ESP8266遠端控制電子門

wang_xiaohao發表於2022-05-29

ESP8266遠端控制電子門

最前面介紹：

這是一個使用ESP8266 聯網控制繼電器，實現手機遠端控制電子門，開啟關閉，開關一次的物聯網聯手小專案

附git地址：https://github.com/YaronWong/ESP8266RemoteControl

​

三個週末，學習了下ESP8266 基礎使用，做了個小玩具

​ 實現手機端控制電子大門的開關，再也不用擔心沒帶鑰匙進不去大門了 （掩面）

​ 使用場景：電子門支援紅外遙控器，有時忘記遙控或門禁卡，只能呼叫同事開門，遂想把遙控開關放到手機裡面

結構圖說明：

看不清可以右鍵存下來看大圖

軟硬說明：

​ 硬體：ESP8266 主機板,控制繼電器，繼電器連線紅外遙控器

​ 前端：Flutter 搭的Demo （前後用了半天，頁面太粗）

​ 後端：介面使用 FastAPI +Python ，資料庫：MySql

邏輯說明：

ESP8266 主要功能在door.ino 檔案

​ setup() 主要做 連線wifi初始化

​ loop() 函式迴圈請求伺服器，查詢最新一條命令，如果命令狀態為1，表述需要執行，按照命令執行，執行完畢，更新資料狀態為0，

​ 執行命令依賴欄位ACTION_NAME， 如A 則執行A 命令，A命令對應設定 A引腳低電平，等待200毫秒後，重置高電平

​ 命令ABCD 和引腳的對應關係參見 ，

const uint8_t PORT_A = D1; // 對應引腳
const uint8_t PORT_B = D2; //
const uint8_t PORT_C = D6; //
const uint8_t PORT_D = D7; //`

​ 服務端，使用FastApi 搭建三個介面，使用Docker部署

  • addnasdaq 新建命令，客戶端呼叫，新增一條命令
  • querylast 查詢最新一條命令，ESP8266查詢是否有命令指定呼叫
  • updatenasdaq 更新指定命令狀態 ，ESP8266執行完畢命令呼叫

資料庫使用MySql，資料庫地址和引數在請 DbConfig.py檔案配置

以上介紹完畢，如果你還想動手試試，參照一下步驟

前提說明：

​ 如果要想將此教程跑起來，需要一些預備知識：

  1. 瞭解ESP8266 開發環境搭建，基礎的開發和上傳步驟

    需要修改引數，調整wifi資訊，伺服器地址

    在此推薦太極創客 的基礎教程，我看教程2個週末完成Esp部分。

    物聯網基礎教程，ESP8266物聯網教程

  2. 瞭解Docker基礎，參照教程可以執行例項

    需要設定MySql地址和伺服器地址

    Docker教程參見B站教程

    FastAPI 部署教程

  3. AndroidStudio使用，可以執行Flutter專案，也可以下載打包好的專案

    專案原始碼包含客戶端原始碼，我執行過Android，未測試IOS，程式碼很簡單，瞭解Dart基礎語法就可以修改

    Flutter教程

如何使用

準備材料：

  • 無線遙控器，支援學習和對拷貝，
  • ESP8266 主機板
  • 3.3V四路繼電器
  • 電源，這裡使用3節1.5V 電池替代
  • 工具類，電烙鐵，萬能表，焊錫絲，熱熔槍，
  • 伺服器（之前就有），如果使用三方服務，請跳過
  • 耐心
遙控器改造

我是使用ESP8266控制遙控器，需要對遙控器改造

將 遙控器 ABCD 開關分別使用電烙鐵 ，焊接處四條引線，後續接入 繼電器

其中，負極接地是通用一根，參考圖：

如果接其他控制器，請參照類似方式，其實就是使用繼電器將原本開關短路

ESP8266環境搭建

​ esp8266端程式碼在muc目錄，door.ino

​ 這裡我參考的太極創客教程，物聯網硬體開發0基礎，學了兩個週末，十分推薦，表示感謝

​ 再次貼一下地址ESP8266開發環境搭建教程地址

​ 準備好環境，跑一下示例中的Blink程式碼，正常執行就表述環境搭建成功

​ 在ESP8266 可以執行Demo後，可以匯入door.ino檔案，修改配置

​ 注意需要修改的位置:

  • wifi賬號密碼

    const char *ssid = "your_wifi_name"; // 需要連線到的WiFi名

    const char *password = "88888888"; // 連線的WiFi密碼

  • 伺服器地址和埠

    const char *host = "101.xx.xxx.xxx";

    const int httpPort = 8000;

補充1：

第一次解除物聯硬體開發，C++現學現賣，寫起來很慢，也不規範，

另外就是ESP8266的網路庫，我開始想使用HTTPClient庫，網路請求回來一直重啟，查資料說可能是電壓不穩，多次嘗試無法修復，改用了WiFiClient庫，

WiFiClient庫寫起來，需要拼接header和body，第一次差點崩潰，不知道哪裡缺少個空格或者回車，後來想到一個辦法

先把服務端搭起來，使用FastAPI的 測試介面進行測試，使用Charles抓包，Charles可以明顯的看出Header和body格式，方便拼接。

也可能是我使用不熟，有更好些GET和POST的方案，有的話歡迎告知，

補充2

編寫過程，開始使用Arduino，不支援連提示和格式化，對於用IDEA快捷鍵的人著實不習慣，後來配置了VS環境

ESP8266連線繼電器和紅外開關

​ 使用麵包線用繼電器將ESP8266和紅外開關如圖連線

​ 注意ESP8266開發期間使用USB供電，輸出3.3V給繼電器供電，繼電器接收到ESP8266的低電平會將兩個觸電短路，達到開關閉合的效果

​ 將繼電器負極並聯，四路輸出如圖連線開關四個開關，注意連線是常閉的兩個介面，不確定哪兩個常閉就用萬能表測試下

​ 注：連線完畢之後，可以使用door.ino程式碼進行測試，看是否可以實現繼電器的控制，如果控制正確，再使用網路請求

伺服器部署

​ 服務端程式碼可以直接Docker部署到伺服器，也可以本地部署，區域網測試

​ 服務端程式碼目錄在 services目錄

​ 注意需要修改的地方：

​ MySql 地址和 埠，

ipname = "101.xxx.xxx.xxx"
duankou = 3306
DB_NAME = "db_name"
userName = "userName"
pwd = "pwd"

​ 資料庫初始化檔案：nasdaq.sql

FastAPI本地部署：

​ 專案services目錄匯入到Pycharm，直接執行，

FastAPI服務端部署

​ 參見Docker部署FastAPI

客戶端打包

​ 客戶端採用Flutter方案，目前就1個介面請求，我不想些兩端程式碼（懶-_-!!）

​ 配置好AndroidStudio的Flutter開發環境，直接匯入就可以，配置教程可以參見搭建Flutter開發環境

​ 需要修改對應的伺服器地址：post('http://101.xxx.xxx.xxx:8000/addnasdaq',

​

測試：
  1. 先測試ESP8266連線WIFI是否正常
  2. 測試ESP8266單獨控制繼電器是否正常
  3. 本地部署伺服器，使用PostMan介面測試資料庫 增加，查詢是否正常
  4. 測試ESP8266 連線資料是否正常
  5. 如果到此測試正常，標識專案正常執行

專案宣告：此專案是學習練手專案，僅用於個人學習，

剛接觸物聯網硬體，專案中難免有不規範的地方，僅供學習，歡迎大家貢獻程式碼

目前已經實現的功能

TODO

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