用NodeMCU（ESP8266）打造超级实用的智能插排
本帖最后由 快乐起航2012 于 2016-6-4 11:51 编辑用NodeMCU（ESP8266）打造超级实用的智能插排 很少写东东，因为确实很繁琐，总是无偿使用别人的成果，今天也贡献一些，希望能给人提供一些帮助。 买了很多智能插座，但是总和期望相差不少，由于智能家居技术发展很快，现成的产品功能有限，开发不完善，利用率很低，各个公司间壁垒严重，开发进度缓慢，在苦苦煎熬中等待的升级往往也是失望，作为极客一族，看来还是自己动手做一个吧！1、方案 NodeMCU（ESP8266）+智能插排 选NodeMCU的理由是它足够便宜，另一个就是开源，这样就不会有人为的障碍阻挡你的脚步了，站在巨人的肩膀上，让花费的时间更有意义。
选择这款插排改造，是因为它本身外形美观，也很实用，加上了wifi可谓锦上添花，价值堪比市场上的几百元的产品，不用单个插座的理由是都上了这么多电路了，只控制一路岂不可惜，选择它还有一个重要原因是它内部有足够的空间去安装wifi控制电路，我们不能总停留在一堆零件上吧，改装完我们会获得这样一个美观实用、功能超强的智能插排！
插排内部图，绿色方框空出的位置正好可以安装NodeMcu和继电器板。
2 、电路原理
是不是很简单，是因为前人已经做了很多工作了。准备好部件，先在插排内摆放好位置，接好线，其中5V电源连接到插排的USB供电电源上（原单片机供电电源功率可能偏小），12V电源连接到插排原12V电源上，切断原5V到USB连接器的供电，NodeMCU的USB口直接连接到原USB连接器插座上，这样为的是方便安装后再通过计算机给NodeMCU编程，确定需要控制的插座，剪断原铜排连线，将增加的继电器串联到插座中。这里尤其要注意的是板子上不是单纯的低压，220V、5V、12V都在同一块板上，所以在打开插座进行测量时要格外小心，改装后做好绝缘确保安全。全部安装好后要用LuaLoader软件测试一下继电器动作是否正常，一切就绪后再安装好插排盖板，这个一个精致的智能wifi插排就装好了。3、开发软件及平台 这个插排是不是很好用重头戏在软件上，开发系统是完全开放的，只要你有想法就能给它赋予更多的智慧，实现各种需求，让它也能与时俱进，不用苦苦等待厂家升级了。 NodeMCU模块是在ESP8266模块基础上增加了USB接口电路、5V电源等，软件系统实现了简单的脚本语言Lua，方便用户编程。系统的源代码已经开源。本文只讨论到Lua，如果特殊的应用可以再修改底层代码。 Lua是什么，是一种简单的解释性脚本语言，我也学了几句，程序就算是个示意，起个抛砖引玉的作用吧。 我们选乐为物联作为插排的管理平台，当然也可以选择其他各种平台，感觉目前都不甚成熟。首先我们需要接通平台，凡事要先从简单的来，太复杂的往往走的弯路更多， 1）上传数据 a）我们先在乐为物联上设置两个继电器量； b）输入上传代码test.lualocal server = "tcp.lewei50.com"--"192.168.1.129"--
local port = 9960
local bConnected = false
gateWay = "xx"--设备代码
userKey = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"--你自己的key
local uSwitchNode = nil
local strOnline = ""
local str1=""
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config("xxxxxxxxxxxxxx","xxxxxxx") --路由器登陆名称和密码
wifi.sta.connect()
local cnt = 0
tmr.alarm(0, 1000, 1, function()
if (wifi.sta.getip() == nil) and (cnt < 200000000) then
print("Trying Connect to Router, Waiting...")
cnt = cnt + 1
if cnt%2==1 then gpio.write(0,gpio.LOW);
else gpio.write(0,gpio.HIGH); end
else
tmr.stop(0);
gpio.write(1,gpio.LOW)
tmr.delay(500000)
gpio.write(2,gpio.LOW)
tmr.delay(500000)
gpio.write(5,gpio.LOW)
if (cnt < 20) then print("Conected to Router\r\nMAC:"..wifi.sta.getmac().."\r\nIP:"..wifi.sta.getip())
else print("Conected to Router Timeout")
end
gpio.write(0,gpio.LOW);
cnt = nil;cfg=nil;str=nil;ssidTemp=nil;
collectgarbage()
end
end)
strOnline = "{\"method\":\"update\",\"gatewayNo\":\""..gateWay.."\",\"userkey\":\""..userKey.."\"}&^!"
socket=net.createConnection(net.TCP, 0)
socket:on("connection", function(sck, response)
socket:send(strOnline)
print (strOnline)
tmr.delay(500000)
str1= "{\"method\":\"upload\",\"data\":[" .. "{\"Name\":\"SW1\",\"Value\":\"99.7\"}".. "]}&^!\r\n"
socket:send(str1)
print (str1)
bConnected = true
end)
socket:on("disconnection", function(sck, response)
bConnected = false
end)
socket:on("receive", function(sck, response)
--dealResponse(response)
end)
socket:on("sent", function(sck, response)
print(tmr.now().."sent")
end)
socket:connect(port, server)
如上图所示，如果乐联平台上的状态显示由灰变蓝，说明数据已经上传到乐联网了。 2）增加控制功能 a）乐联上设置控制开关功能 b）lua代码修改 测试一下，如果反馈回ok说明控制功能连接成功，到此一个能连wifi的物联插诞生了，可以把玩一下了！init.lualocal luaFile = {"sta.lua"}
for i, f in ipairs(luaFile) do
if file.open(f) then
file.close()
print("Compile File:"..f)
node.compile(f)
print("Remove File:"..f)
file.remove(f)
end
end
local luaFile = {"mysocket.lua"}
for i, f in ipairs(luaFile) do
if file.open(f) then
file.close()
print("Compile File:"..f)
node.compile(f)
print("Remove File:"..f)
file.remove(f)
end
end
dofile("sta.lc");
dofile("mysocket.lc");
luaFile = nil
collectgarbage();sta.luagpio.mode(1,gpio.OUTPUT)
gpio.mode(2,gpio.OUTPUT)
gpio.mode(5,gpio.OUTPUT)
gpio.write(1,gpio.HIGH)
gpio.write(2,gpio.HIGH)
gpio.write(5,gpio.HIGH)
wifi.setmode(wifi.STATION)
wifi.sta.config("xxxxxx","xxxxxx") --wifi路由器名称及密码
wifi.sta.connect()
local cnt = 0
tmr.alarm(0, 1000, 1, function()
if (wifi.sta.getip() == nil) and (cnt < 200000000) then
print("Trying Connect to Router, Waiting...")
cnt = cnt + 1
if cnt%2==1 then gpio.write(0,gpio.LOW);
else gpio.write(0,gpio.HIGH); end
else
tmr.stop(0);
gpio.write(1,gpio.LOW)
tmr.delay(500000)
gpio.write(2,gpio.LOW)
tmr.delay(500000)
gpio.write(5,gpio.LOW)
if (cnt < 20) then print("Conected to Router\r\nMAC:"..wifi.sta.getmac().."\r\nIP:"..wifi.sta.getip())
else print("Conected to Router Timeout")
end
gpio.write(0,gpio.LOW);
cnt = nil;cfg=nil;str=nil;ssidTemp=nil;
collectgarbage()
end
end)
mysocket.lualocal server = "tcp.lewei50.com"--"192.168.1.129"--
local port = 9960
local bConnected = false
local gateWay = "xx"--你的设备号，类似01等
local userKey = "xxxxxxxxx"--你自己的Key
local uSwitchNode = nil
local strOnline = ""
local str1=""
local sw1="0"
local sw2="0"
local sw3="0"
--get value from string like "p1":"1","f":"getAllSensors"
local function getStrValue(str,strName)
i,j = string.find(str,"\""..strName.."\":\"")
k,l = string.find(string.sub(str, j+1, -1),"\"")
return string.sub(str, j+1,j-1+l)
end
function sw_refresh()
print(sw1,sw2,sw3)
if sw1=="1" then
gpio.write(5,gpio.HIGH)
else
gpio.write(5,gpio.LOW)
end
if sw2=="1" then
gpio.write(1,gpio.HIGH)
else
gpio.write(1,gpio.LOW)
end
if sw3=="1" then
gpio.write(2,gpio.HIGH)
else
gpio.write(2,gpio.LOW)
end
end
local function dealResponse(str)
ufunctionName = getStrValue(str,"f")
if(ufunctionName == "writeSerial") then
uswitchName = getStrValue(str,"p1")
uswitchValue = getStrValue(str,"p2")
if uswitchName=="1" then sw1=uswitchValue end
if uswitchName=="2" then sw2=uswitchValue end
if uswitchName=="3" then sw3=uswitchValue end
sw_refresh()
nodeStr= "{\"method\":\"response\",\"result\":{\"successful\":true,\"message\":\"TD Write serial OK.\"}}&^!"
socket:send(nodeStr)
nodeStr = nil
str = nil
end
str = nil
end
socket=net.createConnection(net.TCP, 0)
socket:on("connection", function(sck, response)
socket:send(strOnline)
print (strOnline)
tmr.delay(500000)
str1= "{\"method\":\"upload\",\"data\":[" .. "{\"Name\":\"SW1\",\"Value\":\"" .. sw1 .. "\"},{\"Name\":\"SW2\",\"Value\":\"" .. sw2 .. "\"},{\"Name\":\"SW3\",\"Value\":\"" .. sw3 .. "\"}".. "]}&^!\r\n"
socket:send(str1)
print (str1)
bConnected = true
end)
socket:on("disconnection", function(sck, response)
bConnected = false
end)
socket:on("receive", function(sck, response)
dealResponse(response)
print("return ok!")
end)
socket:on("sent", function(sck, response)
print(tmr.now().."sent")
end)
strOnline = "{\"method\":\"update\",\"gatewayNo\":\""..gateWay.."\",\"userkey\":\""..userKey.."\"}&^!"
socket:connect(port, server)
tmr.alarm(4, 5000, 1, function()
str1= "{\"method\":\"upload\",\"data\":[" .. "{\"Name\":\"SW1\",\"Value\":\"" .. sw1 .. "\"},{\"Name\":\"SW2\",\"Value\":\"" .. sw2 .. "\"},{\"Name\":\"SW3\",\"Value\":\"" .. sw3 .. "\"}".. "]}&^!\r\n"
print(str1)
socket:send(str1)
end)
微信控制：通过手机微信开关插座，可以做到远程控制； 定时烧茶水：每天可以定时开始烧水，烧完水好自动关闭电源；
编辑2个计划任务，一个用于打开烧茶说电源，一个任务是一小时以后关闭电源。
启动计划后，系统就在每天晚上7点给烧水插座供电，如果需要烧水可预先灌好水，按下烧水按钮，待插座通电后自动开始烧水，水烧开后自动断电，此后每天7点以后，就可以泡一杯香茶或咖啡，岂不美哉！{:soso_e113:}
自动加湿：就是在湿度过低时自动接通加湿器电源加湿，隔一定时间或湿度到达后自动断开加湿器电源，停止加湿。有人问，那湿度信号从哪里来啊，那就请到论坛找找，有很多方法的，这个才体现了万物物联的真谛！
还有很多很多新奇的功能…，欢迎交流，可以让生活更舒适简单。
我还想实现一个功能，记得住宾馆，离开房间时拿走房卡，房间里可以自动断电，方便又安全，如何在家也这样方便呢，期待你的高招...{:soso_e129:}
感谢“瘦网虫”提供的lua代码参考，乐联提供的免费平台还有很多很多人在网上提供的资料和软件。
很多人咨询插排，少量提供，极客工坊的用户另有特价
欢迎联系交流我的qq：250051104
源代码、资料、工具软件可以去qq群 475079657下载 期待 很棒的教程，收藏…… 真不错发教程的都是好人:lol 老胖熊 发表于 2015-10-9 16:25 static/image/common/back.gif
期待
一起完善啊，有什么好主意欢迎交流:lol Lua，百花齐放啊:lol 嗯，不过想实现的功能还是有些局限 mysocket 代码最后差个end 〆﹏MARK 发表于 2015-10-19 19:08 static/image/common/back.gif
mysocket 代码最后差个end
高手啊，谢谢提醒，
修改过来了，代码粘过来漏掉了{:soso_e181:} 快乐起航2012 发表于 2015-10-19 20:05 static/image/common/back.gif
高手啊，谢谢提醒，
修改过来了，代码粘过来漏掉了
照着教程做的，但是硬件不上线不知何因？ 本帖最后由 快乐起航2012 于 2015-10-20 15:48 编辑
〆﹏MARK 发表于 2015-10-20 14:25 static/image/common/back.gif
照着教程做的，但是硬件不上线不知何因？
先用1）b）的mysocket.lva 测试，主意：1、先让ESP8266能够上互联网，代码没有专门附 2、上传代码主意3点如图：1设备代码要正确 2 userkey要正确 3 测试用的是一个T的变量，所以要在乐为上建一个T的变量，或者把T修改成SW1，我把上面的示例代码修改成SW1了，避免大家走弯路。
以上程序比较简单，就是专门为测试是否能够上传成功的。
我把联网的代码也加进去了形成上面的test.lua，把用户名等修改后就可以了，执行效果如下图：
我是把硬件连通以后就安装起来了，这样整齐，而且安全，正好这个插排有个usb口，之后编程直接插到电脑上就可以了。
快乐起航2012 发表于 2015-10-20 15:12 static/image/common/back.gif
先用1）b）的mysocket.lva 测试，主意：1、先让ESP8266能够上互联网，代码没有专门附 2、上传代码主意3点 ...
这次确实好用了谢谢楼主指导，有个问题，为什么不用控制器而用传感器来控制开关量呢？ 快乐起航2012 发表于 2015-10-20 15:12 static/image/common/back.gif
先用1）b）的mysocket.lva 测试，主意：1、先让ESP8266能够上互联网，代码没有专门附 2、上传代码主意3点 ...
还有个问题就是开始启动的时候设备能上线，但是过一段时间就无法控制了，测试显示设备offline 本帖最后由 快乐起航2012 于 2015-10-21 18:45 编辑
〆﹏MARK 发表于 2015-10-20 23:07 static/image/common/back.gif
还有个问题就是开始启动的时候设备能上线，但是过一段时间就无法控制了，测试显示设备offline
lua我也是这两天才看的，上面的程序只能说是个参考，为的是做到能通，容错性还需要进一步考虑的，如果你lua过关了可以参考“瘦网虫”的帖子，他编了一个乐为物联的接口程序库，有点复杂，我暂时没搞懂，
物联网包含的内容太多了，需要大量的硬件和软件支撑的，需要大家一起来，开放或许是必须的
我们的另外一个stm32控制器连续运行了一个月，目前还一直稳定运行，那个联网方案是gprs，不是目前的这个wifi模块。 好东西，正好看看。:(:(