【训练营_进阶班】物联网红外遥控器

注：本项目硬件正在进行更新，想做的朋友可以等待最新版PCB，以下项目介绍针对当前版本，最新版本地址可以前往我的主页查看 : )

功能简介

本项目是基于 ESP8266 和 STC89C52 的万能红外遥控器，可通过阿里云平台web界面进行红外家电的控制，并可通过 DS18B20 获取当前室内温度进行显示，工作状态可通过 WS2812B 进行显示。

该项目选择 STC89C52 单片机进行红外信号调制和 DS18B20 的读取，之后通过串口将温度发送给 ESP8266，ESP8266 配网之后连接至阿里云平台，之后定时上传温度数据并接收控制页面发送的遥控信息，然后通过串口控制 STC89C52 发送对应的红外遥控信号。系统等待配网、配网成功以及发射遥控信号时均可通过 WS2812B 进行状态指示，指示灯可在控制页面关闭。

硬件介绍

因为硬件部分比较简单，原理图部分已经按功能划分好了，所以在这里电路介绍就比较简单也不放上对应的贴图了。

STC89C52最小系统

STC89C521 最小系统电路除芯片外只外接了一个12Mhz的晶振和两个电容，引出了串口用于程序的烧录。

ESP8266最小系统

ESP8266 最小系统也是比较简单，只需两个电阻一个电容，模块型号使用的是 ESP-12F，设计了两个按键用于复位和烧录，同样引出了串口，便于烧录。

3.3V电源电路

3.3V电源芯片选择的是 AMS1117，电路简单，主要用于给 ESP8266、WS2812B 和串口电平转换电路等供电，配有一个LED指示灯用于观察输出是否正常。

红外二极管驱动电路

红外二极管采用灌电流驱动，每个二极管串联1K的限流电阻，在使用时要注意电流的大小，避免对单片机造成损害。

DS18B20电路

DS18B20 供电电源为5V，使用时在数据脚上拉一个4.7K的电阻即可。

WS2812B电路

WS2812B 主要用于指示系统状态，供电电源为3.3V，信号脚连接至 ESP8266 的11号引脚。

串口电平转换电路

STC89C52 的串口电压为5V，ESP8266 的串口电压为3.3V所以在它们串口通信时需要通过电平转换电路，防止 ESP8266 因电压过高出现问题。

外壳设计

外壳的设计选择亚克力材料，外壳图纸使用立创EDA绘制，项目地址如下：

物联网红外遥控器外壳

用立创EDA编辑器打开外壳的图纸，依次点击 文件——导出——DXF 在弹出的窗口中选择只选择导线，然后点击导出即可。导出的文件可以发给淘宝店家加工或者自己切割，亚克力厚度2MM左右即可，PCB的厚度是1MM。上下层外壳连接使用M2螺柱，螺柱尺寸分别是 M2.0*8+5 M2.0*5+5。

实物图片及功能演示

先放两张立创EDA的3D预览图

这是通电工作时的图片，飞线原因后面会有说明，WS2812B 没有点亮，是因为旁边的LED电源指示灯太亮，全开的话拍照就不太清楚了。。。

演示视频已上传至附件。

控制界面展示

控制界面目前只有空调和电视两个，因为阿里云 IOT studio 只剩下web可视化的开发了，所以就先做一个web界面测试一下设备的功能，后面会重新开发一个app用于控制设备。

下图为web控制界面的图片，空调界面上方会显示室内温度和室外温度，下方为空调设置按钮，电视界面的左侧是基本的电视遥控器按钮，右侧的表格可以放电视节目单。

设计问题及后续计划

设计问题

• 在实际焊接时因为焊接原因导致 STC89C52 电路无法工作，因为时间原因没法再购买芯片，所以通过飞线将红外二极管的驱动脚连接至 ESP8266。
• 在驱动红外二极管时采用灌电流驱动，最初PCB设计中共有6个红外二极管，打样后发现灌电流过大，超过 STC89C52 单个IO口承受能力，所以在实际焊接时只焊接了3个二极管，虽然二极管数量减少但红外信号覆盖范围依然很大。
• 外壳设计时预留的USB数据线接口比较小，导致数据线塞不进去，只能不安装有USB口的那一面外壳，现在外壳尺寸已经修改，可直接使用。
• 耗费时间最长的还是红外信号的编解码，解码部分使用 arduino 的 IRremote.h 库完成，在解码电视遥控器时解码很成功，但在解码空调遥控器时因为程序问题导致遥控信号接收不全，因为某品牌空调遥控信号分为两段中间通过20ms低电平连接，但因为20ms时间过长导致只能接收前半段信号。虽然后面在网上找到了遥控信号的格式，但调试时还是有问题，只能等逻辑分析仪到货后再添加空调遥控的功能了。
• 红外编码最开始使用的 STC89C52,但因为焊接问题后面就换到 ESP8266 了，不过 STC89C52 我也只添加了 NEC 协议的信号调制，换到 ESP8266 之后发现信号调制有现成的库，所以第二版会取消 STC89C52。

后续计划

• 取消 STC89C52 电路，红外遥控信号的调制通过 ESP8266 完成。
• 增加红外接收二极管，可进行红外遥控信号的学习。
• 增加 DHT11 传感器，取消 DS18B20，控制界面增加湿度显示。
• 增加 ESP8266 自动下载电路，便于更新程序。
• 外壳以及PCB尺寸与第一版相同。
• 开发配套的 Android app，不再使用web界面进行控制。
• 取消3.3V电源指示灯（太亮了，影响对状态指示灯的观察）。

因为开学后要考试，所以项目更新会比较慢，最新版程序基本写好，硬件部分会抽时间更新。