在本项目中，您将学习如何使用Alexa（Amazon Echo Dot）的语音命令控制ESP8266或ESP32。作为示例，我们将控制连接到继电器模块的两个12V灯。我们还将添加两个433 MHz RF墙面板开关，以物理方式控制灯。
注意：本教程与所有Echo Dot版本以及最新的fauxmoESP库（3.1.0）兼容。它与ESP32和ESP8266一起使用。
项目概况
该项目适用于ESP8266和ESP32。我们为两个开发板都提供了说明。在继续进行该项目之前，请阅读本节以了解到该项目结束时将要实现的目标。
使用Alexa的控制灯
在该项目结束时，您将能够使用Alexa使用语音命令控制两个灯（灯1和灯2）。下图显示了该项目如何控制灯1的高级概述–它与灯2相似。
Alexa将响应以下命令：
· " Alexa，打开灯1"
· " Alexa，关闭灯1"
· " Alexa，打开灯2"
· " Alexa，关闭灯2"
· " Alexa，打开灯"打开两个灯
· " Alexa，关闭灯"关闭两个灯
当您说" Alexa，打开灯1"时，ESP8266或ESP32将触发继电器以打开灯1。当您说 " Alexa，关闭灯1"时，ESP8266或ESP32将发送信号给继电器关闭灯。这与灯2相似。
使用433 MHz墙壁开关的控制灯
在此项目中，我们还将添加两个433 MHz墙壁开关来物理控制灯。每个灯都有一个开关。开关将灯的状态更改为与当前状态相反的状态。例如，如果灯泡熄灭，请按墙壁开关将其打开。要关闭它，您只需要再次按一下开关即可。看一下下图，它说明了它是如何工作的。
所需零件
这是此项目所需零件的完整列表：
- Alexa –回声，回声显示或回声点
- 433 MHz射频墙面板开关
- 433 MHz发射器/接收器
- 12V 2A电源适配器
- 降压型降压转换器
- 继电器模块
- 12V灯
- 12V灯头
- 直流DC桶形插孔2.1mm
- 面包板
- 跳线
Amazon Echo有几种可用的模型–它们都与此项目兼容。
433 MHz射频墙面板开关
433 MHz射频墙面板开关是远程控制设备的好方法。它可以通过胶水龙头轻松地固定在墙上，而无需在墙上打孔。此外，它是无线的，因此您无需担心接线和隐藏电缆的麻烦。
在这个项目中，我们使用两个墙面板开关。相反，您可以使用带有两个按钮的面板开关–还有一个带有三个开关的版本。
该墙面板开关的电路中有一个按钮，如下图所示，按下该按钮将发出433 MHz信号。您可以使用该信号来控制您想要的任何东西。该墙面板开关使用27A 12V型电池（包装中未提供）。因此，当您获得墙面板开关时，您可能想要购买一个。
解码墙面板开关433 MHz RF信号
当您按下433 MHz墙壁面板开关时，它将发送433 MHz信号。您需要使用433 MHz接收器对该信号进行解码。该程序适用于Arduino，ESP32和ESP8266。
记下每个开关的十进制（24Bit）代码，因为稍后将需要它们。
就我而言：
· 开关1：6819768
· 开关2： 9463928
您应该获得不同的值。然后，您将在ESP8266或ESP32程序中使用这些信号。当您按下开关时，它会发送433 MHz信号。该信号被连接到ESP的接收器检测到。这样，ESP便知道该开关已按下，并反转了灯的当前状态。
FauxmoESP
要使用Amazon Echo控制ESP8266或ESP32，您需要安装FauxmoESP库。该库模拟Belkin Wemo设备，使您可以使用此协议控制ESP32或ESP8266。这样，在上传代码后，Echo或Echo Dot可以立即识别设备，而无需任何其他技能或第三方服务。
安装FauxmoESP库
1. 下载xoseperez-fauxmoesp-50cbcf3087fd .zip文件
2. 解压缩 .zip 文件夹，您应该得到xoseperez-fauxmoesp-50cbcf3087fd 文件夹
3. 重命名您的文件夹 为xoseperez_fauxmoesp
4. 将xoseperez_fauxmoesp文件夹移至Arduino IDE安装 库 文件夹
5. 最后，重新打开您的Arduino IDE
Alexa –带ESP8266的Echo Dot
如果您使用的是ESP8266，请按照以下说明进行操作。
在Arduino IDE中安装ESP8266开发板
· 为了使用Arduino IDE将代码上传到ESP8266，您应该为Arduino IDE安装一个插件，使您可以使用Arduino IDE及其编程语言对ESP8266进行编程。
安装ESPAsyncTCP库
您还需要安装ESPAsyncTCP库库。请按照以下说明进行安装：
1. 下载ESPAsyncTCP-master .zip文件
2. 解压缩 .zip 文件夹，您应该得到 ESPAsyncTCP-master 文件夹
3. 重命名您的文件夹 到ESPAsyncTCP
4. 将ESPAsyncTCP文件夹移至Arduino IDE安装 库 文件夹
5. 最后，重新打开您的Arduino IDE
重要提示：在接通电源之前，请确保将降压型降压转换器的输出电压设置为5V！否则，可能会损坏ESP。
Alexa –带ESP32的Echo Dot
如果您使用的是ESP32，请遵循以下指示。
在Arduino IDE中安装ESP32开发板
· 为了使用Arduino IDE将代码上传到ESP32，您应该为Arduino IDE安装一个插件，该插件允许您使用Arduino IDE及其编程语言对ESP32进行编程。
安装AsyncTCP库
您还需要安装AsyncTCP库。请按照以下说明进行安装：
1. 下载AsyncTCP-master.zip文件夹
2. 解压缩 .zip 文件夹，您应该获得 AsyncTCP-master 文件夹
3. 重命名您的文件夹 到 AsyncTCP
4. 将AsyncTCP文件夹移至Arduino IDE安装 库 文件夹
5. 最后，重新打开您的Arduino IDE
重要提示：在接通电源之前，请确保将降压型降压转换器的输出电压设置为5V！否则，可能会损坏ESP。
程序代码
将以下代码复制到您的Arduino IDE，但尚未上传！您需要进行一些更改以使其适合您。
/*
* Rui Santos
* Complete Project Details https://randomnerdtutorials.com
*/
#include <arduino.h>
#ifdef ESP32
#include <wifi.h>
#define RF_RECEIVER 13
#define RELAY_PIN_1 12
#define RELAY_PIN_2 14
#else
#include <esp8266wifi.h>
#define RF_RECEIVER 5
#define RELAY_PIN_1 4
#define RELAY_PIN_2 14
#endif
#include "fauxmoESP.h"
#include <rcswitch.h>
#define SERIAL_BAUDRATE 115200
#define WIFI_SSID "REPLACE_WITH_YOUR_SSID"
#define WIFI_PASS "REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD"
#define LAMP_1 "lamp one"
#define LAMP_2 "lamp two"
fauxmoESP fauxmo;
RCSwitch mySwitch = RCSwitch();
// Wi-Fi Connection
void wifiSetup() {
// Set WIFI module to STA mode
WiFi.mode(WIFI_STA);
// Connect
Serial.printf("[WIFI] Connecting to %s ", WIFI_SSID);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);
// Wait
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
Serial.print(".");
delay(100);
}
Serial.println();
// Connected!
Serial.printf("[WIFI] STATION Mode, SSID: %s, IP address: %s\\n", WiFi.SSID().c_str(), WiFi.localIP().toString().c_str());
}
void setup() {
// Init serial port and clean garbage
Serial.begin(SERIAL_BAUDRATE);
Serial.println();
// Wi-Fi connection
wifiSetup();
// LED
pinMode(RELAY_PIN_1, OUTPUT);
digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);
pinMode(RELAY_PIN_2, OUTPUT);
digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);
mySwitch.enableReceive(RF_RECEIVER); // Receiver on interrupt 0 => that is pin #2
// By default, fauxmoESP creates it's own webserver on the defined port
// The TCP port must be 80 for gen3 devices (default is 1901)
// This has to be done before the call to enable()
fauxmo.createServer(true); // not needed, this is the default value
fauxmo.setPort(80); // This is required for gen3 devices
// You have to call enable(true) once you have a WiFi connection
// You can enable or disable the library at any moment
// Disabling it will prevent the devices from being discovered and switched
fauxmo.enable(true);
// You can use different ways to invoke alexa to modify the devices state:
// "Alexa, turn lamp two on"
// Add virtual devices
fauxmo.addDevice(LAMP_1);
fauxmo.addDevice(LAMP_2);
fauxmo.onSetState([](unsigned char device_id, const char * device_name, bool state, unsigned char value) {
// Callback when a command from Alexa is received.
// You can use device_id or device_name to choose the element to perform an action onto (relay, LED,...)
// State is a boolean (ON/OFF) and value a number from 0 to 255 (if you say "set kitchen light to 50%" you will receive a 128 here).
// Just remember not to delay too much here, this is a callback, exit as soon as possible.
// If you have to do something more involved here set a flag and process it in your main loop.
Serial.printf("[MAIN] Device #%d (%s) state: %s value: %d\\n", device_id, device_name, state ? "ON" : "OFF", value);
if ( (strcmp(device_name, LAMP_1) == 0) ) {
// this just sets a variable that the main loop() does something about
Serial.println("RELAY 1 switched by Alexa");
//digitalWrite(RELAY_PIN_1, !digitalRead(RELAY_PIN_1));
if (state) {
digitalWrite(RELAY_PIN_1, LOW);
} else {
digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);
}
}
if ( (strcmp(device_name, LAMP_2) == 0) ) {
// this just sets a variable that the main loop() does something about
Serial.println("RELAY 2 switched by Alexa");
if (state) {
digitalWrite(RELAY_PIN_2, LOW);
} else {
digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);
}
}
});
}
void loop() {
// fauxmoESP uses an async TCP server but a sync UDP server
// Therefore, we have to manually poll for UDP packets
fauxmo.handle();
static unsigned long last = millis();
if (millis() - last > 5000) {
last = millis();
Serial.printf("[MAIN] Free heap: %d bytes\\n", ESP.getFreeHeap());
}
if (mySwitch.available()) {
/*Serial.print("Received ");
Serial.print( mySwitch.getReceivedValue() );
Serial.print(" / ");
Serial.print( mySwitch.getReceivedBitlength() );
Serial.print("bit ");
Serial.print("Protocol: ");
Serial.println( mySwitch.getReceivedProtocol() );*/
if (mySwitch.getReceivedValue()==6819768) {
digitalWrite(RELAY_PIN_1, !digitalRead(RELAY_PIN_1));
}
if (mySwitch.getReceivedValue()==9463928) {
digitalWrite(RELAY_PIN_2, !digitalRead(RELAY_PIN_2));
}
delay(600);
mySwitch.resetAvailable();
}
}
选择合适的板
此代码适用于ESP32和ESP8266。为了使其适合您的电路板，您需要在"
工具" > "电路板"中选择要使用的电路板。选择您的ESP8266或ESP32型号。
添加您的网络凭据
您需要修改以下几行以包括您的网络凭据。
＃定义WIFI_SSID" REPLACE_WITH_YOUR_SSID "
＃定义WIFI_PASS" REPLACE_WITH_YOUR_PASSWORD "
添加您的433 MHz信号代码
您还需要包括您先前为墙面板开关解码的信号。
将红色突出显示的值替换为您获得的用于控制指示灯1的开关的值：
如果（mySwitch.getReceivedValue（）== 6819768）{
digitalWrite（RELAY_PIN_1，！digitalRead（RELAY_PIN_1））;
}
以及灯泡2的值如下：
如果（mySwitch.getReceivedValue（）== 9463928） {
digitalWrite（RELAY_PIN_2，！digitalRead（RELAY_PIN_2））;
}
上传代码
进行所有必要的更改后，您可以将代码上传到ESP。请确保你选择了正确的COM端口，在工具 >
端口。出于演示目的，您可以在准备Amazon Alexa时以115200的波特率打开串行监视器。Alexa发现设备
准备好电路并将代码上传到ESP8266或ESP32后，您需要询问Alexa发现设备。
说：" Alexa，发现设备"。答案如下图所示。
或者，您也可以按照下图所示的步骤使用Amazon Alexa应用程序发现设备。
然后，要求Alexa打开/关闭灯。您还将在串行监视器上获得有关指示灯状态的信息。
确保一切正常后，您可以将电路变成永久解决方案。
示范
出于演示目的，我们将电路构建在木板上，并将所有内容都安装在木板上，如下图所示：
现在，您可以要求Alexa通过以下语音命令控制您的灯：
· " Alexa，打开灯1"
· " Alexa，关闭灯1"
· " Alexa，打开灯2"
· " Alexa，关闭灯2"
您还可以通过在Amazon Alexa应用程序中创建一个组来同时控制两个灯。我们称它为"灯"。
现在，您可以使用以下语音命令同时控制两个灯泡。
· " Alexa，打开灯"
· " Alexa，关灯"
您还可以使用433 MHz墙壁面板开关来物理控制灯。
写在最后
在这个项目中，我们展示了如何使用Amazon Echo的语音命令来控制ESP8266和ESP32。例如，我们使用继电器控制了两个12V灯。您可以控制任何其他电子设备来代替12V灯。我们还向您展示了如何使用433 MHz墙面板开关远程控制灯。
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