng)建模板。

現(xiàn)在單擊數(shù)據(jù)流，然后單擊新的數(shù)據(jù)流，選擇虛擬引腳。

給出數(shù)據(jù)流的名稱，給出你想要的任何常規(guī)名稱。

選擇要控制繼電器的引腳，我為按鈕 1 選擇虛擬引腳 V1，然后選擇數(shù)據(jù)類型為整數(shù)。

以類似的方式再創(chuàng)建 3 個(gè)數(shù)據(jù)流，因?yàn)槲覀冃枰刂祈?xiàng)目中的四個(gè)繼電器，它們的虛擬 Pin 將是按鈕 2、按鈕 3、按鈕 4 的 V2、V3、V4。

按鈕“all_off”和虛擬 Pin 的第五個(gè)數(shù)據(jù)流將是 V5。

我們需要另外兩個(gè)溫度和濕度數(shù)據(jù)流，它們將連接到虛擬引腳 V6 和 V7。

對于溫度數(shù)據(jù)類型將為雙精度，請選擇攝氏度為單位。

最小值為“0”，最大值為“50”。

對于濕度數(shù)據(jù)類型將為雙倍，請選擇單位作為百分比。

最小值為“0”，最大值為“100”。

創(chuàng)建所有數(shù)據(jù)流后，單擊“保存”按鈕以保存所有配置。

創(chuàng)建新設(shè)備：

選擇選項(xiàng)設(shè)備，然后單擊“+ 新設(shè)備”，選擇“從模板”選項(xiàng)，然后選擇您不久前創(chuàng)建的模板，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕。

創(chuàng)建設(shè)備后，您可以配置其設(shè)置，例如數(shù)據(jù)流、觸發(fā)器和其他物聯(lián)網(wǎng)功能，并且您還將獲得我們在代碼中需要的 BLYNK TEMPLATE ID、BLYNK TEMPLATE NAME、BLYNK AUTH TOKEN，因此請妥善保管這些數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵組件和功能細(xì)分

1.Blynk配置：

`#define BLYNK_TEMPLATE_ID“和”#define BLYNK_TEMPLATE_NAME“：這些行定義 Blynk 項(xiàng)目的模板 ID 和名稱。

“#define BLYNK_AUTH_TOKEN”：這是 Blynk 生成的身份驗(yàn)證令牌，用于將您的硬件連接到 Blynk Cloud。

2. WiFi憑證：

'char ssid[]'和'char pass[]'：這些數(shù)組存儲您的WiFi網(wǎng)絡(luò)的SSID和密碼。

3. 紅外遙控按鈕代碼：

“#define IR_Button_1”等：這些定義了紅外遙控器按鈕的十六進(jìn)制代碼。

4. 引腳配置：

“#define RelayPin1”等：這些定義了 ESP32 上的哪些 GPIO 引腳連接到繼電器。

“#define SwitchPin1”等：這些定義連接到物理交換機(jī)的 GPIO 引腳。

5. Blynk 應(yīng)用程序的虛擬圖釘：

`#define VPIN_BUTTON_1“等：這些在 Blynk 應(yīng)用程序中定義虛擬引腳，以控制和監(jiān)控系統(tǒng)的不同方面。

6.DHT傳感器類型：

“#define DHTTYPE DHT11”：此行設(shè)置使用的 DHT 傳感器類型（DHT11、DHT22 或 DHT21）。

7.全局變量：

'bool toggleState_1'等：這些變量存儲每個(gè)繼電器的當(dāng)前狀態(tài)（開/關(guān)）。

“bool SwitchState_1”等：這些變量存儲每個(gè)物理交換機(jī)的狀態(tài)。

8. Blynk 功能：

'BLYNK_WRITE（VPIN_BUTTON_1）'：每當(dāng)按下 Blynk 應(yīng)用程序中的相應(yīng)虛擬按鈕時(shí)，都會調(diào)用此函數(shù)。

9.設(shè)置功能：

`void setup（）'：此函數(shù)在 ESP32 啟動時(shí)運(yùn)行一次。它初始化串行通信，設(shè)置引腳模式，初始化DHT傳感器，連接到WiFi，并設(shè)置Blynk。

10.主循環(huán)：

'void loop（）'：這是連續(xù)運(yùn)行的主循環(huán)。它檢查手動控制輸入、紅外遙控輸入，并保持 Blynk 連接處于活動狀態(tài)。

11. 傳感器讀取和數(shù)據(jù)傳輸：

`void readSensor（）'和'void sendSensor（）'：這些函數(shù)負(fù)責(zé)從 DHT 傳感器讀取數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到 Blynk 應(yīng)用程序。

12.手動和紅外遙控功能：

'void manual_control（）'和'void ir_remote（）'：這些功能允許通過物理開關(guān)和紅外遙控器控制系統(tǒng)。

13.實(shí)用功能：

'void all_SwitchOff（）'和'void getRelayState（）'：這些函數(shù)提供了額外的功能，例如關(guān)閉所有中繼并從存儲中獲取中繼的最后已知狀態(tài)。

Blynk：移動儀表板配置。

下載并安裝BIynk應(yīng)用程序

下載 Blynk 應(yīng)用程序：轉(zhuǎn)到 App Store（適用于 iOS 設(shè)備）或 Google Play Store（適用于 Android 設(shè)備）。

安裝應(yīng)用程序：搜索“Blynk”并在您的移動設(shè)備上安裝該應(yīng)用程序。

打開應(yīng)用程序：在您的設(shè)備上啟動 Blynk 應(yīng)用程序。

登錄：使用您在 web-dashboard 中使用的相同憑據(jù)登錄。

訪問儀表板

導(dǎo)航到設(shè)備：登錄后，您將被帶到您在 web-dashboard 上創(chuàng)建的主設(shè)備。

設(shè)置小部件：點(diǎn)擊“+”圖標(biāo)，然后拖放五個(gè)按鈕小部件和兩個(gè)儀表小部件以控制電器并監(jiān)視傳感器讀數(shù)。

分配虛擬引腳：將這些小部件連接到與硬件代碼相對應(yīng)的虛擬引腳，對于按鈕小部件，選擇按鈕類型作為開關(guān)。

測試您的設(shè)置：與應(yīng)用程序中的小部件進(jìn)行交互，并觀察硬件是否按預(yù)期響應(yīng)。

監(jiān)控和修改：您可以監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，并根據(jù)需要修改設(shè)置或小部件。

控制器使用接線示意圖

按照如下所示的連接圖連接所有電器、開關(guān)和傳感器。

現(xiàn)在，您已經(jīng)成功設(shè)置了 Blynk 云配置，編寫代碼并將其上傳到設(shè)備，配置了 Blynk 智能手機(jī)應(yīng)用程序，并連接了所有硬件組件，如燈泡、開關(guān)和傳感器。接下來可以執(zhí)行以下操作：

1. 測試您的設(shè)置

操作設(shè)備：使用 Blynk 應(yīng)用程序控制連接的設(shè)備。例如，打開和關(guān)閉燈泡、激活開關(guān)和監(jiān)控傳感器讀數(shù)。

檢查響應(yīng)能力：確保設(shè)備正確響應(yīng)應(yīng)用命令。

監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)：如果您連接了傳感器，請檢查其數(shù)據(jù)是否在應(yīng)用程序中準(zhǔn)確報(bào)告。

2. 必要時(shí)排除故障

識別問題：如果某些東西沒有按預(yù)期工作，請嘗試確定問題所在——無論是在硬件、代碼、Blynk 應(yīng)用程序配置還是網(wǎng)絡(luò)連接中。

查閱文檔：有關(guān)故障排除提示，請參閱 Blynk 的文檔或論壇。

檢查連接：確保所有物理連接都是安全的，并且設(shè)備電源正確。

3. 優(yōu)化你的項(xiàng)目

調(diào)整代碼：您可能需要調(diào)整代碼以獲得更好的性能或添加新功能。

更新應(yīng)用程序界面：如果需要，請修改 Blynk 應(yīng)用程序儀表板，例如重新排列控件或更改其外觀以提高可用性。

擴(kuò)展功能：考慮向項(xiàng)目添加更多設(shè)備或傳感器。

4. 監(jiān)控和維護(hù)

定期檢查：定期檢查系統(tǒng)以確保其正常運(yùn)行。

固件更新：保持設(shè)備固件和 Blynk 應(yīng)用程序更新。

5. 文檔和備份

保留記錄：記錄您的設(shè)置和配置以備將來參考。

備份配置：備份您的 Blynk 項(xiàng)目設(shè)置和設(shè)備代碼。

結(jié)論

這個(gè)家庭自動化項(xiàng)目代表了DIY智能家居技術(shù)的重大飛躍。它利用了 XIAO ESP32C3 的強(qiáng)大功能，將復(fù)雜的控制和監(jiān)控功能整合到一個(gè)緊湊、用戶友好的軟件包中。智能手機(jī)集成、環(huán)境傳感和傳統(tǒng)控制方法的結(jié)合使其成為現(xiàn)代家庭的多功能創(chuàng)新解決方案。

審核編輯：劉清