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使用ESP32 NodeMCU网络和Blynk App 2022的物联网项目
刘涛
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描述
在这个 IoT 项目中，我展示了如何使用MultipleESP32 NodeMCU ESP8266 网络实现基于 IoT 的智能家居自动化，以通过开关和 Blynk IoT App 控制所有家用电器。如果互联网不可用，那么您可以通过手动开关控制家电。在这篇文章中，我展示了制作这个智能家居系统的所有步骤。
这个完整的家庭自动化系统具有以下特点：
- 使用同一个 Blynk 帐户（免费计划）连接多个ESP32和NodeMCU 。
- 使用WiFi（Blynk App）控制家电。
- 用手动开关控制家电。
- 在 Blynk 应用程序中监控实时反馈。
- 无需互联网即可手动控制家电。
- 您可以根据需要在此物联网网络中连接任意数量的微控制器。
对于每个房间，您只需要一个继电器模块和一个微控制器，如 ESP32 或 NodeMCU 来制作这个智能家居项目。
因此，如果您按照所有步骤操作，只需使用 ESP32 或 NodeMCU 和中继模块即可轻松制作此物联网项目。或者您也可以为此项目使用定制设计的 PCB。
虽然 PCB 不是强制性的，但我使用 PCB 使电路紧凑并使项目具有专业外观。
ESP32 控制 4 继电器 PCB 所需的组件
- ESP32 开发套件 V1
- 继电器 5v (SPDT)（4 个）
- BC547 三极管（4颗）
- PC817 光耦合器（4 个）
- 510 欧姆 0.25 瓦电阻器（4 个）(R1 - R4)
- 1k 0.25 瓦电阻器（6 个）(R5 - R10)
- 10k 0.25 瓦电阻器（1 个）(R11)
- LED 5-mm（6 个）1N4007 二极管（4 个）(D1 - D4)
- 按钮（4 个）
- 终端连接器
- 跳线（2个）
NodeMCU 控制 4 个继电器 PCB 所需的组件
- NodeMCU ESP8266
- 继电器 5v (SPDT)（4 个）
- BC547 三极管（4颗）
- PC817 光耦合器（4 个）
- 510 欧姆 0.25 瓦电阻器（4 个）(R1 - R4)
- 1k 0.25 瓦电阻器（5 个）(R5 - R9)
- LED 5 毫米（5 个）
- 1N4007 二极管（5 个）(D1 - D5)
- 按钮（4 个）
- 终端连接器
- 跳线（2个）
多个 ESP32 NodeMCU ESP8266 网络
现在，如果您有多个房间，那么您可以为每个房间使用 ESP32 或 NodeMCU，然后为每个房间重复相同的电路。
如果您使用ESP32 ，那么您可以使用4 通道或 8 通道继电器模块，但对于NodeMCU ，您必须使用4 通道继电器模块。
可以连接的ESP32 或 NodeMCU的数量没有限制。所有微控制器都将使用相同的身份验证令牌连接到 Blynk 服务器。
因此我们可以独立于 Blynk IoT App 控制每个 NodeMCU 或 ESP32。
ESP32 控制继电器的电路图
电路非常简单，我使用GPIO引脚D23、D22、D21和D19来控制4个继电器。
GPIO 引脚D13、D12、D14和D27与开关连接以手动控制 4 个继电器。
我在 Arduino IDE 中使用了INPUT_PULLUP函数，而不是使用上拉电阻。
我使用了 5V 移动充电器为智能继电器模块供电。
如果您使用瞬时按钮，则只需将按钮连接到 GPIO 引脚和 GND 而不是开关。
在高压下工作时，请采取适当的安全预防措施。
NodeMCU 控制继电器的电路图
对于 NodeMCU，我使用 GPIO 引脚D1、D2、D5和D6来控制 4 个继电器。GPIO 引脚SD3、D3、D7和RX与按钮相连，以手动控制 4 个继电器。
我在 Arduino IDE 中使用了INPUT_PULLUP函数，而不是使用上拉电阻。
我使用了 5V 移动充电器为智能继电器模块供电。
在 NodeMCU 的启动过程中，D3 引脚不应与 GND 相连。
如果您使用锁存开关，则只需将开关连接到 GPIO 引脚和 GND，而不是按钮。
在 Blynk Cloud 中为 ESP32 创建新模板
对于这个智能家居项目，我使用了 Blynk IoT Cloud Free 计划。单击以下链接创建 Blynk Cloud 帐户。
https://blynk.cloud/dashboard/register
在 Blynk IoT 中创建新模板的步骤
- 单击新建模板。
- 输入模板名称，硬件选择ESP8266，连接类型选择WiFi。
- 然后点击完成。
创建寺庙后，您将获得BLYNK_TEMPLATE_ID和BLYNK_DEVICE_NAME 。
**尽管我选择了 ESP32 来创建模板，但您也可以将此模板用于 ESP8266，因为我将为数据流使用虚拟引脚。
在 Blynk Cloud 中创建数据流
之后，您必须创建数据流。这里我会控制8个继电器，所以我创建了8个Datastreams来控制8个继电器。
您必须根据要控制的中继数量创建数据流。
创建数据流的步骤：
- 转到数据流选项卡。
- 单击新建数据流并选择虚拟引脚。
- 输入名称，选择虚拟引脚 V1 ，数据类型为 Integer。最小值为“0”，最大值为“1”。
- 然后点击创建。
- 对于反馈，使用虚拟引脚V5创建最后一个 Datastram ，数据类型将为字符串。
- 然后点击创建。
- 以类似的方式，使用虚拟引脚V2、V3、V4、V5、V6、V7 和 V8创建下一个数据流。
设置 Blynk Cloud Web 仪表板
配置 Web 仪表板以从 Blynk 云仪表板控制 8 个继电器的步骤
- 转到Web 仪表板选项卡。
- 根据继电器的数量拖放开关小部件。
- 转到每个小部件的设置，然后选择一个 Datastream 。
- 单击保存。
然后再次单击“保存”以保存模板。
在 Blynk IoT 中使用模板添加设备
在 Blynk 物联网云中添加设备的步骤：
- 首先，转到设备，然后单击“新设备”。
- 单击“来自模板”。
- 选择模板，并给出设备名称。
- 单击创建。
然后在设备信息选项卡中，您将获得 Blynk 身份验证令牌、模板 ID 和设备名称。代码中将需要所有这些详细信息。
用于此物联网项目的 PCB
为了使电路紧凑并具有专业的外观，我为 ESP32 和 NodeMCU 控制继电器电路设计了 PCB。
您可以从以下链接下载此 Lora 项目的 PCB Gerber 文件：
从 JLCPCB 订购 PCB
下载 Garber 文件后，您可以轻松订购 PCB。
1. 访问https://jlcpcb.com并登录/注册。
2. 单击立即报价按钮。
3. 单击“添加您的 Gerber 文件”按钮。然后浏览并选择您下载的 Gerber 文件。
上传光绘文件并设置参数
4. 设置所需参数，如数量、PCB 遮蔽颜色等。
5. 选择 PCB 的所有参数后，单击“保存到购物车”按钮。
选择送货地址和付款方式
6. 键入送货地址。
7. 选择适合您的运输方式。
8. 提交订单并进行付款。
您还可以从JLCPCB跟踪您的订单
我的 PCB 需要 2 天时间才能制造出来，并使用 DHL 交付选项在一周内送达。
PCB 包装完好，质量非常好，价格实惠。
焊接PCB上的所有组件
之后，我按照电路图焊接了所有组件。
在上传代码之前，您必须在 Arduino IDE 中安装以下板
- ESP8266开发板
- ESP32开发板
然后安装以下库
- 布林克图书馆
- AceButton 库
我已经在代码中提到了所有的下载链接。
在代码中，输入Blynk Auth Token、模板 ID 和设备名称
#define BLYNK_TEMPLATE_ID ""#define BLYNK_DEVICE_NAME ""#define BLYNK_AUTH_TOKEN ""
然后输入WiFi 名称和密码。
char ssid[] = "";char pass[] = "";
对于每个 NodeMCU 或 ESP32，您必须更改代码中的虚拟引脚。对于 ESP32，虚拟引脚将为 V1、V2、V3、V4。对于 NodeMCU，虚拟引脚将为 V5、V6、V7、V8。
要对 NodeMCU 进行编程，请选择“NodeMCU 1.0 ESP-12E”板和适当的端口。然后点击上传按钮。
要对 ESP32 进行编程，请选择“DOIT ESP32 DEVKIT V1”板和正确的端口。然后点击上传按钮。
并且在编程时，请不要同时将两个微控制器连接到笔记本电脑。
设置 Blynk IoT App 移动仪表板
从 Google Play 商店或 App Store 安装 Blynk IoT 应用程序。
使用 Blynk IoT 控制设备
如果 NodeMCU 或 ESP32 与 WiFi 连接，则您可以通过 Blynk IoT App 控制家电。
您还可以使用多部智能手机通过 Blynk IoT App 控制设备。为此，您必须从所有智能手机登录相同的 Blynk 帐户。这样，所有的智能手机都会下沉到 Blynk 服务器。
您可以使用 Blynk IoT App 从世界任何地方控制、监控继电器的实时状态。
在没有 WiFi 的情况下控制继电器
如果 WiFi 不可用，您可以通过开关或按钮控制继电器。
NodeMCU 或 ESP32 将每 2 秒检查一次 WiFi 。当 WiFi 可用时，ESP32 或 NodeMCU 会自动连接 WiFi。
我希望你喜欢这个家庭自动化项目。我已经分享了这个项目的所有必需信息。
如果您能分享宝贵的反馈意见，我将不胜感激。另外，如果您有任何疑问，请写在评论部分。
谢谢你，快乐学习。
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