基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居構(gòu)建

描述

在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，我展示了如何使用 ESP32 使用 Google Assistant 和 Alexa 制作基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居，以通過語(yǔ)音命令控制 3 臺(tái)家用電器。

如果互聯(lián)網(wǎng)不可用，那么您可以通過手動(dòng)開關(guān)控制家用電器。在本文中，我展示了制作這個(gè)智能家居系統(tǒng)的所有步驟。

這個(gè)完整的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

• 使用Google 助理控制電器
• 使用Alexa控制電器
• 用開關(guān)手動(dòng)控制電器。
• 在Google Home和Amazon Alexa App中監(jiān)控實(shí)時(shí)反饋。
• 無需互聯(lián)網(wǎng)即可手動(dòng)控制家用電器。
• 對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我使用了一個(gè)免費(fèi)的 Sinric Pro帳戶

因此，您只需使用 ESP32 和繼電器模塊即可在家中輕松制作這個(gè)家庭自動(dòng)化項(xiàng)目。或者，您也可以為此項(xiàng)目使用定制設(shè)計(jì)的 PCB。

所需組件：

1. ESP32 開發(fā)套件 V1

2. 4通道SPDT 5V繼電器模塊

3. 手動(dòng)開關(guān)或按鈕

4. Alexa Echo Dot（可選）

如果您為此項(xiàng)目使用定制設(shè)計(jì)的 PCB，請(qǐng)參考以下所需組件列表。

PCB所需的組件

• ESP32 開發(fā)套件 V1
• 繼電器 5v (SPDT) (4 no)
• BC547 晶體管（4 個(gè)）
• PC817 Opocuplors (4 no)
• 510 歐姆 0.25 瓦電阻器（4 無）（R1 - R4）
• 1k 0.25 瓦電阻器（6 個(gè)）（R5 - R10）
• 10k 0.25 瓦電阻器（1 個(gè)）（R11）
• LED 5 毫米（6 無）
• 1N4007 二極管（4 個(gè)）（D1 - D4）
• 按鈕（4 個(gè)）
• 端子連接器
• 5V直流電源

所需軟件：

1. Arduino IDE

2.谷歌家庭應(yīng)用

3.亞馬遜Alexa應(yīng)用

ESP32家庭自動(dòng)化項(xiàng)目電路圖

電路非常簡(jiǎn)單，我使用 GPIO 引腳D23、D22、D21和D19來控制 4 個(gè)繼電器。

GPIO 引腳D13、D12、D14和D27與開關(guān)相連，可手動(dòng)控制 4 個(gè)繼電器。

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

我使用了一個(gè) 5V 移動(dòng)充電器為智能繼電器模塊供電。

使用高壓時(shí)請(qǐng)采取適當(dāng)?shù)陌踩A(yù)防措施。

使用 ESP32 使用 Google Assistant 控制繼電器

如果ESP32與 WiFi 連接，那么您可以通過Google Home App 和手動(dòng)開關(guān)控制家用電器。

您還可以讓Google 助理打開和關(guān)閉電器。

您可以在世界任何地方控制、監(jiān)控 Google Home 應(yīng)用中繼電器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。對(duì)于這個(gè)家庭自動(dòng)化項(xiàng)目，您不需要任何 Google Home Nest 設(shè)備。

使用 ESP32 通過 Alexa 控制繼電器

如果 ESP32 與 WiFi 連接，您還可以通過Amazon Alexa App控制家用電器。

您還可以要求 Alexa 打開和關(guān)閉電器。

您還可以通過手動(dòng)開關(guān)控制設(shè)備，并從世界任何地方監(jiān)控 Amazon Alexa 應(yīng)用程序中繼電器的實(shí)時(shí)反饋。

對(duì)于這個(gè)家庭自動(dòng)化項(xiàng)目，您不需要任何 Echo DOT設(shè)備。

使用開關(guān)手動(dòng)控制繼電器

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

ESP32 每 5 秒檢查一次 WiFi。當(dāng) WiFi 可用時(shí)，ESP32 將自動(dòng)連接 WiFi。

請(qǐng)參考電路圖連接手動(dòng)開關(guān)。

為這個(gè)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) PCB

為了使電路緊湊并具有專業(yè)的外觀，我在測(cè)試了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 NodeMCU 板與 PCB 連接起來。

在 Sinric Pro 中創(chuàng)建一個(gè)帳戶

首先，訪問https://sinric.pro/

您必須在 Snric Pro 中創(chuàng)建一個(gè)帳戶。

然后登錄 Sinric Pro 帳戶。

您將獲得該帳戶的APP KEY和APP SECRET ，這在代碼中是必需的。

在 Sinric Pro 帳戶中添加房間

之后添加一個(gè)房間并給那個(gè)房間起一個(gè)昵稱（例如：客廳）

在 Sinric Pro 帳戶中添加設(shè)備

然后逐一添加設(shè)備，并為每個(gè)設(shè)備提供昵稱。Sinric 將為每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)唯一的設(shè)備 ID。

在這里，我使用了免費(fèi)的 Sinric Pro 帳戶，因此我最多可以免費(fèi)添加 3 臺(tái)設(shè)備。

使用 Arduino IDE 編程 ESP32

首先，下載代碼并安裝代碼中提到的所有必需庫(kù)。

所需庫(kù)：

• Sinric Pro
• ArduinoJson
• 網(wǎng)絡(luò)套接字

然后輸入WiFi 憑據(jù)

#define WIFI_SSID "YOUR-WIFI-NAME"
#define WIFI_PASS "YOUR-WIFI-PASSWORD"

從Sinric pro account Credential 菜單中輸入APP KEY和APP SECRET 。

#define APP_KEY "YOUR-APP-KEY"
#define APP_SECRET "YOUR-APP-SECRET"

從 Sinric 專業(yè)帳戶的設(shè)備菜單中輸入設(shè)備 ID 。

#define device_ID_1 "SWITCH_ID_NO_1_HERE"
#define device_ID_2 "SWITCH_ID_NO_2_HERE"
#define device_ID_3 "SWITCH_ID_NO_3_HERE"
#define device_ID_4 "SWITCH_ID_NO_4_HERE"

之后選擇DOIT ESP32 DEVKIT V1 board 和PORT 。

然后點(diǎn)擊上傳按鈕。

設(shè)置 Google Home 應(yīng)用

首先，下載并安裝Google Home 應(yīng)用。然后按照步驟在 Google Home 應(yīng)用中創(chuàng)建 Home

• 點(diǎn)擊“ + ”圖標(biāo)（左上角）。
• 點(diǎn)擊創(chuàng)建新家。
• 輸入家庭昵稱和地址。
• 然后點(diǎn)擊繼續(xù)。

主頁(yè)已創(chuàng)建。現(xiàn)在再次點(diǎn)擊“ + ”圖標(biāo)添加設(shè)備。

將 Sinric Pro 與 Google Home 應(yīng)用程序連接 | 添加設(shè)備

在 Google Home 應(yīng)用中創(chuàng)建 Home 后，您可以將 Sinric Pro 與 Google Home 應(yīng)用連接

• 點(diǎn)擊“ + ”圖標(biāo)，然后選擇設(shè)置設(shè)備。
• 點(diǎn)擊與 Google 合作。
• 搜索Sinric Pro ，然后選擇 Sinric Pro。
• 輸入用于 Sinric 帳戶的電子郵件 ID 和密碼，
• 然后點(diǎn)擊登錄。

因此，Sinric Pro 的所有設(shè)備都將添加到 Google Home 帳戶中。

為此智能家居系統(tǒng)配置 Alexa 應(yīng)用程序

從 Google Play 商店或 App Store下載并安裝Amazon Alexa 應(yīng)用程序。

• 轉(zhuǎn)到“更多”，然后選擇“技能和游戲”
• 搜索 Sinric Pro 并點(diǎn)擊“Sinric Pro”。
• 點(diǎn)擊“啟用”
• 使用 Sinric 帳戶憑據(jù)登錄。

使用 Alexa 連接設(shè)備

• 點(diǎn)擊關(guān)閉。
• 點(diǎn)擊“發(fā)現(xiàn)設(shè)備”。
• 添加設(shè)備需要一分鐘。在此期間，ESP32 應(yīng)與 WiFi 連接。
• 點(diǎn)擊“設(shè)備”，然后點(diǎn)擊“插頭”以查看所有設(shè)備。

因此，Sinric Pro 的所有設(shè)備都將添加到 Amazon Alexa App。

連接家用電器

按照電路圖將 4 個(gè)家用電器與繼電器模塊連接起來。使用高壓時(shí)請(qǐng)采取適當(dāng)?shù)陌踩A(yù)防措施。

將 5 伏直流電源與 PCB 連接。（我用的是我的舊手機(jī)充電器 5V 5 Amp）打開電源

打開電源

打開 110V/230V 電源和 5V 直流電源。

最后??！智能家居系統(tǒng)已準(zhǔn)備就緒

現(xiàn)在您可以以智能的方式控制您的家用電器。

我希望您喜歡這個(gè) Google 和 Alexa 控制家庭自動(dòng)化項(xiàng)目。我已經(jīng)分享了該項(xiàng)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(qǐng)?jiān)谠u(píng)論部分寫下。

謝謝，學(xué)習(xí)愉快。