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簡介
簡介
本專題用 ESP32 WiFi 開發版及 Arduino IDE 程式，透過繼電器 Relay，控制 110 伏特的燈泡，示範家用電器物聯網 IoT。
本專題用 ESP32 WiFi 開發版及 Arduino IDE 程式，透過繼電器 Relay，控制 110 伏特的燈泡，示範家用電器物聯網 IoT。
這個專題和程式，原始創作，來自： http://randomnerdtutorials.com
這個專題和程式，原始創作，來自： http://randomnerdtutorials.com
繼電器 Relay
繼電器 Relay
工具機及家電廣泛的使用繼電器。機器上的控制面板，是小功率電路，不可以和 110 或 220 伏特的大功率電路連接或接觸。如何用小功率電路板，操控大功率機器？繼電器提供了解決方案。
工具機及家電廣泛的使用繼電器。機器上的控制面板，是小功率電路，不可以和 110 或 220 伏特的大功率電路連接或接觸。如何用小功率電路板，操控大功率機器？繼電器提供了解決方案。
繼電器的操作原理，如下圖：
繼電器的操作原理，如下圖：
當繼電器 Relay 開關 S 關上時，其內部 5 伏特電流導通。電磁鐵激磁，產生磁力，吸引大電路開關從 NC 打至 NO。如此大功率電路導通，燈泡點亮。但如果繼電器開關 S 打開時，繼電器內部沒有電流，電磁鐵無法產生磁力，則大電路開關重新彈回 NC，造成大功率電路斷路，燈泡則不亮。 繼電器用簡單的電磁鐵磁吸原理，就可讓小功率電路控制大功率的機器。
當繼電器 Relay 開關 S 關上時，其內部 5 伏特電流導通。電磁鐵激磁，產生磁力，吸引大電路開關從 NC 打至 NO。如此大功率電路導通，燈泡點亮。但如果繼電器開關 S 打開時，繼電器內部沒有電流，電磁鐵無法產生磁力，則大電路開關重新彈回 NC，造成大功率電路斷路，燈泡則不亮。 繼電器用簡單的電磁鐵磁吸原理，就可讓小功率電路控制大功率的機器。
先來看看專題成果影片:
先來看看專題成果影片:
材料
材料
ESP32S WiFi 開發版
ESP32S WiFi 開發版
2 路 5V 繼電器，本專題使用的繼電器型號為 Tongling JQC-3FF-S-Z
2 路 5V 繼電器，本專題使用的繼電器型號為 Tongling JQC-3FF-S-Z
110 伏特燈泡及燈泡座，家用電源插座，電線
110 伏特燈泡及燈泡座，家用電源插座，電線
接線圖如下：
接線圖如下：
因專題使用 110 伏特電源，接線時請務必小心。專題上傳程式前後，先不要接上 110 伏特電源，待確認繼電器正確運作，才接上 110 伏特燈泡電源。
因專題使用 110 伏特電源，接線時請務必小心。專題上傳程式前後，先不要接上 110 伏特電源，待確認繼電器正確運作，才接上 110 伏特燈泡電源。
上傳程式
上傳程式
步驟二: 上傳下方程式前，點選 工具 > 開發板，確認你的 Arduino 開發板是否正確，序列埠 COM Port是否接上。本專題開發版請選擇 "DOIT ESP32 DEVKIT V1"。
步驟二: 上傳下方程式前，點選 工具 > 開發板，確認你的 Arduino 開發板是否正確，序列埠 COM Port是否接上。本專題開發版請選擇 "DOIT ESP32 DEVKIT V1"。
步驟三: 至程式第 10 及第 11 行，輸入你要 ESP32 連上的 WiFi 網路名稱 SSID 及密碼 password。
步驟三: 至程式第 10 及第 11 行，輸入你要 ESP32 連上的 WiFi 網路名稱 SSID 及密碼 password。
步驟四: 按下 Arduino 上傳程式鈕後，再按住 ESP32 BOOT 鈕。待程式編驛訊息出現 "Connecting..." 後，再鬆開 BOOT 鈕。如此可讓程式順利上傳到 ESP 32。
步驟四: 按下 Arduino 上傳程式鈕後，再按住 ESP32 BOOT 鈕。待程式編驛訊息出現 "Connecting..." 後，再鬆開 BOOT 鈕。如此可讓程式順利上傳到 ESP 32。
步驟五: 待程式成功上傳後，打開 Arduino 序列埠螢幕，調整 baud rate 為 115200。再按一下板子上的 ENABLE 按鈕，應該從序列埠螢幕上看到 ESP32 web server 的 IP address，長的像這樣: 192.168.0.113。
步驟五: 待程式成功上傳後，打開 Arduino 序列埠螢幕，調整 baud rate 為 115200。再按一下板子上的 ENABLE 按鈕，應該從序列埠螢幕上看到 ESP32 web server 的 IP address，長的像這樣: 192.168.0.113。
步驟六: 打開手機、電腦、或 pad 上的瀏覽器，輸入步驟五所看到的 IP address，就會出現控制二個 LED 的網頁。 本專題只用第一個按鈕 GPIO 26。當按鈕按下時，會聽到繼電器 “搭“ 的一聲，表示繼電器從接頭 NC 打至接頭 NO。再按一次按鈕，當接頭彈回 NC 時，也會聽到同樣的聲音。
步驟六: 打開手機、電腦、或 pad 上的瀏覽器，輸入步驟五所看到的 IP address，就會出現控制二個 LED 的網頁。 本專題只用第一個按鈕 GPIO 26。當按鈕按下時，會聽到繼電器 “搭“ 的一聲，表示繼電器從接頭 NC 打至接頭 NO。再按一次按鈕，當接頭彈回 NC 時，也會聽到同樣的聲音。
步驟七：接上 110V 伏特電源，燈泡即可運作。
步驟七：接上 110V 伏特電源，燈泡即可運作。
創客點子
創客點子
- 專題中，繼電器只用了一路，另一路是空著的。試著將另外一路聯接其他的電器、馬達、或喇叭。用網頁上的第二個按鈕 GPIO 27 來控制。
- 目前你所建立的 ESP32 伺服器，是屬於地區性的，範圍大概只是300公尺。如果要在全世界各地，都可透過無線網路，下指令或存取 ESP32 何服器，操控本專題的燈泡，您可試試免費的ngrok。ngrok 的作用，是讓外網連接本機。步驟如下：
a. Arduino 程式中的第10和第11行，輸入您的Wi-Fi SSID 以及密碼 password。程式中的第13行改變 port number 為任何四位數的數字，如 8888。上傳此程式於 ESP32 開發板。
a. Arduino 程式中的第10和第11行，輸入您的Wi-Fi SSID 以及密碼 password。程式中的第13行改變 port number 為任何四位數的數字，如 8888。上傳此程式於 ESP32 開發板。
b. 待程式成功上傳後，打開 Arduino 序列埠螢幕，調整 baud rate 為 115200。再按一下板子上的 ENABLE 按鈕，應該從序列埠螢幕上看到 ESP32 web server 的 IP address，長的像這樣: 192.168.0.113。打開電腦的瀏覽器，鍵入你的 IP address 以及 port number。以我的電腦為例，鍵入 http:// 192.168.0.113:8888
b. 待程式成功上傳後，打開 Arduino 序列埠螢幕，調整 baud rate 為 115200。再按一下板子上的 ENABLE 按鈕，應該從序列埠螢幕上看到 ESP32 web server 的 IP address，長的像這樣: 192.168.0.113。打開電腦的瀏覽器，鍵入你的 IP address 以及 port number。以我的電腦為例，鍵入 http:// 192.168.0.113:8888
d. 選擇你的操作系統 window or Mac OS ，並下載 ngrok 程式。解壓縮並執行你所下載的程式。你會看到一個 window 視窗，在視窗內下指令
d. 選擇你的操作系統 window or Mac OS ，並下載 ngrok 程式。解壓縮並執行你所下載的程式。你會看到一個 window 視窗，在視窗內下指令
ngrok tcp YOUR_ESP_IP_ADDRESS : 8888 - - authtoken YOUR_TUNNEL_AUTHTOKEN
ngrok tcp YOUR_ESP_IP_ADDRESS : 8888 - - authtoken YOUR_TUNNEL_AUTHTOKEN
(指令中，英文大寫的部分，是您自己專屬的 IP Address 以及 Tunnel Authtoken。Port number 如果不是 8888，則改成您自己設定的 port number。
(指令中，英文大寫的部分，是您自己專屬的 IP Address 以及 Tunnel Authtoken。Port number 如果不是 8888，則改成您自己設定的 port number。
打開您電腦的瀏覽器，進入此 URL，大功告成。注意：電腦要保持開啟，ngrok 才能保持運作。
打開您電腦的瀏覽器，進入此 URL，大功告成。注意：電腦要保持開啟，ngrok 才能保持運作。
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