使用NodeMCU和Android实现Wifi和语音控制的家庭自动化

风筝

在本篇文章中我们主要介绍关于如何使用NodeMCU和Android实现Wifi和语音控制家庭自动化。我们之前介绍过类似的项目，即使用NodeMCU和Alexa设计基于语音的家庭自动化。我们使用Alexa来控制家用电器。现在，我们将制作类似的项目，但这次不是使用Alexa，而是在Android智能手机上开发自己的应用程序，以实现在本地控制我们的家用设备。

在本篇文章中，我们将4通道继电器与NodeMCU ESP8266模块连接，并控制4个不同的LED。这4个不同的LED类似于4个不同的家用电器。我们将使用具有5 + 5按钮的Android应用程序将信号发送到NodeMCU，以控制继电器输出。每个NodeMCU都有特定的IP地址。我们会将这个IP地址分配给Android应用进行访问控制。同样，需要NodeMCU连接到本地Wifi。

所需的组件

●    NodeMCU ESP8266 12E Wifi模块

●    4通道继电器模块

●    4个不同颜色的LED

●    5伏电源

●    面包板

●    连接导线

功能框图

以下是使用NodeMCU和Android实现Wifi和语音控制家庭自动化的功能框图。它简单易懂。

NodeMCU使用GPIO引脚与4通道继电器连接。 NodeMCU的输出引脚通过220欧姆电阻连接到4个不同的LED。 NodeMCU连接到本地Wifi，并能够通过Internet接收信号。

Android设备上安装了“Home Automation Control” Android应用。要控制NodeMCU的输入/输出，请在Android App IP框中输入NodeMCU的IP地址。

完成此设置后，您可以在世界任何地方控制Android App。您的Android手机充当遥控器，NodeMCU充当接收器，信号通过Internet传输。

连接电路图

我们将使用4通道继电器模块来控制4个LED，模拟4个家用设备。类似地，将4个输出通过4个电阻连接到4个不同的LED，如上图所示。

Wifi和语音控制的Android应用程序

Android应用程序将发送一个字符串，该字符串必须由代码解释才能激活定义如下的每个继电器：

继电器1：

打开：“ r1on”；

关闭：“ r1off”；

继电器2：

开启：“ r2on”；

关闭：“ r2off”

继电器3：

开启：“ r3on”；

关闭：“ r3off”

继电器4：

开启：“ r4on”；

关闭：“ r4off”

如果Android App发送命令“ r1on”，则打开继电器1。我们还定义了“组命令”以同时打开（“ allon”）和关闭（“ alloff”）所有设备。同样，还会提供语音输入图像，单击该图像会弹出弹出窗口，让Google助手接受语音命令。

使用MIT App Inventor创建Android应用程序

此步骤是可选的。我已通过下面的链接直接下载了Android应用。我还添加了.aia链接，可以根据您的需要直接下载和修改该链接。

创建Android应用程序访问http://ai2.appinventor.mit.edu/并创建一个项目。

内部按钮包含用于继电器的继电器开关以及语音输入命令，如下图所示。您可以观看下面的视频以获取更多详细信息。

Android App下载链接

如果您是初学者，并且不想制作任何Android应用，则只需从下面的链接下载该应用即可：下载Android应用程序。

您还可以通过导出.aia文件来修改Android应用：下载.aia文件

查找设备IP地址的代码

只需复制此代码并上传到Arduino IDE。代码上传后，单击“串口监视器”并获取IP。根据您的Android应用所需复制此IP。

1. #include <ESP8266WiFi.h>
   
2. WiFiClient client;
   
3. WiFiServer server(80);
   
4. const char* ssid = "how2electronics";
   
5. const char* password = "alhabibi";
   
6. 
   
7. void setup()
   
8. {
   
9. Serial.begin(115200);
   
10. connectWiFi();
    
11. server.begin();
    
12. }
    
13. 
    
14. void loop()
    
15. {
    
16. }
    
17. 
    
18. /* connecting WiFi */
    
19. void connectWiFi()
    
20. {
    
21. Serial.println("Connecting to WIFI");
    
22. WiFi.begin(ssid, password);
    
23. while ((!(WiFi.status() == WL_CONNECTED)))
    
24. {
    
25. delay(300);
    
26. Serial.print("..");
    
27. }
    
28. Serial.println("");
    
29. Serial.println("WiFi connected");
    
30. Serial.println("NodeMCU Local IP is : ");
    
31. Serial.print((WiFi.localIP()));
    
32. }

复制代码

源代码/程序

以下是使用NodeMCU和Android实现Wifi和语音控制家庭自动化的源代码。 编译该代码并将其上传到您的NodeMCU开发板上。

警告：上传代码时，请断开继电器电源引脚。

1. #include <ESP8266WiFi.h>
   
2. WiFiClient client;
   
3. WiFiServer server(80);
   
4. const char* ssid = "how2electronics";
   
5. const char* password = "alhabibi";
   
6. String  command =""; // Command received from Android device
   
7. 
   
8. // Set Relay Pins
   
9. int relay1 = 1;
   
10. int relay2 = 3;
    
11. int relay3 = 12;
    
12. int relay4 = 14;
    
13. 
    
14. void setup()
    
15. {
    
16.   Serial.begin(115200);
    
17. 
    
18.   pinMode(relay1, OUTPUT);
    
19.   pinMode(relay2, OUTPUT);  
    
20.   pinMode(relay3, OUTPUT);  
    
21.   pinMode(relay4, OUTPUT);  
    
22. 
    
23.   digitalWrite(relay1,HIGH);
    
24.   digitalWrite(relay2,HIGH);
    
25.   digitalWrite(relay3,HIGH);
    
26.   digitalWrite(relay4,HIGH);
    
27.       
    
28.   connectWiFi();
    
29.   server.begin();
    
30. }
    
31. 
    
32. void loop()
    
33. {
    
34.     client = server.available();
    
35.     if (!client) return;
    
36.     command = checkClient ();
    
37. 
    
38.          if (command == "r1on"  || command == "turn on relay 1"    || command == "relay 1 on")        digitalWrite(relay1,0);
    
39.     else if (command == "r1off" || command == "turn off relay 1" || command == "relay 1 off")     digitalWrite(relay1,1);
    
40.     else if (command == "r2on"  || command == "turn on relay 2"    || command == "relay 2 on")      digitalWrite(relay2,0);     
    
41.     else if (command == "r2off" || command == "turn off relay 2" || command == "relay 2 off")   digitalWrite(relay2,1);
    
42.     else if (command == "r3on"  || command == "turn on relay 3"    || command == "relay 3 on")      digitalWrite(relay3,0);
    
43.     else if (command == "r3off" || command == "turn off relay 3" || command == "relay 3 off")   digitalWrite(relay3,1);
    
44.     else if (command == "r4on"  || command == "turn on relay 4"    || command == "relay 4 on")    digitalWrite(relay4,0);
    
45.     else if (command == "r4off" || command == "turn off relay 4" || command == "relay 4 off") digitalWrite(relay4,1);
    
46.     else if (command == "allon" || command == "Turn on all devices" || command == "all on")
    
47.     {
    
48.       digitalWrite(relay1,LOW);
    
49.       digitalWrite(relay2,LOW);
    
50.       digitalWrite(relay3,LOW);
    
51.       digitalWrite(relay4,LOW);
    
52.     }
    
53.     else if (command == "alloff" || command == "Turn off all devices" || command == "all off")
    
54.     {
    
55.       digitalWrite(relay1,HIGH);
    
56.       digitalWrite(relay2,HIGH);
    
57.       digitalWrite(relay3,HIGH);
    
58.       digitalWrite(relay4,HIGH);
    
59.     }
    
60.     sendBackEcho(command); // send command echo back to android device
    
61.     command = "";
    
62. }
    
63. 
    
64. /* connecting WiFi */
    
65. void connectWiFi()
    
66. {
    
67.   Serial.println("Connecting to WIFI");
    
68.   WiFi.begin(ssid, password);
    
69.   while ((!(WiFi.status() == WL_CONNECTED)))
    
70.   {
    
71.     delay(300);
    
72.     Serial.print("..");
    
73.   }
    
74.   Serial.println("");
    
75.   Serial.println("WiFi connected");
    
76.   Serial.println("NodeMCU Local IP is : ");
    
77.   Serial.print((WiFi.localIP()));
    
78. }
    
79. 
    
80. /* check command received from Android Device */
    
81. String checkClient (void)
    
82. {
    
83.   while(!client.available()) delay(1);
    
84.   String request = client.readStringUntil('\r');
    
85.   request.remove(0, 5);
    
86.   request.remove(request.length()-9,9);
    
87.   return request;
    
88. }
    
89. 
    
90. /* send command echo back to android device */
    
91. void sendBackEcho(String echo)
    
92. {
    
93.   client.println("HTTP/1.1 200 OK ");
    
94.   client.println("Content-Type: text/html");
    
95.   client.println("");
    
96.   client.println("<!DOCTYPE HTML>");
    
97.   client.println("<html>");
    
98.   client.println(echo);
    
99.   client.println("</html>");
    
100.   client.stop();
     
101.   delay(1);
     
102. }

复制代码