04 模擬屋實作

(2019/04/09)

前幾天把要去參加貓咪盃擺攤用的智能屋(智能家居系統)大致完成了，今天把詳細內容記錄一下，由於功能很多，加上NodeMCU腳位有限，所以分成兩塊NodeMCU來呈現其功能，由於要擺攤位，到時可能沒網路，就沒有採用上網的功能，如遠端控制電器(MQTT功能)、或有人入侵時會傳LINE告知(IFTTT功能)，也就是控制板用Arduino來做也可以！

一、智能家居系統能做到什麼功能

燈光控制
- APP遠程定時開關、情景一鍵控制、聯動控制
安防系統
- 遠程視頻監控，火災探測報警，燃氣泄漏報警及處理，入侵報警
音樂系統
- APP遠程定時開關、漸強漸弱隨機等背景音樂播放、情景智能聯動
門窗系統
- 遠程定時開關門、窗、窗簾，門鎖可以指紋、APP、密碼、刷卡、鑰匙開鎖，防撬鎖報警，情景智能聯動
環境系統
- 室內溫濕度檢測，遠程定時開關空調風扇等，睡眠曲線溫度空調控制
語音系統
- 可通過智能機器人語音控制智能家居，兒童學習及感情陪護，家庭娛樂等功能

二、本系統的功能

- 第一塊NodeMCU的功能，如下
  - 環境系統
    - (1)天黑請開燈的系統：光敏電阻(A0,GPIO17)、LED燈(D0,GPIO16)
    - (2)天熱請開電扇系統：DHT11溫濕度感應器(D5,GPIO14)、繼電器(D4,GPIO2)、電扇
- 安防系統
  - - (3)入侵警報1：超音波測距感應器HC-SR04：Trig(D7,GPIO13)；Echo(D8,GPIO15)；
    - (4)入侵警報2：霍爾感應器 (D9,GPIO3)
    - (5)火災探測報警：火焰感應器 (D10,GPIO1)
- 燈光控制
  - - (6)按鍵控制LED燈及繼電器(電扇)：按鍵(D3,GPIO0)
  - 顯示系統
    - (7)顯示各項資訊：LCD顯示器(SDA(D2,GPIO4)；SCL(D1,GPIO5)
- 音樂系統
  - - (8)發出警報聲或音樂聲：蜂鳴器(D6,GPIO12)
- 第二塊NodeMCU的功能，如下
- 燈光控制
  - (1)遙控器控制三色LED燈：紅外線接收器(D8,GPIO15)、三色LED燈(D0,GPIO16、D1,GPIO5、D2,GPIO4)
    - (2)遙控器控制伺服馬達：伺服馬達(D7,GPIO13)
    - (3)聲音控制三色LED燈：麥克風(A0,GPIO17)

三、NodeMCU使用腳位的整理

- 第一塊NodeMCU(沒有連上網)的腳位使用，全部都使用到了，如下
  - D0(GPIO16)：LED燈
  - D1(GPIO5)：LCD顯示器的SCL
  - D2(GPIO4)：LCD顯示器的SDA
  - D3(GPIO0)：按鍵
  - D4(GPIO2)：繼電器
  - D5(GPIO14)：DHT11溫濕度感應器
  - D6(GPIO12)：蜂鳴器
  - D7(GPIO13)：超音波測距感應器的TRIG
  - D8(GPIO15)：超音波測距感應器的ECHO
  - D9(GPIO3、RX)：霍爾感應器
  - D10(GPIO、TX)：火焰感應器
  - A0(GPIO17)：光敏電阻
- 第二塊NodeMCU(有連上網)的腳位使用，如下
  - D0(GPIO16)：三色LED燈的紅燈
  - D1(GPIO5)：三色LED燈的綠燈
  - D2(GPIO4)：三色LED燈的藍燈
  - D3(GPIO0)：X
  - D4(GPIO2)：X
  - D5(GPIO14)：X
  - D6(GPIO12)：X
  - D7(GPIO13)：伺服馬達
  - D8(GPIO15)：紅外線接收器
  - D9(GPIO3、RX)：X
  - D10(GPIO、TX)：X
  - A0(GPIO17)：麥克風

四、圖形說明

第一塊NodeMCU(沒有連上網)的相關圖形說明
- NodeMCU全部腳位都用光了

- - 利用小麵包板來延伸(3.3V、GND)及(5V、GND)
  - 用到5V電的有：LCD顯示器、超音波測距感應獸、繼電器、另一塊的是紅外線接收器

- - (1)天黑請開燈的系統：
  - 光敏電阻(A0,GPIO17)；電源接3.3V

- - LED燈(D0,GPIO16)

- (2)天熱請開電扇系統：
  - DHT11溫濕度感應器(D5,GPIO14)；電源接3.3V

- - 繼電器(D4,GPIO2)、電扇

- (3)入侵警報1：超音波測距感應器HC-SR04：Trig(D7,GPIO13)；Echo(D8,GPIO15)；

- (4)入侵警報2：霍爾感應器 (D9,GPIO3)

- (5)火災探測報警：火焰感應器 (D10,GPIO1)

- (6)按鍵控制LED燈及繼電器(電扇)：按鍵(D3,GPIO0)

- (7)顯示各項資訊：LCD顯示器(SDA(D2,GPIO4)；SCL(D1,GPIO5)

- - (8)發出警報聲或音樂聲：蜂鳴器(D6,GPIO12)

第二塊NodeMCU的相關圖片說明
- (1)遙控器控制三色LED燈：紅外線接收器(D8,GPIO15)，接5V電源；三色LED燈(D0,GPIO16、D1,GPIO5、D2,GPIO4)
- (2)遙控器控制伺服馬達：伺服馬達(D7,GPIO13)
- (3)聲音控制三色LED燈：麥克風(A0,GPIO17)