普通空調變為wifi控制方案設計

描述我家有臺大金空調，目前沒有與任何電子設備鏈接，它僅由紅外線遙控器控制，我現在用ESP8266微控制器使其由wifi控制來模擬紅外遙控器命令，可以將新控制器放置在空調的射程范圍內，并且在IOS或者安卓手機上通過小程序來通話。

細節

與往常一樣，該問題不是新問題，也不是新解決方案。但是我將描述它以幫助某人這樣做。

通過這個項目，我為大金空調制造了一個wifi紅外遙控器。

在這些架構中，您可以看到所有涉及的部分。

一些更多的細節：

普通空調由紅外遙控器控制（圖片左上方：“ 經典遙控器 ”）；

一個封閉在一個小盒子里的ESP8266項目（圖片右上角：“ 新的ESP8266 wifi遙控器 ”），可以與您的空調進行紅外通信。

在ESP8266項目中，我添加了一個溫度和濕度傳感器來監控室內條件；

通過路由器，ESP8266盒子可以連接到互聯網并與智能手機中的應用程序通話；

經典遙控器和新型ESP8266控制器都與空調單向通信，它接收命令并發出蜂鳴聲，但不會與遙控器回聲。

知道路由器的IP地址后，我可以通過互聯網與您的ESP8266通訊;

為了從Internet與您的家庭wifi網絡中的設備進行通信，我需要在路由器配置中為ESP8266分配一個端口；

基于ESP8266的WIFI控制器的構造

這是wifi控制器的架構。我使用了Wemos D1 mini，因為它體積小且價格便宜，它基于流行的ESP8266芯片，并且可以與Arduino IDE完美配合。

因此，本文中的術語ESP8266和Wemos可互換。

像往常一樣，首先我將其構建在面包板上，當一切正常后，我開始焊接。

引腳D4用于從DHT11傳感器讀取溫度和濕度。

引腳D0用于將信號發送到紅外燈。它連接到NPN BC547晶體管的基極，該晶體管用作電流放大器。紅外線LED會與脈沖與空調通話，因此我們可以使用它來驅動WeMos引腳可以提供的更多電流。一對電阻器用于減少流到晶體管基極的電流（1 Kohm）并限制led電流（100 ohm）*。

* =應該寫關于這兩個電阻的值的幾行（需要幫助）。

（我項目中的DHT11傳感器與模式中的傳感器不同，我使用的是一個已經包含10k上拉電阻的模塊，因此可以刪除3.3V和DHT11信號引腳之間的1kohm電阻） **

** =我應該更好地理解這一點（需要幫助）

網絡規則和互聯網通話

在Wemos中代碼的Setup（）部分中，將啟動一個連接到本地家庭網絡的wifi客戶端，路由器將為Wemos提供一個本地IP地址。在 Setup（）中， 還啟動了一個網絡服務器，該服務器可以應答本地網絡中的http呼叫。

這是一張了解IP如何工作的圖。每個路由器都創建一個專用網絡。

所有本地地址都具有相同的結構，并且僅針對最后一個數字進行更改：192.168.1.x（根據您的路由器，您可能具有不同的結構，例如10.0.0.x等）。

Wemos中的代碼定義了Wemos可以回答以下3個命令：

服務器。on（“ / onoff”，switchAcOnOff）; 服務器。on（“ / sensor”，sensorData）; 服務器。on（“ / temp”，temperatureSet）;

所以，如果。我可以通過http url調用向ESP8266發送命令。

但是在本地網絡之外，ESP8266和其他所有設備均不可見。

路由器將所有本地網絡隱藏在外部，可以通過圖中的公用IP地址 121.3.12.133進行訪問。

要將命令從我的家庭網絡外部發送到ESP8266，我需要配置路由器，這是我的本地網絡的入口點。根據您所擁有的路由器，您可能可以通過在瀏覽器的URL中鍵入其地址來訪問路由器的配置面板。路由器的IP地址是第一個，在我的情況下是192.168.0.1。

在配置面板中，我必須將來自Internet的流量轉發到路由器，再到ESP8266設備。為了配置路由器，我使用了“ 端口轉發 ”。

每次進行呼叫時，都會通過“端口”發生。例如，網站使用Internet端口80進行呼叫。

要通過路由器將我們的項目流量與正常的網絡流量分開，最好從端口80移開，因為它受路由器和防火墻的管制。因此，我決定使用端口8080。要使用其他端口（例如8080），在每個http調用的IP地址后面附加“：8080”就足夠了。因此，打開AC的電話為：192.168.1.3 ： 8080/onoff 。

“端口轉發”配置使我可以將來自Internet的流量轉發到我的ESP8266設備的8080端口（由其本地IP地址指定）從端口8080路由到我的路由器。

最后還有另一種配置，這很有用。由于路由器每次啟動時都會為路由器分配IP地址，因此如果我拔下ESP8266并將其重新連接到電源，則路由器可能會收到與路由器不同的IP地址，因此將不使用端口轉發配置。出于這個原因，我已經配置了路由器為ESP8266設備始終提供相同的IP，在路由器面板中，此配置被稱為“靜態租約”，因此我指定了具有Mac Address的設備（這是一個字符串，如下所示： a0：10：a6：16：b8：15）必須始終接收IP 192.168.1.3（這是我的本地網絡的靜態IP）。

在loop（）內，我會不斷檢查連接，每3分鐘我會打電話給Google，只是告訴路由器該設備處于在線狀態并且可以正常工作，因為我注意到我的路由器如果一段時間沒有任何反應，它將考慮我的ESP8266已斷開連接，并且沒有消息通過端口8080轉發。

紅外通訊

為了與使用紅外線通信的設備進行對話，我首先嘗試解碼來自遙控器的消息，要完成此任務，您首先必須構建一個紅外線接收器并使用它來讀取遙控器發送的命令控制。

這些命令只是按字節序列讀取，您可以將其存儲并通過紅外線LED進行傳輸。

但是，在執行此操作時，我發現Daikin在命令中隱藏了一些信息，因為每次相同的消息均以不同的字節序列發送，因此我搜索了Internet，發現該庫中的Arduino可以與Daikin AC對話。我已經嘗試過并且它可以工作，所以我使用了這個庫。

組成命令的字節以脈沖序列傳輸，這就是為什么簡單的led可以傳輸帶有字節的信息的原因，它們是二進制編碼的。

DHT11傳感器

我添加了一個溫度和濕度傳感器，首先要讀取房間的溫度，如果您必須遠程決定打開AC，這是必需的。其次，由于沒有來自AC的任何反饋，因此溫度傳感器可以幫助您了解房間是否正在變冷并且wi-fi遙控器工作正常。

DHT11傳感器不是很好，也不是很準確（±1°C），DHT22是更好的傳感器，可以讓您更精確地讀取溫度（帶小數點）。

安全

處理Internet需要一些預防措施。當您打開wifi網絡以通過應用訪問網絡中的設備時，最好采取一些預防措施。

我已經決定該應用程序和wifi遙控器使用secret關鍵字來驗證命令，因此，如果有人找到了您設備的IP及其端口，則他們必須找到正確的url和secret關鍵字。

還需要更多嗎？有什么建議么？

OTA更新

OTA是Over The Air的首字母縮寫，由于Arduino IDE中提供了一個庫，空中更新是ESP8266微處理器提供的一項非常不錯的功能。使用此庫，您可以更新wifi遙控器的代碼，而無需使用電纜將其連接到計算機，但是您可以通過wifi網絡上載新代碼。

您的PC必須與設備位于同一網絡中。

＃包括 《ArduinoOTA.h》

只需包含庫并使用示例中提供的代碼即可。安裝程序中的代碼塊可讓您處理通過wifi網絡從Arduino IDE發出的調用，循環中的一行保持連接處于活動狀態以允許OTA。

該應用程序

我僅使用HTML，CSS和Javascript制作了該應用程序，并使用了 Adobe PhoneGap（該軟件可免費用于1個應用程序），創建了APK，并將其安裝在Android設備上。

該應用程序顯示一個用于設置溫度的簡單用戶界面，以及兩個用于開/關開關的按鈕。從wifi遙控器讀取的還有溫度和濕度兩個值。

每次我按下按鈕時，都會通過特定端口將命令發送到設備的IP，路由器將命令發送到ESP，ESP將命令執行到AC。

這是應用程序：

3D打印盒

ESP8266遙控器包裝在一個盒子中，只能容納Veroboard及其組件。有一個孔讓紅外燈發送命令，還有一個孔讓濕度/溫度傳感器測量外部空氣

數量 組件名稱

1個 × 基于ESP8266的WeMos D1 R2或迷你微控制器

1個 × 紅外線LED Led用作向空氣污染源傳輸的源

1個 × 晶體管BC547用作放大器以驅動更多電流到LED

1個 × DHT11溫濕度傳感器用于讀取房間的溫度和濕度

2 × 1k歐姆電阻

1個 × 100歐姆電阻

1個 × 交流/直流5v電源

1個 × 3D打印盒

1個 × android自定義應用