成本最低的空调遥控器

sirrom

  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。

－－－－－－－－发射模块－－－－－－－－
按如下电路图接线：

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IRremoteESP8266和PubSubClient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
      - 儿童房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级
      - 4级
      - 6级
    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：

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。

－－－－－目前有3个问题－－－－－－
1. 因为esp8266的GPIO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。－－－

lmy8812

最喜欢这种技术贴，前排围观～～～

sirrom

终于编辑好了。太费时间了。

囧

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。

sirrom

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。

huex

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

sirrom

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。

秋天的微笑

技术贴，支持一下

dsyulgz

技术贴，支持一下

skyjie229

技术贴，支持一下