简易制作智能插座WIFI版--硬件篇

一、前言

最近在网上看到了某家智能插座的结构，大概是下面图片的样子，感觉也不是很复杂，于是自己也想做一个。

由于不会画PCB，只能找模块草草地设计一个，原理图如下：
OK，可以开始在某宝上选择对应的模块了。

二、准备环境

（一）、硬件环境：
1. WIFI继电器模块（含wifi模块）
2. AC转DC模块（220V转5V）
3. 普通插座

（二）软件环境：
1. arduino IDE
2. 必要的库：
(1) arduino json库：https://www.ardu-badge.com/ArduinoJson/6.10.1
(2) arduino mqtt库：https://github.com/knolleary/pubsubclient

三、实施步骤

第一步：把插座拆开，准确来说下面这个是插头转换器

如果选的这种，拆开可能是最难的一步了，虽然背部有螺丝孔，楼主拿到的不是十字，也不是一字，孔径很长，最后用的工具切开插座盖板，比较丑就不上图了。。

第二步：接线

按照上面的原理图接好线后，样子大概如下：

这是体育老师教的焊接

第三步：烧录代码

代码比较简单，先连接wifi、mqtt服务器，订阅指定的消息后轮循判断wifi，服务器连接是否断开并重连（封装在库里），按照json格式解析接收到消息，向GPIO0 发送对应的高/低电平信号控制插座通/断电，具体代码如下：

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include "EspMQTTClient.h"
#define Pin 0
/*******************STA模式**********************/
//设置STA网络参数，静态IP（按照自己的网段填写）
IPAddress staticIP(192, 168, 43, 199); //本地静态IP
IPAddress gateway(192, 168, 43, 1); //本地网关
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); //本地子网掩码//设置STA连接热点
const char *ssid = "meizu";  //填写自己的WiFi名
const char *password =  "ljd1234567";  //填写自己的WiFi密码/*****************MQTT服务器*******************/
const char *MQTTBroker = "j8home.cn";  //可以更换为其他开源的MQTT服务器
const int brokerPort = 1883;
const char *MQTTUsername = "admin";    //不限制，可以是任意用户名
const char *MQTTPassword = "admin";    //不限制，可以是任意密码
const char *ClientName = "TestClient";    //不限制，可以是任意客户端名
const char *subTopic = "v1/devices/me/relay1";    WiFiClient Client;
bool first_set = false;EspMQTTClient client(ssid,  //wifi ssidpassword,  //wifi passwdMQTTBroker,  // MQTT Broker server ipMQTTUsername,   // Can be omitted if not neededMQTTPassword,   // Can be omitted if not neededClientName,     // Client name that uniquely identify your devicebrokerPort     // The MQTT port, default to 1883.
);int status = WL_IDLE_STATUS;   //保存wifi状态
char recv_data[1024];   //存入服务器下发的数据void connect_wifi(); //wifi初始化
void analy_recv_data(char *msg, int len);  //解析服务器数据void setup() {Serial.begin(115200);         //波特率为9600 pinMode(Pin, OUTPUT);   //初始化控制引脚connect_wifi();          // 连接WiFifirst_set = true;client.enableDebuggingMessages(); // Enable debugging messages sent to serial output
}void loop() {status = WiFi.status();    //获取wifi状态if ( status != WL_CONNECTED) {connect_wifi();}client.loop();
}/****************************MQTT订阅函数
****************************/
void onConnectionEstablished()
{//订阅消息client.subscribe(subTopic, [](const String & payload) {char cArr[payload.length() + 1];payload.toCharArray(cArr, payload.length() + 1);analy_recv_data(cArr);});//发布消息client.executeDelayed(5 * 1000, []() {client.publish("mytopic/test", "This is a message sent 5 seconds later");});
}/****************************WIFI软串口通信初始化函数
****************************/
void connect_wifi()
{WiFi.begin(ssid, password);if(!first_set)WiFi.config(staticIP, gateway, subnet);Serial.print("Is connecting routing,please wait");while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) //等待连接路由{delay(500);Serial.print(". ");}Serial.println("");Serial.println("WiFi connected!");Serial.print("IP address: ");Serial.println(WiFi.localIP());
}/*****************************分析tcp数据
****************************/
void analy_recv_data(char *msg) {StaticJsonDocument<200> doc;DeserializationError error = deserializeJson(doc, msg);// 判断是否解析成功if (error) {Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));Serial.println(error.c_str());return;}//开始获得每个对象char id = doc["id"];char  status = doc["status"];char data[2];data[0] = id;data[1] = status;for (int data_i = 0; data_i < 2; data_i++) {Serial.write(data[data_i]);  //向串口发送读取的每个字节}if (id == 1) {if (status == 1) {digitalWrite(Pin, HIGH);//开delay(200);} else if (status == 0) {digitalWrite(Pin, LOW);//开delay(200);}}
}

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