嵌入式硬件设计（一）|利用 NodeMCU-ESP8266 开发板和继电器结合APP“点灯•blinker”制作Wi-Fi智能开关（附有关硬件详细资料）-程序员宅基地

技术标签： 硬件工程  机器学习  物联网  嵌入式硬件  单片机  

概述

      本文主要讲述利用 NodeMCU-ESP8266 开发板和继电器通过手机 APP “ 点灯 • Blinker ” 制作一款能够由手机控制的WiFi 智能开关，从而实现智能物联。NodeMCU 是基于 Lua 的开源固件，ESP8266-NodeMCU是一个开源硬件开发板，支持WiFi功能，所以在物联网（IOT）领域具有很广泛的用途。

一.硬件准备

   1.NodeMCU-ESP8266开发板

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ad769eb0ebf444eeb41236852ec8a57a.png

   2.继电器 

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二.手机软件准备

   1.软件名：点灯 • Blinker 

   2.软件图标

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   3.软件官网链接

      安卓直链

http://dd.clz.me:1080/blinker-2.6.5-3.apkicon-default.png?t=N7T8http://dd.clz.me:1080/blinker-2.6.5-3.apk

      IOS直链

https://apps.apple.com/cn/app/id1498805902icon-default.png?t=N7T8https://apps.apple.com/cn/app/id1498805902

      GitHub直链

blinker · GitHubicon-default.png?t=N7T8https://github.com/blinker-iot

三.硬件引脚及电路图解

   1.NodeMCU开发板

      (1).引脚图f5e22c933b7f4b76a153400619b71b08.png

cd053ef326a04116a06bce8286871d59.png

      (2).引脚说明 

      (3).主要参数

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   2.ESP8266-12模块

      (1).引脚图 53f4964a608b42fb87826458c91796ae.png

       (2).原理图

1c0df00d67764bd3b1391d523fad50af.png

      (3).引脚说明

       (4).主要参数

a3d75b6a399649509d38cb2f9fdc918e.png

      (5).参考资料文档

嵌入式硬件介绍（一）|ESP8266 Wi-Fi 模块介绍（以ESP8266 -12F为例）_esp8266wifi模块介绍-程序员宅基地icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/2301_80771046/article/details/136571380

   3.EXP8266EX芯片

      (1).管脚图

c8a1ac9202c448e88c1c94f9b5743452.png

      (2).管脚说明

      (3).电路原理图

      (4).功能原理图

63eb7ebc55e1432db0f0a75896622682.png

      (5).主要参数43391ae36c064382b155380675ab307f.png

4.继电器

      (1).引脚图

32e183359fc544cca8d40e0d0c98b699.png

      (2). 引脚说明

引脚 说明
DC+ (输入端) 接直流(DC)电源正极
DC- (输入端) 接直流(DC)电源负极
IN (输入端) 通过高低电平控制继电器的吸合
NO (输出端) 继电器常开端口（吸合后短接）
COM (输出端) 继电器公共端口
NC (输出端) 继电器常闭端口（吸合后悬空）

四.硬件组装

   硬件连接

NodeMCU开发板 继电器 说明
D1 NO 通过开发板D1引脚产生高电平，使常开端口为高电平，从而吸合短接
VCC、GND

开发板和继电器分别接入各自电源

（继电器可引用开发板5V、GND作为电源）

五.手机软件配置

   1.打开手机端APP：点灯·blinker

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   2.点击“添加设备”

8030cb7abbee465a8ab66f95112b80ed.png

   3.点击“点灯”中的“独立设备”

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   4.点击“网络接入”

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   5.完成设备添加

3bb6d105274446adbe057a15e65cd84f.png6.打开设备并点击右上角进行配置

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f455f58f9f2c4d44996a84872855cae2.png

 7.添加按键并点击按钮进行配置

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 8.按照如下图所示进行按键配置

d7dcd07314e74e0daccfea37b9b8bef5.png

9.配置完成如下所示

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 10.我们通过软件可以对设备进行如下图修改配置

            （如不了解相关项请勿修改）

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六.电脑代码编辑器软件配置

   1.代码编辑器软件：Arduino IDE

   2.软件下载安装与使用的相关参考资料

Arduino实用教程（一）|Arduino的下载安装与配置中文环境_arduino下载-程序员宅基地icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/2301_80771046/article/details/136439978

   3. Arduino IDE的配置

      (1).点击“文件”中的“首选项”，“在其他开发板管理器地址”栏中输入“http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json”，点击“确定”

758fbd1235394fa3a80fbf572de6c045.png

      (2).在“工具”中点击“开发板”，然后点击“开发板管理器”

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      (3). 在“开发板管理器”中输入“esp8266”并搜索，在搜索结果中找到“esp8266 by ESP8266 Community”点击安装

15795d215ec343e8b07df1d9cb8d2ddb.png

      (4).等待开发板资源安装完成，安装完成如下图所示

86d7a7e095d8456390d4ccecf7c06138.png

   4.添加开发板（NodeMCU 0.9/1.0）

   5.添加Blinker库

      (1). 点击“工具”中的“管理库”

      (2).输入Blinker安装库

七.测试硬件代码程序

      把以下代码输入到Arduino IDE中

/*
   该代码由孟俊宇工作室根据Arduino IDE中blinker示例修改制作
*/
#define BLINKER_WIFI
#define relay1 D1                //定义引脚
#include <Blinker.h>             //引用Blinker库

char auth[] = "在此处输入Blinker密钥";             //Blinker密钥（Secret Key）
char ssid[] = "在此处输入WiFi名称";                //WiFi名称
char pswd[] = "在此处输入WiFi密码";                //WiFi密码

// 新建组件对象
BlinkerButton Button1("relay1");
BlinkerNumber Number1("num-abc");

int counter = 0;

// 按下按键即会执行该函数
void button1_callback(const String & state)
{
    BLINKER_LOG("get button state: ", state);
    digitalWrite(relay1, !digitalRead(relay1));
}

// 如果未绑定的组件被触发，则会执行其中内容
void dataRead(const String & data)
{
    BLINKER_LOG("Blinker readString: ", data);
    counter++;
    Number1.print(counter);
}

void setup()
{
    // 初始化串口
    Serial.begin(115200);
    BLINKER_DEBUG.stream(Serial);
    BLINKER_DEBUG.debugAll();
    
    // 初始化IO
    pinMode(relay1, OUTPUT);
    digitalWrite(relay1, HIGH);

    // 初始化blinker
    Blinker.begin(auth, ssid, pswd);
    Blinker.attachData(dataRead);

    Button1.attach(button1_callback);
}

void loop() {
    Blinker.run();
}

八.测试

      将代码上传至硬件，并将各硬件接通电源进行测试。确保桥接WiFi正常，打开手机APP进行调试即可。

总结

   参考相关资料：

      1.硬件参考

ESP8266-NodeMCU硬件参考 – 太极创客 (taichi-maker.com)icon-default.png?t=N7T8http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/arduino-hardware-refrence/nodemcu/

      2.规格书

nodemcu8266_v1.2icon-default.png?t=N7T8https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/boards/nodemcu8266_v1.2_e8_a7_84_e6_a0_bc_e4_b9_a6.pdf
nodemcu8266_v1.0icon-default.png?t=N7T8https://docs.ai-thinker.com/_media/nodemcu8266_v1.0.pdf

      3. 原理图

No Title (ai-thinker.com)icon-default.png?t=N7T8https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/boards/nodemcu-8266_v1.0.pdfnodemcu-8266_v1.2_ch340串口芯片_开发板原理图icon-default.png?t=N7T8https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/boards/nodemcu-8266_v1.2_ch340%E4%B8%B2%E5%8F%A3%E8%8A%AF%E7%89%87_%E5%BC%80%E5%8F%91%E6%9D%BF%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%9B%BE.pdf

      4.出厂默认固件

https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/boards/nodemcu/%E5%87%BA%E5%8E%82%E9%BB%98%E8%AE%A4nodemcu%E5%9B%BA%E4%BB%B6.raricon-default.png?t=N7T8https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/boards/nodemcu/%E5%87%BA%E5%8E%82%E9%BB%98%E8%AE%A4nodemcu%E5%9B%BA%E4%BB%B6.rar

       5.Lua源码

GitHub - nodemcu/nodemcu-firmware: Lua based interactive firmware for ESP8266, ESP8285 and ESP32Lua based interactive firmware for ESP8266, ESP8285 and ESP32 - nodemcu/nodemcu-firmwareicon-default.png?t=N7T8https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware

      6.NodeMCU文档

NodeMCU Documentationicon-default.png?t=N7T8https://nodemcu.readthedocs.io/en/release/

   以上为本篇文章的所有内容，如有疑问或提供意见，欢迎指出，谢谢 ！！！ 
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