** 单片机多功能红外空调遥控器 **

• 难度系数：3分
• 工作量：3分
• 创新点：3分

1 简介

基于ESP8266开发板的自制空调遥控器，搭建一个基于ESP8266的WiFi空调遥控器。虽然此项目可以适应任何使用遥控器的设备，但我们将使用它来控制空调。

2 主要器件

• ESP8266 NodeMCU
• 带有WiFi加密狗的Raspberry Pi 4，Raspberry Pi 3或Raspberry Pi 2
• Raspberry Pi的键盘，显示器和HDMI电缆或LAN电缆
• Raspberry Pi的2A电源
• SSD1332 OLED显示屏（256×64）
• 按钮
• 红外灯
• 发光二极管
• 跳线
• 面包板

3 实现效果

4 硬件设计

空调遥控器原理

空调遥控器是怎么运作的？

空调（AC）通常由遥控器控制，当按下按钮时，该遥控器会向其发送红外信号。 空调解释信号并将其转换为指令，以提高其温度或降低其强度，关闭或开启等。因此，为了能够使用我们自己的设备进行控制，该设备必须能够模仿并发送遥控器发送到AC的信号相同，因此，通过按应用程序上的“ ON”按钮，我们的WiFi遥控器会发送遥控器发出的相同IR信号。

ESP8266将通过MQTT连接到家庭桥接器，通过它，Siri可用于提供控制AC的指令。一旦通过MQTT接收到指令（例如“打开”指令），NodeMCU便将其与相应的IR信号进行匹配，然后信号通过IR指示灯发送至AC。 OLED显示器用于向用户提供有关当前状态的视觉反馈。对于非iPhone用户，该设备还可以连接到Amazon Alexa。除了可以通过Siri或Apple的家用套件控制空调外，还配备了控制开关。

为了将本项目做的比较完整，该项目添加了以下功能：

• 待机时显示NTP时钟。
• 简单的按钮控制。电源、温度升高/降低。
• 可以使用HomeKit控制温度、摆幅、风扇速度和模式。
• 根据环境光自动亮度
• OTA固件升级。
• 使用HeaterCooler Service（iOS 11+）通过HomeKit进行控制，
• 使用风扇服务与Amazon Alexa配合使用

原理图

如上面所述，项目本身的硬件部分由NodeMCU、IR LED、一些按钮和OLED显示器组成，如下图所示连接组件。

解码IR信号

如上所述，该项目通过模仿IR遥控器，发送基于Homekit的命令生成的IR信号来工作。由于IR信号必须与遥控器发送的信号相同，因此我们需要先获取每个按钮的IR代码。要获取代码，我们必须构建一种设备，该设备从遥控器接收红外信号，对其进行解码并显示编码后的数据，以便我们可以将其复制以供以后使用。

要获取IR代码，我们将使用便宜的设备，连接到Nodemcu的高效且流行的TSOP1738红外接收器，当按下遥控器上的按钮时，红外接收器将对其进行拾取，并通过在NodeMCU上运行的解码草图，将信号内容打印在串行监视器。此内容将在以后用于控制AC。

原理图

为了确定何时接收到IR信号并帮助我们进行调试，在原理图中添加了一个LED，使其仅在接收到IR信号时亮起。

为了使项目看起来令人愉悦，对外壳进行了3D打印。设计是使用Fusion 360完成的。

打印后，将外壳擦洗并上漆以使打印效果更好。最终外壳如下图所示。

5 软件说明

代码

本篇文章主要基于IRremote ESP8266库，可以从随附的链接下载该库。该库基于标准的Arduino IRremote库，并带有解码的数据（用于一些通用键），用于许多流行的遥控器，这意味着您很幸运，并且遥控器的代码将已经可用。对于那些不太幸运的人，我们将使用IRremote ESP8266库随附的示例草图IRrecvDumpV2以及上面的示意图来获取编码。

安装库后，启动Arduino IDE，转到示例并选择IRrecvDumpV2示例。将代码上传到NodeMcu，然后按遥控器上的按钮。每次按下遥控器上的按钮时，您应该会在串行监视器中看到一组数字。复制并保留每个键的阵列，因为它们代表遥控器发送的已解码IR信号，我们将使用它们为空调复制IR信号。

与Homekit进行连接

在编写代码之前，我们需要做的第二件事是建立与Homekit的连接。与Homekit的连接使我们能够使用Siri和Homekit应用程序控制设备。为此，我们将使用安装在RaspberryPi上的Homebridge-MQTT作为服务器。 Homebridg-MQTT本质上是Homebridge的插件，可让您通过MQTT协议添加和控制设备。启动RaspberryPi并打开终端。我们将从更新Pi开始，以确保以后不会遇到任何兼容性问题。

运行以下指令：

Sudo apt-get update

完成此操作后，在pi上为MQTT安装MOSQUITTO。运行以下指令：

sudo apt-get install mosquitto

完成后，使用以下指令安装Homebridge-MQTT插件；

sudo npm install -g homebridge-mqtt

接下来，我们需要编辑配置文件。配置文件位于homebridge文件夹（home / .homebridge /config.js）中。切换到目录并运行；

sudo nano config.js

将platform部分添加到配置文件中，使其现在看起来像这样；

{ "bridge": { "name": "Homebridge", "username": "CC: 22: 3D: E3: CE: 30", "port": 51826, "pin": "031-45-154" }, "description": "This file is a fake accessory and one fake platform.", "accessories": [{ "accessory": "relay", "name": "My relay light 1", "pin": 7 }], "platforms": [{ "platform": "mqtt", "name": "mqtt", "url": "mqtt: //127.0.0.1", "port": "1883", "topic_type": "multiple", "topic_prefix": "homebridge", "qos": 1 }]
} 

保存配置文件并退出。

运行HomeBridge，使用MQTT LENS并将Connection添加到我们的Raspberry Pi，创建一个使用加热器冷却器服务的附件，该附件受IOS11的任何版本的IoS支持。将发布设置为；

homebridge / to / add

并将有效载荷设置为；

**{ "name": "Smart AC", "service_name": "smart_ac", "service": "HeaterCooler", "manufacturer": "ESP8266", "firmwarerevision": "1.0.0", "SwingMode": 1, "RotationSpeed": {"maxValue": 3, "minValue": 0, "minStep": 3}, "CoolingThresholdTemperature": {"maxValue": 28, "minValue": 18, "minStep": 1}
} 

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