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ESP32とIRリモートおよび手動制御を使用したAlexaホームオートメーション-IoTプロジェクト2021

Last updated at 2021-10-15Posted at 2021-10-15

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この記事はJLCPCBと共同で公開されています。JLCPCBはPCBのプロトタイプと製造の分野で10年以上の経験を持つ最も経験豊富なPCBメーカーのひとつであり、品質、納期、費用対効果など、さまざまな業界のお客様のニーズを満たすことに取り組んでいます。

このIoTプロジェクトでは、Alexa、IRリモート、スイッチを使用して、IoTベースのESP32ホームオートメーションを作成し、インターネットの有無にかかわらず8チャネルリレーモジュールを制御する方法を示しました。インターネットが利用できない場合は、IRリモートおよび手動スイッチから家電製品を制御できます。記事の中で、私はこのホームオートメーションシステムを作るために、すべてのステップを示しました。

このESP32制御リレーモジュールには、次の機能があります。

１．Alexa（音声制御）で家電製品を制御します。
２．IRRemoteで家電製品を制御します。
３．手動スイッチで家電製品を制御します。
４．Blynkアプリでリアルタイムのフィードバックを監視します。
５．IRリモコンやスイッチからインターネットを使わずに手動で家電製品を制御します。
PCBを使用したくない場合は、8チャネルリレーモジュール、ESP32、およびIRレシーバーセンサーを使用してこのIoTプロジェクトを作成することもできます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Supplies（用品）
１．ESP32 DEVKIT
２．TSOP1838 IR receiver
３．Relays 5v (SPDT) (8 no)
４．BC547 Transistors (8 no)
５．PC817 Optocuplors (8 no)
６．510-ohm 0.25-watt Resistor (8 no) (R1 - R8)
７．1k 0.25-watt Resistors (10 no) (R9 - R18)
８．LED 5-mm (10 no)
９．1N4007 Diodes (8 no) (D1 - D8)
１０．Push Buttons (8 no) or Switches
１１．Terminal Connectors5V DC supply
１２．Any Alexa devices like ECHO DOT

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ1：ESP32プロジェクトの回路図

これは、このホームオートメーションプロジェクトの完全な回路図です。チュートリアルビデオで回路を説明しました。

回路は非常に単純です。GPIOピンD23、D22、D21、D19、D18、D5、D25、およびD26を使用して8つのリレーを制御しました。

また、GPIOピンD13、D12、D14、D27、D33、D32、D15、およびD4は、スイッチに接続されて8つのリレーを手動で制御します。

また、IRレシーバーの出力ピンはGPIOD35に接続されています。

プルアップ抵抗を使用する代わりに、ArduinoIDEでINPUT_PULLUP関数を使用しました。

5V 5ADC電源を使用しました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ2：PCBを設計する前に回路をテストする

PCBを設計する前に、私が使用して完全な回路を作ったESP32、8チャネルリレーモジュール、IR受信機、および手動スイッチ。

あなたが見ることができるように、リレーから制御することができる赤外線リモコン、手動スイッチ、およびアマゾンアレクサアプリケーション。次の手順では、プロジェクト全体を詳細に説明し、コードとPCBガーバーファイルも共有しました。このプロジェクトのコードをダウンロードします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ3：Alexaを使用して音声コマンドでリレーを制御する

ESP32モジュールがWiFiに接続されている場合は、Amazon Alexaアプリ、IRリモート、および手動スイッチから家電製品を制御できます。

Alexaアプリでリレーのリアルタイムステータスを制御、監視できます。ESP32、Amazon EchoDotは同じWiFiネットワークに接続する必要があります。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ4：IRリモートを備えたESP32制御リレー

IRリモコンからいつでもリレーを制御できます。このプロジェクトでは、任意のIRリモコンを使用できます。

次の手順で、リモコンからIRコード（HEXコード）を取得する方法を説明します。

また、ESP32がWi-Fiに接続されている場合は、AmazonAlexaアプリでリアルタイムのフィードバックを監視することもできます。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ5：スイッチを使用してリレーを手動で制御する

WiFiが利用できない場合は、手動スイッチからリレーを制御することもできます。

ESP32は3秒ごとにWiFiをチェックします。WiFiが利用可能になると、ESP32は自動的にWiFiに接続します。

手動スイッチの接続は回路図を参照してください。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ6：このスマートホームシステムのPCBを設計する

回路をコンパクトにしてプロフェッショナルな外観にするために、スマートリレーモジュールのすべての機能をテストした後、PCBを設計しました。

このホームオートメーションプロジェクトのPCBGerberファイルは、次のリンクからダウンロードできます：
https://drive.google.com/uc?export=download&id=1Y8rXnczq6baxAKOrBEE8aro-uqcK0J93

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ7：PCBを注文する

ガーバーファイルをダウンロードした後、PCBを簡単に注文できます

https://jlcpcb.com/JPA
にアクセスし、サインイン/サインアップします
[ QUOTENOW ]ボタンをクリックします。

3 [ガーバーファイルを追加]ボタンをクリックします。次に、ダウンロードしたガーバーファイルを参照して選択します。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ8：ガーバーファイルをアップロードしてパラメータを設定する

４．数量、PCBマスキングカラーなどの必要なパラメータを設定します

５．PCBのすべてのパラメーターを選択した後、[カートに保存]ボタンをクリックします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ステップ9：配送先住所と支払いモードを選択します

6.配送先住所を入力します。

7.お客様に適した配送方法を選択してください。

8.注文を送信し、支払いを続行します。https://jlcpcb.com/JPA
から注文を追跡することもできます。

私のPCBは、DHL配送オプションを使用して製造され、1週間以内に到着するまでに2日かかりました。

PCBは十分に梱包されており、この手頃な価格で品質は本当に良かった。

                                                      ステップ10：PCB上のすべてのコンポーネントをはんだ付けする

その後、回路図に従ってすべてのコンポーネントをはんだ付けしました。

次に、ESP32ボードをPCBに接続します。

                                                       ステップ11：リモートからIRコード（HEXコード）を取得する

ここで、リモートからHEXコードを取得するには、まず、IRレシーバーの出力ピンをGPIOD35に接続する必要があります。

そして、VCCとGNDの両端に5Vを与えます。IRレシーバは、金属製の筐体を持っている必要がありそうでない場合、あなたが問題に直面する可能性があり、。

次に、次の手順に従ってHEXコードを取得します

１．ArduinoIDEにIRremoteライブラリをインストールします
２．添付のコードをダウンロードして、ESP32にアップロードします。
３．ボーレート9600のシリアルモニターを開きます。
４．次に、IRリモートボタンを押します。
５．それぞれのHEXコードがシリアルモニターに入力されます。
すべてのHEXコードをテキストファイルに保存します。