【训练营_进阶班】ESP8266插座开发板（详细教程） - 嘉立创EDA开源硬件平台

# 基于ESP-12F的智能插座测试板 #### **功能描述** 通过ESP8266接入互联网，实现远程控制，可连接米家实现小爱同学语音控制（百度小度和天猫精灵由于没有设备无法测试，理论上同时可支持三大精灵）。板上有ch340下载电路，设计有自动下载电路，方便烧录调试。 ## 设计过程 ### 一、元件选型 1.主控选择ESP-12F，支持SOC可以节省PCB空间，降低电路复杂程度，同时ESP8266支持arduino开发，可大大降低编程难度，安可信的ESP-12F（ESP8266的模块）也十分廉价，所以选用ESP-12F。 2.下载部分采用CH340C，兼容性好，外围电路简单，成本低。 3.继电器驱动采用安森美的感性负载驱动NUD3124. ### 二、PCB设计（略） 没什么好说的，注意*强电弱电的隔离，天线的布局*。 ### 三、开发环境 采用arduino IDE开发，使用[点灯科技](https://diandeng.tech/doc)（blinker）的库，arduino[环境搭建](https://www.arduino.cn/thread-76029-1-1.html "arduino环境搭建") [blinker库文件](https://github.com/blinker-iot/blinker-library/archive/master.zip "blinker库文件") Windows：将下载好的blinker库解压到 我的电脑>文档>Arduino>libraries 文件夹中 Mac OS：将下载好的blinker库解压到 文稿>Arduino>libraries 文件夹中 环境搭建好后选择NodeMCU，如图  #### NodeMCU引脚定义 D0~D8： 数字输入引脚。 PWM： 所有数字I/O都可用于PWM输出 串口： Serial(TX-D10/RX0-D9)可用于和计算机或其他设备通信，Serial1(TX1-D4)只有输出端口，可用向其他设备发送数据。 SPI： MISO\MOSI\SCK引脚可用于SPI通信。 IIC： 实际上D0~D8都可以用作IIC通信。 A0： 只能做模拟输入使用，输入电压范围为0~3.3V，8-bit精度。 L： 位于8266模块上的LED,该LED连接到D2引脚，可以使用宏LED_BUILTIN编程控制
可以使用Dx或引脚对应的GPIO编号控制引脚，如 `a=digitalRead(D1)` `a=digitalRead(5)` **不建议使用的引脚** **程序烧写时，会使用到TXD0\RXD0\GPIO0 三个引脚，如需使用，请烧写完成后，再连接外设使用。** **esp8266模块内部使用了一些IO，如S1\S2\S3\SC\SO\SK\GPIO15，编程时请不要调用，否则可能造成程序运行错误。** IO模式设置：INPUT（输入模式），OUTPUT（输出模式），INPUT_PULLUP（上拉输入模式）  ### 四、程序 ``` arduino #define BLINKER_WIFI //官方wifi协议库 #define BLINKER_MIOT_OUTLET //设置小爱插座类库 #define BLINKER_ALIGENIE_OUTLET //设置天猫插座类库 #define BLINKER_DUEROS_OUTLET //设置小度插座类库 #define BLINKER_PRINT Serial //串口协议库 #define BLINKER_ESP_SMARTCONFIG //SmartConfig配网 #include #define LED_BUILTIN D4 //LED #define RELAY_PIN 4 //继电器 const int buttonPin = D1; //按键 int lastButtonState = 0; // 新建组件对象 BlinkerButton Button1("btn-abc"); //设置app按键的键名 char auth[] = "f3fd6e961589"; //Your Device Secret Key //char ssid[] = "CU_buce"; //你的Wi-Fi网络的SSID或名称（SmartConfig自动配网时可忽略） //char pswd[] = "zj.629858"; //您的WiFi网络WPA密码或WEP密钥（SmartConfig自动配网时可忽略） bool oState = false; // app上按下按键即会执行该函数 void button1_callback(const String & state) { BLINKER_LOG("get button state: ", state); //串口打印 if (state=="on") { //如果state是on状态 digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); //LED开 digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); //继电器开 Button1.color("#00BB00"); //设置app按键是绿色 // 反馈开关状态 Button1.print("on"); oState = true; } else if(state=="off"){ digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); //LED关 digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); //继电器关 Button1.color("#FF0000"); //设置app按键是红色 // 反馈开关状态 Button1.print("off"); oState = false; } } //*******如果小爱有对设备进行操作就执行下面 void miotPowerState(const String & state) { BLINKER_LOG("need set power state: ", state); if (state == BLINKER_CMD_ON) { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); Button1.color("#00BB00"); //设置app按键是绿色 BlinkerMIOT.powerState("on"); BlinkerMIOT.print(); Button1.print("on"); oState = true; } else if (state == BLINKER_CMD_OFF) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); Button1.color("#FF0000"); //设置app按键是红色 BlinkerMIOT.powerState("off"); BlinkerMIOT.print(); Button1.print("off"); oState = false; } } void miotQuery(int32_t queryCode) { BLINKER_LOG("MIOT Query codes: ", queryCode); switch (queryCode) { case BLINKER_CMD_QUERY_ALL_NUMBER : BLINKER_LOG("MIOT Query All"); BlinkerMIOT.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerMIOT.print(); break; case BLINKER_CMD_QUERY_POWERSTATE_NUMBER : BLINKER_LOG("MIOT Query Power State"); BlinkerMIOT.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerMIOT.print(); break; default : BlinkerMIOT.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerMIOT.print(); break; } } //*******如果天猫精灵有对设备进行操作就执行下面 void aligeniePowerState(const String & state) { BLINKER_LOG("need set power state: ", state); if (state == BLINKER_CMD_ON) { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); Button1.color("#00BB00"); //设置app按键是绿色 BlinkerAliGenie.powerState("on"); BlinkerAliGenie.print(); Button1.print("on"); oState = true; } else if (state == BLINKER_CMD_OFF) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); Button1.color("#FF0000"); //设置app按键是红色 BlinkerAliGenie.powerState("off"); BlinkerAliGenie.print(); Button1.print("off"); oState = false; } } void aligenieQuery(int32_t queryCode) { BLINKER_LOG("AliGenie Query codes: ", queryCode); switch (queryCode) { case BLINKER_CMD_QUERY_ALL_NUMBER : BLINKER_LOG("AliGenie Query All"); BlinkerAliGenie.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerAliGenie.print(); break; case BLINKER_CMD_QUERY_POWERSTATE_NUMBER : BLINKER_LOG("AliGenie Query Power State"); BlinkerAliGenie.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerAliGenie.print(); break; default : BlinkerAliGenie.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerAliGenie.print(); break; } } //*******如果小度有对设备进行操作就执行下面 void duerPowerState(const String & state) { BLINKER_LOG("need set power state: ", state); if (state == BLINKER_CMD_ON) { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); Button1.color("#00BB00"); //设置app按键是绿色 BlinkerDuerOS.powerState("on"); BlinkerDuerOS.print(); Button1.print("on"); oState = true; } else if (state == BLINKER_CMD_OFF) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); Button1.color("#FF0000"); //设置app按键是红色 BlinkerDuerOS.powerState("off"); BlinkerDuerOS.print(); Button1.print("off"); oState = false; } } void duerQuery(int32_t queryCode) { BLINKER_LOG("DuerOS Query codes: ", queryCode); switch (queryCode) { case BLINKER_CMD_QUERY_POWERSTATE_NUMBER : BLINKER_LOG("DuerOS Query power state"); BlinkerDuerOS.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerDuerOS.print(); break; case BLINKER_CMD_QUERY_TIME_NUMBER : BLINKER_LOG("DuerOS Query time"); BlinkerDuerOS.time(millis()); BlinkerDuerOS.print(); break; default : BlinkerDuerOS.powerState(oState ? "on" : "off"); BlinkerDuerOS.print(); break; } } //如果本地开关有动作执行下面手动模式 void KeyDetection(void){ if((digitalRead(buttonPin)==LOW)&&lastButtonState==0){ Blinker.delay(15); //延时15ms消抖 if((digitalRead(buttonPin)==LOW)){ //确定按键按下 digitalWrite(LED_BUILTIN, oState); digitalWrite(RELAY_PIN,oState); Button1.color(oState ? "#FF0000" : "#00BB00"); Button1.print(oState ? "off" : "on"); oState = !oState; lastButtonState = !lastButtonState; } }else if(digitalRead(buttonPin)==HIGH&&lastButtonState==1){ lastButtonState = !lastButtonState; } } // 心跳包函数 void heartbeat() { if (digitalRead(RELAY_PIN)==LOW) { // 反馈开关状态 Button1.print("on"); Button1.color("#00BB00"); //设置app按键是绿色 oState = true; } else if(digitalRead(RELAY_PIN)==HIGH){ // 反馈开关状态 Button1.print("off"); Button1.color("#FF0000"); //设置app按键是红色 oState = false; } } void setup() { Serial.begin(115200); //初始化串口 BLINKER_DEBUG.stream(Serial); //输出调试信息 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //初始化有LED的IO digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); //默认上电时关 pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); //初始化按键IO为内部上拉 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); //初始化继电器IO digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); //默认上电时关 Blinker.begin(auth); //初始化bliker Button1.attach(button1_callback); //app上操作必须的注册回调函数关联按键名“Button1”和判断程序“button1_callback BlinkerMIOT.attachPowerState(miotPowerState); //小爱语音操作注册函数 BlinkerMIOT.attachQuery(miotQuery); //小爱语音操作回调函数 BlinkerAliGenie.attachPowerState(aligeniePowerState);//天猫语音操作注册函数 BlinkerAliGenie.attachQuery(aligenieQuery); //天猫语音操作回调函数 BlinkerDuerOS.attachPowerState(duerPowerState); //小度语音操作注册函数 BlinkerDuerOS.attachQuery(duerQuery); //小度语音操作回调函数 Blinker.attachHeartbeat(heartbeat);//app定时向设备发送心跳包, 设备收到心跳包后会返回设备当前状态进行语音操作和app操作同步。 } void loop() { Blinker.run(); KeyDetection(); } ```

### 五、一键配网 程序采用的SmartConfig配网，可使用安信可微信配网（AIRKISS）、乐鑫（ESPTOUCH）配网等。 接入米家需要在米家-我的-其他平台设备-添加，绑定点灯科技账号即可 ### 六、使用演示 程序内置了三大精灵（小爱同学，天猫精灵，百度小度）的语音控制，由于我只有小爱同学，所以另外两个未作测试，如果测试另外两个出现问题，可以反馈给我。