- Використовувані апаратні компоненти:
- Програмування модуля ESP-01 за допомогою перетворювача USB-TTL CP2102:
- Підключення ESP-01 до модуля CP2102:
- Програмування модуля ESP-01 для домашньої автоматизації Alexa
- Кругова діаграма
- Налаштування програми Amazon Alexa для домашньої автоматизації
Розумні колонки, такі як Amazon Echo або Google home, сьогодні стають популярними, і обидва вони мають можливість інтегрувати власні навички або дії для управління будь-яким приладом за допомогою цих розумних колонок. Раніше ми створили власну розумну колонку за допомогою Raspberry Pi та Alexa, а також контролювали побутову техніку за допомогою цієї розумної колонки Raspberry Pi.
Домашня автоматизація стала дуже поширеною в наші дні, і люди використовують IoT для автоматизації всього, що є в їхньому домі. У цьому посібнику ми використаємо точкову колонку Real Amazon Echo та створимо спеціальну навичку керувати побутовою технікою змінного струму, такою як світильники, вентилятори, телевізори, розетки за допомогою крапкової колонки Amazon Echo. Тут ми використаємо Arduino UNO та модуль Wi-Fi ESP8266-01 для підключення акустичної системи Echo dot до приладів змінного струму. Після цього підручника ви зможете керувати будь-яким приладом через Alexa.
Використовувані апаратні компоненти:
- Arduino UNO
- Модуль ESP-01
- Точка відлуння Amazon Alexa
- CP2102 USB-TTL конвертер
- Макет
- Модуль реле 5 В
- Прилади змінного струму
- Перемички
Програмування модуля ESP-01 за допомогою перетворювача USB-TTL CP2102:
Тут ESP-01 програмується за допомогою перетворювача USB-TTL CP2102; його також можна запрограмувати за допомогою плати Arduino UNO. Тут у моєму випадку я використовував модуль CP2102, і кроки для цього описані нижче.
Модуль ESP-01
ESP8266 ESP-01 - це модуль Wi-Fi, який користується великою популярністю при розробці програм IoT, і він використовується для того, щоб мікроконтролери, такі як Arduino UNO, могли підключатися до Інтернету. Цей модуль є автономною системою на мікросхемі (SOC), яка може діяти як невеликий комп'ютер. Він поставляється з попередньо встановленою прошивкою AT, отже, ми можемо запрограмувати її за допомогою Arduino IDE. Ви можете дізнатись більше про трансивер ESP-01 Wi-Fi та його програмування за допомогою Arduino IDE, перейшовши за посиланням.
Опис штифта:
VCC: штифт живлення ESP-01, який може постачатися постійним струмом 3,3 В
GND: опорний штифт заземлення ESP-01
TXD: Використовується як штифт передавача UART
RXD: використовується як PIN-код приймача UART
СКИДАННЯ: Використовується для скидання модуля, і це активний НИЗЬКИЙ штифт.
CH_PD: Це штифт для активації мікросхеми, який є активним ВИСОКИМ штифтом.
GPIO0: Цей штифт має дві цілі. Один - вхід / вихід загального призначення, а інший - увімкнення режиму програмування ESP-01
GPIO2: це вхідний / вихідний штифт загального призначення.
Підключення ESP-01 до модуля CP2102:
На малюнку нижче показано схему розписування перетворювача CP2102 USB-TTL. Підключіть модуль ESP-01 до модуля перетворювача USB-TTL CP2102 відповідно до таблиці нижче.
|
Модуль ESP-01 |
Модуль CP2102 |
|
VCC |
3,3 В |
|
GND |
GND |
|
RXD |
TXD |
|
TXD |
RXD |
|
CH_PD |
3,3 В |
|
СКИНУТИ |
Немає з'єднання |
|
GPIO0 |
GND |
|
GPIO2 |
Немає з'єднання |
Після успішного завершення підключення вище схема повинна виглядати приблизно так:
Потім підключіть модуль CP2102 до нашого ПК для програмування. Перш ніж завантажувати код на ESP-01, спочатку перевірте порт зв'язку. Для цього перейдіть на старт-> та знайдіть диспетчер пристроїв. Потім натисніть COM і порти. Згідно з цією опцією ми повинні отримати COM-порт з назвою перетворювача USB-TTL, наприклад “ Silicon labs CP21xx USB-UART Bridge ”, як показано на малюнку нижче:
Після успішного завершення вищевказаних кроків відкрийте Arduino IDE і виберіть плату як « Загальний модуль ESP8266 » у меню Інструменти та виберіть COM-порт, який ми отримали на попередньому етапі.
Програмування модуля ESP-01 для домашньої автоматизації Alexa
Повний код наведено в кінці цього проекту. Ось поетапне пояснення коду, який потрібно завантажити на модуль ESP-01. Першим кроком є включення всіх необхідних бібліотек. Ви можете завантажити бібліотеку “fauxmoESP.h” за посиланням тут.
# включити # включити
На цьому кроці ми повинні визначити всі облікові дані, необхідні для підключення ESP-01 до Інтернету. Оновіть мережеві SSID та дані пароля в програмі.
#define SSID "*******" #define pass "*******"
Далі визначте назву пристроїв, якими ми повинні керувати з Alexa. У моєму випадку я прийняв назви своїх пристроїв як " освітлення спальні ", " вентилятор спальні " та " розумна розетка ".
#define device1 "спальне світло" #define device2 "спальний вентилятор" #define device3 "smart socket"
Функція WiFi.mode використовується для налаштування модуля ESP-01 як станційного режиму, а функція WiFi.begin використовується для підключення модуля ESP-01 до Інтернету, що приймає в якості аргументів SSID та пароль мережі.
Режим Wi-Fi. (WIFI_STA); WiFi.begin (ssid, pass);
Наступна частина полягає в ініціалізації всіх функцій класу Fauxmo, таких як створення сервера, увімкнення номера порту для пристрою Alexa, увімкнення пристрою тощо. Потім додайте всі пристрої за допомогою fauxmo.addDevice, який ми створили раніше.
fauxmo.createServer (істина); fauxmo.setPort (80); fauxmo.enable (істина); fauxmo.addDevice (пристрій1); fauxmo.addDevice (пристрій2); fauxmo.addDevice (пристрій3);
Далі напишіть функцію для порівняння наших голосових команд із заздалегідь визначеними назвами пристроїв. Якщо команда збігається, надішліть символ на послідовні термінали Arduino за допомогою Serial.print.
fauxmo..print ("2");}}
У функції void loop () функція fauxmo.handle просто перевірить наявність вхідних даних від Alexa, і вона буде вживати дії за допомогою функції onSetstate () .
недійсний цикл () {fauxmo.handle (); }
Тепер завантажте повний код, наведений наприкінці, до модуля ESP-01 і переконайтеся, що завантаження успішне.
Код Arduino:
Після цього настав час завантажити код в Arduino. Код для Arduino дуже простий. Він приймає лише символи, надіслані від модулів ESP-01, через свої термінали UART і порівнює їх, щоб надіслати сигнал ввімкнення / вимкнення на реле. Повна програма для Arduino наведена нижче:
дані char; void setup () {Serial.begin (115200); pinMode (7, ВИХІД); pinMode (6, ВИХІД); pinMode (5, ВИХІД); digitalWrite (7, LOW); digitalWrite (6, LOW); digitalWrite (5, LOW); } void loop () {if (Serial.available ()> 0) {data = Serial.read (); Serial.print (дані); Serial.print ("\ n"); if (data == '1') digitalWrite (7, HIGH); інакше if (data == '2') digitalWrite (7, LOW); інакше if (data == '3') digitalWrite (6, HIGH); інакше if (data == '4') digitalWrite (6, LOW); інакше if (data == '5') digitalWrite (5, HIGH); в іншому випадку if (data == '6') digitalWrite (5, LOW); }}
Після успішного завантаження код в Arduino, далі підключіть обладнання відповідно до наведених нижче схем.
Кругова діаграма
Схема електричної схеми домашньої автоматизації за допомогою Alexa наведена нижче:
Тут ми припаяли всі компоненти до Perfboard, щоб він діяв як щит Arduino.
Подібним чином ми також створили модуль реле на Perfboard:
Налаштування програми Amazon Alexa для домашньої автоматизації
Після успішного завершення налаштування та кодування обладнання зараз настав час налаштувати програму Alexa для Android. По-перше, нам потрібно шукати будь-які інтелектуальні пристрої поблизу за допомогою цієї програми. Для цього увімкніть пристрій Alexa, а потім відкрийте програму Alexa та натисніть опцію « Пристрої », а потім натисніть на знак «+», який просить вас « Додати пристрій ». Потім натисніть « Додати пристрій », у типі пристрою натисніть « Інше », а потім виберіть «Відкрити пристрої». Тоді ваш додаток Alexa повинен шукати пристрій, що може зайняти до 45 секунд.
Примітка: Крім того, ми також можемо виявити пристрої за допомогою голосової команди “ Alexa, виявити пристрої ”
Після завершення виявлення пристрою ви повинні отримати 3 нові пристрої за назвою, які ми вказали в коді. У моєму випадку, це спальня світло , вентилятор спальні, і смарт - роз'єм . Тепер установка готова до тестування, просто протестуйте, сказавши “ Alexa, увімкніть світло спальні ”, і вона повинна повернути ваші відгуки, сказавши “Добре”, і світло має ввімкнутись. Подібним чином ми можемо перевірити всі інші команди.
Ось як виглядатиме повне налаштування побутової техніки з контролем точки Amazon Echo:
Повний код для ESP-01 з демонстраційним відео наведено нижче.