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[智能遥控] 成本最低的空调遥控器

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发表于 2018-4-11 16:12:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sirrom 于 2018-4-11 16:53 编辑

  先说下背景。
  三四年前自己写了个JAVA后台,利用structs2+mina+esp8266+arduino远程控制家里的空调和车库门(433模块)。当时esp8266刷的nodemcu,用的lua语言。因为当时nodemcu不支持IRremote,所以没办法甩掉arduino。方法是把RawData放在java后台(pi3),再传给esp8266,esp8266通过串口传给arduino,arduino有IR库,直接发射就可以了。之后偶然发现了espeasy,espeasy支持IR transmitter,心想这下总算可以不要arduino了。Google了一下,发现也是不直接支持发送RawData,而且也不支持未知的协议,无奈只得放弃。再次搜索发现Arduino IDE早就支持esp8266的板子了,并且有相关的IRremote库和mqtt库,哈哈,终于看到可行方案了。
  别问我为什么执着的要在esp8266上折腾,因为一百多大洋的什么博联红豆空调伴侣等,根本不是我的菜,一是太贵,二是浪费,三是喜欢DIY。我四个房间,五台空调,成本低是最重要的。贫穷限制了我的购买力... 土豪随意。
  好了,前面啰嗦了一大堆,开始上菜了。
  配件清单:
1. arduino nano 一块
2. 红外接收头HS0038一个
3. 红外发射头一个
4. 47R、10K电阻各一个
5. 三极管2n2222一个
6. esp8266-12F或者nodemcu或者mini D1任选其一。
硬件超级简单吧?不算接收模块,单算发射模块的话,成本十几块钱,是不是超级便宜。
--------接收模块--------
在arduino nano上刷入IRrecvDumpV2,按IRrecvDumpV2中的数据引脚接好红外接收头。
相信这块大部分同学都应该会。我搞了个小盒子封装了一下,方便随时使用。
IMG_1319.JPG
--------发射模块--------
按如下电路图接线:
IRLEDcircuit.png
GPIO口将在下面程序中定义,测试时我用的nodemcu,GPIO口为4(D2)。
重点在于程序..............
下载arduino-1.8.4,安装esp8266板子的支持:
启动arduino,打开菜单 文件--->首选项
在附加开发板管理器URL字段填入: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
点菜单 工具--->开发板, 打开开发板管理器,选择安装 esp8266平台。
安装IRremote库和mqtt库:
项目--->加载库--->管理库,分别搜索IRremoteESP8266PubSubClient并安装。
请分别测试好的IRremoteESP8266模块和mqtt模块,不然debug会非常头痛。
esp8266
程序如下:
#ifndef UNIT_TEST
#include <Arduino.h>
#endif
#include <IRremoteESP8266.h>
#include <IRsend.h>

#define IR_LED 4  // ESP8266 GPIO pin to use. Recommended: 4 (D2).

IRsend irsend(IR_LED);  // Set the GPIO to be used to sending themessage.

// Example of data captured by IRrecvDumpV2.ino
uint16_t rawData[211] = {…};

void setup() {
  irsend.begin();
  Serial.begin(115200, SERIAL_8N1, SERIAL_TX_ONLY);
}

void loop() {
  delay(3000);
//  Serial.println("a rawData capture from IRrecvDumpV2");
  irsend.sendRaw(rawData, 211, 38);  // Send a raw datacapture at 38kHz.  
  Serial.println("RawData sent.");
}
我的是奥克斯空调,大家在rawData中填自己相应的空调代码,接好线刷入上面的程序,对准空调测试。
mqtt
程序如下:
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <
ubSubClient.h>
const char* ssid = "........";
const char* password = "........";
const char* mqtt_server = "192.168.2.110";
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
long lastMsg = 0;
char msg[50];
int value = 0;

void setup() {
  pinMode(BUILTIN_LED, OUTPUT);     
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void setup_wifi() {

  delay(10);
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);

  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Message arrived [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)payload);
  }
  Serial.println();

  // Switch on the LED if an 1 was received as first character
  if ((char)payload[0] == '1') {
    digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);   // Turn the LED on(Note that LOW is the voltage level
  } else {
    digitalWrite(BUILTIN_LED, HIGH);  // Turn the LED offby making the voltage HIGH
  }

}

void reconnect() {
  // Loop until we're reconnected
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("Attempting MQTT connection...");
    // Attempt to connect
    if (client.connect("ESP8266Client")) {
      Serial.println("connected");
      // Once connected, publish an announcement...
      client.publish("outTopic", "helloworld");
      // ... and resubscribe
      client.subscribe("inTopic");
    } else {
      Serial.print("failed, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      // Wait 5 seconds before retrying
      delay(5000);
    }
  }
}
void loop() {

  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  client.loop();

  long now = millis();
  if (now - lastMsg > 2000) {
    lastMsg = now;
    ++value;
    snprintf (msg, 75, "hello world #%ld", value);
    Serial.print("ublish message: ");
    Serial.println(msg);
    client.publish("outTopic", msg);
  }
}
修改一下自己的wifi SSID和密码。
上面两部分都分别测试通过后就可以将其整合到一起来了。原理是esp8266通过mqtt接收RawData,再将rawdata通过红外发射管发射出去。
-----------HA配置部分-------------
configuration.yaml:
input_select:
  
select_rooms_ac:
   
name: "选择空调:"
   
options:
#      - Select Rooms
      -
客厅
      -
餐厅
      -
主卧
      -
儿童1
      -
儿童房2
   
initial: 客厅
   
icon: mdi:air-conditioner
  
select_mode_ac:
   
name: "选择模式:"
   
options:
      -
SelectMode
      -
关闭空调
      -
制冷模式
      -
制热模式
      -
除湿模式
      -
自动模式
   
initial: SelectMode
   
icon: mdi:settings
  
select_temp_ac:
   
name: "空调温度"
   
options:
      -
18°C
      -
19°C
      -
20°C
      -
21°C
      -
22°C
      -
23°C
      -
24°C
      -
25°C
      -
26°C
      -
27°C
      -
28°C
      -
29°C
      -
30°C
      -
31°C
      -
32°C
   
initial: 26°C
   
icon: mdi:thermometer-lines
  
select_wind_ac:
   
name: "空调风量"
   
options:
      -
自动
      -
静音
      -
2
      -
4
      -
6
   
initial: 自动
   
icon: mdi:weather-windy  
sensor:
  -
platform: mqtt
   
name: livingroomtemperature
   
state_topic: "/esp05/livingroom/Temperature"
   
unit_of_measurement: "°C"

  -
platform: mqtt
   
name: livingroomhumidity
   
state_topic: "/esp05/livingroom/Humidity"
   
unit_of_measurement: "%"

  -
platform: template
   
sensors:
      
ac_temp_show:
        
value_template: '{{states.input_select.select_temp_ac.state}}'
        
entity_id:
         -
input_select.select_temp_ac
      
ac_wind_show:
        
value_template: '{{states.input_select.select_wind_ac.state}}'
        
entity_id:
         -
input_select.select_wind_ac




customize.yaml:
sensor.ac_temp_show:
  
friendly_name: 设定的温度
  
icon: mdi:temperature-celsius
sensor.ac_wind_show:
  
friendly_name: 设定的风量
  
icon: mdi:fan

groups.yaml:
airconditioner_control:
  
name: 空调
  
view: yes
  
entities:
    -
group.airconditioner_entity

airconditioner_entity:
  
name: 空调控制面板
  
view: no
  
control: hidden
  
entities:
    -
input_select.select_rooms_ac
    -
input_select.select_mode_ac
    -
input_select.select_temp_ac
    -
input_select.select_wind_ac
    -
sensor.ac_temp_show
    -
sensor.ac_wind_show

automations.yaml:
- alias: Livingroom AC Set Mode  #
客厅空调
  initial_state: true
  trigger:
    - platform: state
      entity_id: input_select.select_mode_ac
  action:
    - service: mqtt.publish
      data_template:
        topic:"/esp/LivingRoomAC/cmd"
        payload_template: >-
          {% ifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and trigger.to_state.state == '关闭空调' %}
            ... #RAWData here
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and trigger.to_state.state == '制冷模式' and is_state('input_select.select_temp_ac','26°C') %}
            ...
          {% endif %}

- alias: Livingroom AC Set Temperature  #
客厅空调温度
  initial_state: true
  trigger:
    - platform: state
      entity_id: input_select.select_temp_ac
  action:
    - service: mqtt.publish
      data_template:
        topic:"/esp/LivingRoomAC/cmd"
        payload_template: >-
          {% ifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '26°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '25°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '24°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '23°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '22°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '21°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '20°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '19°C' %}
            ...
          {% elifis_state('input_select.select_rooms_ac', '
客厅') and is_state('input_select.select_mode_ac', '制冷模式') and trigger.to_state.state == '18°C' %}
            ...
          {% endif %}
---------------------------
automations.yaml
没有post完整,重复内容太多。按照上面的逻辑写就是了。
粘贴的时候一不小心把所有内容粘贴上来了,因为rawdata太大,浏览器一下子就卡死了。吓死人了,还好论坛自带保存功能,不然这篇帖子就发不出来了。内容太多,我可不想再重新打一遍字。
------------
主要讲思路,效果图如下:
IMG_1321.PNG
同样,发射模块我也做成了一个盒子,并放在电视机背景墙上,丝毫不起眼。
IMG_1318.JPG
-----目前有3个问题------
1.
因为esp8266GPIO口驱动电流太小,严重限制了红外发射距离,虽然加了2N2222进行功率放大,距离是增加了,但是在室外光线太强烈的情况下,干扰还是蛮大的,时不时会失灵。有好办法的请告诉我。
2.
其实这个不算问题,在HA的界面上,我希望有一个类似Input_Button的按钮,这样不用通过选择功能(Input_select)来触发,而通过页面点击发送按钮来发送,省得误操作。
3.
空调不带反馈功能是最无奈的,我有一个想法,就是在空调上粘贴一个同步接收端,接收到相应数据再反馈给HA。模块小巧可以做到,如何供电一直是我头痛的一件事。有好的供电方案(3.3v)的请告诉我。

---最后,编辑帖子真是太痛苦了。---

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Jones + 20 “贫穷”激发了大家的想像力~

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发表于 2018-4-11 16:32:08 | 显示全部楼层
最喜欢这种技术贴,前排围观~~~
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 楼主| 发表于 2018-4-11 16:48:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 sirrom 于 2018-4-11 16:54 编辑

终于编辑好了。太费时间了。
IRLEDcircuit.png
IMG_1319.JPG
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发表于 2018-4-11 17:36:48 | 显示全部楼层
问题1和问题3,可以合并。相当于自己做一个类似小米空调伴侣的东西,弄一个16A->16A+10A的转接插座,直接插在空调电源上,带发射和接收功能。接收到遥控的码,将状态反馈给HASS。因为离空调近了,发射功率小的问题也解决了。这方案我早就想过,但有难点,码库是个大问题,如果解决了,是可以实现反馈的。

问题2,没有input_button吧,用一个script即可。
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 楼主| 发表于 2018-4-11 17:51:07 | 显示全部楼层
Jones 发表于 2018-4-11 17:36
问题1和问题3,可以合并。相当于自己做一个类似小米空调伴侣的东西,弄一个16A->16A+10A的转接插座,直接插 ...

2. 我仔细检查了input组件,确实是没有button这样的。回头我试下script.
1&3. 我也想过利用空调电源,但是这样会有一根线连到空调上,有些难看。码库确实是个问题,因为每次有可能偏差50到100,但空调能正常识别。我的想法是先发送rawdata,再延迟1S发送一个特殊的识别码,接收端先判断rawdata长度,大致确定是正常数据,再根据识别码来识别是何种指令。
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发表于 2018-4-11 20:04:26 | 显示全部楼层
楼主,你的红外码是怎么列进去的啊,一直打算搞没搞成,顺便集成一个温度
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 楼主| 发表于 2018-4-11 20:13:12 | 显示全部楼层
huex 发表于 2018-4-11 20:04
楼主,你的红外码是怎么列进去的啊,一直打算搞没搞成,顺便集成一个温度 ...

红外码都放在automations.yaml这个文件中了。注意打省略号的地方...就是放RawData的地方,因为RawData太大,就没有把完整的放上来。
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发表于 2018-4-12 21:34:08 | 显示全部楼层
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