USB WiFi开关 基于ESP8266

基本信息

本项目是基于ESP-01S模组的WiFi开关，使用手机端进行控制操作。

考虑到市面上有许多成熟的WiFi开关，因此本项目主要起方案展示和技术分享之用，可作为ESP8266的学习项目，

如果只是需要稳定好用的WiFi开关，还是选择各种上市产品会更加适合。

本项目的基本功能我个人使用近两个月未出现问题，但还是不能保证它绝对可靠，若要用于重要设备的控制请慎重，本人不对此负责 。

硬件

该无线开关主要由USB公口、USB母口、2×4pin母座、电源电路、控制电路组成。

USB公口为输入端，USB母口为输出端，2×4pin母座用来连接ESP-01S模组（务必注意模组方向应朝着USB母口一侧 ）。

电源使用662K.芯片，将输入5V转为3.3V。

使用PMOS控制USB母口的电源引脚是否与5V接通，PMOS栅极连接至模组的IO2，并由10k电阻上拉到5V，IO2采用开漏输出。

USB公口与USB母口的DP、DM线是保持直通的。

由于ESP8266刚上电时IO2会在极短时间内为低电平，因此刚上电时PMOS会有一个瞬间导通，比如假如用来控制灯的话就表现为上电闪一下，

若在意此问题，则需要先让该WiFi开关上电，然后再接入后级设备。

将控制5V线的PMOS换为控制GND线的NMOS能避开这一问题，但这会导致地阻抗增大，可能引起其他问题，因此权衡之下还是选择了PMOS。

ESP8266程序

使用Arduino环境开发。烧录目前也直接使用Arduino进行，没有导出hex或bin固件，目前只提供代码（主要我自己也都是直接用Arduino编译下载）。

烧录需要配合ESP-01S的串口下载器（卖ESP-01S模组的有时同时也卖下载器），或者自己搭建下载电路。

可通过串口指令配置其要连接的WiFi名称和密码。

在局域网通过UDP协议接收上位机的指令，进行开关控制或修改设置等。

通过HTTP访问苏宁的授时网站，获取网络时间，上电后开始获取，之后每十分钟获取一次，两次获取之间则结合自身定时器计算当前时间。

除了通过控制IO2来控制开关外，该程序还可以读取一个IO的电平并回传回来（默认还是IO2，即可以读取当前开关状态）。

事实上，ESP8266程序与该WiFi开关的硬件并非绑定，可通过修改程序参数的方式很容易地将该程序应用于其他基于ESP8266的硬件上，

比如通过修改参数来改变 输入引脚  和 控制引脚，改变 输入模式  和 输出模式，改变 控制输出的极性 等。

此外，虽然程序默认只操作IO2，但由于将相关的代码以结构体封装起来，故可以很容易在一个ESP8266上定义多个设备，对多个引脚进行控制。

安卓上位机软件

使用Qt For Android开发。如果想二次开发，需要配置Qt For Android环境，该过程较为繁琐，可自行在网上搜索教程。

界面大小是按1080×2340的手机屏幕做的（软件界面大小1080*2110），对其他分辨率的屏幕做了一些缩放适应，但是否能完全正常显示不保证。

当手机与WiFi开关处于同一局域网内时，可通过UDP协议对开关进行控制或修改设置，

包括命令开/关、设置/读取定时开关时间、设置/读取开关的ID和描述字符串等，支持最多10个定时时间，

因此除了 手动开关，它还可以支持 定时开关（如一点钟开两点钟关）或 周期开关（如开1分钟关2分钟，如此循环）。

默认使用局域网的UDP广播，最多支持99个设备（可设置ID为1~99，0为所有设备都会响应的通用ID）。

由于本项目主要是个人学习和使用，因此未考虑加密编码等，而是直接使用ASCII形式的明文通信，因此也可以直接用一般的UDP上位机操作。

未来计划支持MQTT通信，但由于目前在Qt For Android环境的MQTT库编译遇到问题，因此暂未实现，欢迎做过的朋友分享经验。

其他

B站展示视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV18w411r7gk

更加详细的信息，包括操作方法、通信协议等，请参考 “WiFiCtrl-说明_V1.0.pdf”。