** 單片機多功能紅外空調遙控器 **

• 難度系數：3分
• 工作量：3分
• 創新點：3分

1 簡介

基于ESP8266開發板的自制空調遙控器，搭建一個基于ESP8266的WiFi空調遙控器。雖然此項目可以適應任何使用遙控器的設備，但我們將使用它來控制空調。

2 主要器件

• ESP8266 NodeMCU
• 帶有WiFi加密狗的Raspberry Pi 4，Raspberry Pi 3或Raspberry Pi 2
• Raspberry Pi的鍵盤，顯示器和HDMI電纜或LAN電纜
• Raspberry Pi的2A電源
• SSD1332 OLED顯示屏（256×64）
• 按鈕
• 紅外燈
• 發光二極管
• 跳線
• 面包板

3 實現效果

4 硬件設計

空調遙控器原理

空調遙控器是怎么運作的？

空調（AC）通常由遙控器控制，當按下按鈕時，該遙控器會向其發送紅外信號。 空調解釋信號并將其轉換為指令，以提高其溫度或降低其強度，關閉或開啟等。因此，為了能夠使用我們自己的設備進行控制，該設備必須能夠模仿并發送遙控器發送到AC的信號相同，因此，通過按應用程序上的“ ON”按鈕，我們的WiFi遙控器會發送遙控器發出的相同IR信號。

ESP8266將通過MQTT連接到家庭橋接器，通過它，Siri可用于提供控制AC的指令。一旦通過MQTT接收到指令（例如“打開”指令），NodeMCU便將其與相應的IR信號進行匹配，然后信號通過IR指示燈發送至AC。 OLED顯示器用于向用戶提供有關當前狀態的視覺反饋。對于非iPhone用戶，該設備還可以連接到Amazon Alexa。除了可以通過Siri或Apple的家用套件控制空調外，還配備了控制開關。

為了將本項目做的比較完整，該項目添加了以下功能：

• 待機時顯示NTP時鐘。
• 簡單的按鈕控制。電源、溫度升高/降低。
• 可以使用HomeKit控制溫度、擺幅、風扇速度和模式。
• 根據環境光自動亮度
• OTA固件升級。
• 使用HeaterCooler Service（iOS 11+）通過HomeKit進行控制，
• 使用風扇服務與Amazon Alexa配合使用

原理圖

如上面所述，項目本身的硬件部分由NodeMCU、IR LED、一些按鈕和OLED顯示器組成，如下圖所示連接組件。

解碼IR信號

如上所述，該項目通過模仿IR遙控器，發送基于Homekit的命令生成的IR信號來工作。由于IR信號必須與遙控器發送的信號相同，因此我們需要先獲取每個按鈕的IR代碼。要獲取代碼，我們必須構建一種設備，該設備從遙控器接收紅外信號，對其進行解碼并顯示編碼后的數據，以便我們可以將其復制以供以后使用。

要獲取IR代碼，我們將使用便宜的設備，連接到Nodemcu的高效且流行的TSOP1738紅外接收器，當按下遙控器上的按鈕時，紅外接收器將對其進行拾取，并通過在NodeMCU上運行的解碼草圖，將信號內容打印在串行監視器。此內容將在以后用于控制AC。

原理圖

為了確定何時接收到IR信號并幫助我們進行調試，在原理圖中添加了一個LED，使其僅在接收到IR信號時亮起。

為了使項目看起來令人愉悅，對外殼進行了3D打印。設計是使用Fusion 360完成的。

打印后，將外殼擦洗并上漆以使打印效果更好。最終外殼如下圖所示。

5 軟件說明

代碼

本篇文章主要基于IRremote ESP8266庫，可以從隨附的鏈接下載該庫。該庫基于標準的Arduino IRremote庫，并帶有解碼的數據（用于一些通用鍵），用于許多流行的遙控器，這意味著您很幸運，并且遙控器的代碼將已經可用。對于那些不太幸運的人，我們將使用IRremote ESP8266庫隨附的示例草圖IRrecvDumpV2以及上面的示意圖來獲取編碼。

安裝庫后，啟動Arduino IDE，轉到示例并選擇IRrecvDumpV2示例。將代碼上傳到NodeMcu，然后按遙控器上的按鈕。每次按下遙控器上的按鈕時，您應該會在串行監視器中看到一組數字。復制并保留每個鍵的陣列，因為它們代表遙控器發送的已解碼IR信號，我們將使用它們為空調復制IR信號。

與Homekit進行連接

在編寫代碼之前，我們需要做的第二件事是建立與Homekit的連接。與Homekit的連接使我們能夠使用Siri和Homekit應用程序控制設備。為此，我們將使用安裝在RaspberryPi上的Homebridge-MQTT作為服務器。 Homebridg-MQTT本質上是Homebridge的插件，可讓您通過MQTT協議添加和控制設備。啟動RaspberryPi并打開終端。我們將從更新Pi開始，以確保以后不會遇到任何兼容性問題。

運行以下指令：

Sudo apt-get update

完成此操作后，在pi上為MQTT安裝MOSQUITTO。運行以下指令：

sudo apt-get install mosquitto

完成后，使用以下指令安裝Homebridge-MQTT插件；

sudo npm install -g homebridge-mqtt

接下來，我們需要編輯配置文件。配置文件位于homebridge文件夾（home / .homebridge /config.js）中。切換到目錄并運行；

sudo nano config.js

將platform部分添加到配置文件中，使其現在看起來像這樣；

{ "bridge": { "name": "Homebridge", "username": "CC: 22: 3D: E3: CE: 30", "port": 51826, "pin": "031-45-154" }, "description": "This file is a fake accessory and one fake platform.", "accessories": [{ "accessory": "relay", "name": "My relay light 1", "pin": 7 }], "platforms": [{ "platform": "mqtt", "name": "mqtt", "url": "mqtt: //127.0.0.1", "port": "1883", "topic_type": "multiple", "topic_prefix": "homebridge", "qos": 1 }]
} 

保存配置文件并退出。

運行HomeBridge，使用MQTT LENS并將Connection添加到我們的Raspberry Pi，創建一個使用加熱器冷卻器服務的附件，該附件受IOS11的任何版本的IoS支持。將發布設置為；

homebridge / to / add

并將有效載荷設置為；

**{ "name": "Smart AC", "service_name": "smart_ac", "service": "HeaterCooler", "manufacturer": "ESP8266", "firmwarerevision": "1.0.0", "SwingMode": 1, "RotationSpeed": {"maxValue": 3, "minValue": 0, "minStep": 3}, "CoolingThresholdTemperature": {"maxValue": 28, "minValue": 18, "minStep": 1}
} 

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