使用 ESP32 和 Google Home 2024 实现家庭自动化

通过全面的分步学习之旅，掌握随时随地控制家用电器的艺术。

讲师：Stepwise Learning .

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你将学到什么

• 您将全面了解 ESP32 板及其作为项目开发中心设备的作用。
• 然后，您将了解 ESP32 上可用的不同 GPIO 引脚的功能和用途。
• 您将学习在将每个硬件模块部署到项目中之前对其进行彻底测试。
• 您将安装 Arduino IDE 并使用基本程序测试 ESP32 的 ESP32 板管理器库的功能。
• 您将探索继电器的工作原理和功能，还将研究电路图并实现代码来控制相应的设备。
• 您将通过各种方法解决并解决反向继电器问题。
• 您将把物理开关集成到我们的电路中并相应地控制设备。
• 您将探索用于远程设备控制的物联网、MQTT 协议及其底层机制。
• 在项目部署期间，您将识别并排除常见错误。
• 您将使用移动应用程序以及控制连接设备的物理开关来测试主项目。

要求

• 本课程建议具备基本的编程知识，以确保顺利的学习体验。
• 确保您拥有配备可靠互联网连接的笔记本电脑或台式机。

描述

欢迎来到全新的在线课程，您可以在其中学习创建家庭自动化系统，使您可以使用移动应用程序远程控制家用电器。只需在手机上简单点击或发出语音命令，您就可以在任何地方打开或关闭家用电器。让我向您展示该项目的演示。

我一直坚信边做边学，在本课程中，您将通过实践经验学到您需要了解的知识。除了基本的计算机技能之外，您不需要任何特殊知识即可开始学习本课程。你们每个人都来自不同的背景，因此课程从基础到高级精心设计，每堂课都细致入微。

以下是您应该学习本课程的两个主要原因。该课程将帮助您提升嵌入式系统开发人员的职业生涯。这些开发人员从事的项目涉及广泛的技术，包括硬件和软件。这些项目通常复杂且具有挑战性，为开发人员提供了研究尖端技术和开发创新解决方案的机会。嵌入式系统用于医疗设备、交通系统和工业控制系统等关键应用。作为嵌入式系统开发人员，您有机会参与不同的项目并获得不同行业的经验。

就语言而言，我们决定继续使用 C++。它是嵌入式系统领域最流行的编程语言。这是因为该语言位于高级软件和硬件之间，允许您直接访问和控制硬件，而无需牺牲高级语言的优势。它被 Google、Microsoft 和 Oracle 等大公司广泛使用。事实上，Google自己的编程语言“Go”深受C++的影响。

为了使学习曲线更容易，本课程分为 8 个部分。然后，让我们看看每个部分我们要学习什么。

在第一部分中，我们将探讨家庭自动化的重要性以及它如何增强我们日常生活的便利性和安全性。然后，我们将把重点转向卓越的 ESP32 板，它在我们的项目开发中发挥着至关重要的作用。

此后，我们将了解 ESP32 的通用输入/输出引脚。这些引脚充当 ESP32 板与外部领域之间的重要接口，可实现与一系列传感器和执行器的无缝连接。深入掌握 GPIO 功能后，无限的项目可能性等待着您。

在第二部分中，我们的重点将转向了解构建项目所需的硬件要求。我们将首先为 ESP32 板加电并识别集成到板中的特定 USB 转 UART 芯片。

接下来，我们将继续安装集成开发环境 (IDE) 并配置专为 ESP32 设计的板管理器库。这一步至关重要，因为它使我们能够创建合适的软件环境来进行编程并与 ESP32 板交互。

一旦IDE设置成功，我们将继续安装USB转UART芯片所需的驱动程序，确保开发板和计算机之间的无缝通信。一切就绪后，我们将使用基本程序测试电路板的功能。这项重要的测试将帮助我们确定我们最近购买的 ESP32 板是否按预期运行。

在第三部分中，我们的重点将是探索继电器的迷人世界并深入了解其工作原理。一旦我们掌握了继电器的基本概念，我们将继续研究使用继电器控制一台家用电器的电路图。然后，我们将实现电路图并编写必要的代码来对继电器进行编程，以建立对所连接电器的控制。这种实践方法将使我们能够获得实施继电器电路的实践经验，并使我们能够有效地利用其潜力。学完本节后，您将具备在实际应用中利用继电器功能的能力。

在第四部分中，我们的重点将是解决反向继电器操作的问题，并探索各种解决方案来纠正该问题。我们将深入研究编程领域，研究能够有效解决问题的逻辑实现。通过利用我们的编程技能，我们将制定策略以确保中继以所需的方式运行。

此外，我们还将探索通过修改电路接线来减轻反向继电器操作的替代方法。通过仔细的检查和实验，我们将发现替代的接线配置，可以纠正问题并使继电器行为与我们的预期功能保持一致。

通过检查基于编程和基于接线的解决方案，您将全面了解可用于解决反向继电器操作的选项。这些知识将使您能够根据您的具体要求和限制选择最合适的方法。

在第五部分中，我们将为现有电路引入附加功能。我们将合并一个物理开关并利用其输入来控制继电器的行为。通过集成这个开关，我们可以增强电路的交互性和灵活性。

最初，我们将重点了解如何有效地从单个开关读取输入并开发必要的代码逻辑来控制其操作。一旦我们掌握了这个过程，我们将扩展我们的编码技能，将剩余的三个继电器合并到我们的电路中。这种扩展将使我们能够根据各自开关的输入同时控制多个设备。

通过这次练习，我们不仅可以提高我们的编码技能，特别是在决策和逻辑思维领域，而且还可以深入了解在整个电路中建立公共连接。

第六部分，我们将深入探讨物联网的世界。我们将熟悉物联网的概念及其在通过互联网连接和控制设备方面的重要性。

此后，我们将探索作为我们项目支柱的云平台，使我们能够有效地利用物联网的力量。

此外，我们还将了解底层的MQTT协议，该协议促进我们的设备和云平台之间的通信和数据交换。

在第七部分中，我们将着手开发我们的主要项目。我们将从研究电路图并理解其组件和连接开始。有了这种理解，我们将继续相应地设计和组装电路，确保其正常运行。

接下来，我们将浏览使我们能够远程控制所有设备的源代码。我们将获得有关如何将数据发送到服务器并根据用户选择检索数据的宝贵见解。我们还将分析数据如何在云平台和用户的物理输入之间同步。

此外，我们还将探索使用单个外部电源适配器为整个电路供电的概念。这种方法简化了设置并增强了便利性，为我们的项目提供了可靠且高效的电源。

在第八部分中，我们将展示我们主要项目的实际成果。我们将利用移动应用程序和手动开关来实时控制设备，并亲自演示其功能。

此外，我们将探索如何通过 Google Home 无缝集成和控制设备，从而通过语音命令轻松控制。这种集成将增强整体用户体验，为管理连接的设备提供更多的便利和简单性。

最后，我们将展示我们项目的一项附加功能，即使在用户的 Wi-Fi 连接不可用的情况下，也能确保设备的不间断控制。在这种情况下，用户可以选择依靠手动开关来轻松操作和管理所有连接的设备。这种双模式功能提供了可靠的备份解决方案，确保始终方便且可访问。

课程中的每个视频都会教您新的概念和技术，您可以立即将其应用到您的任何项目中。本课程仅假设您具备编程的基本知识，其余的交给我们即可。因此，如果您以前从未构建过嵌入式系统项目，则无需担心，我将全程陪伴您。

不要让技术错误阻碍您实现目标。如果您需要帮助，只需在问答部分发布您的问题，我们的专业支持团队将在 24 小时内回复您。他们每周 6 天（周一至周六）为您提供帮助。

我们还将与您分享完整的源代码，以便您可以轻松复制项目并立即部署。

所有讲座均附有英文字幕，确保理解清晰、全面。

另外，如果您不喜欢该课程，完全不用担心，您始终受到 30 天的保护，无任何疑问，退款保证。

好吧，归根结底，您没有什么可失去的，所以和我一起踏上这个令人难以置信的旅程，进入嵌入式系统的世界。

掌控你的职业生涯并投资你的未来。不要错过提高技能的机会。现在就报名，迈出迈向更美好未来的第一步。

本课程适合谁：

• 本课程是专门为初学者设计的，适合具有计算机科学基础知识的个人。
• 无论您是刚刚入门还是对该主题有基本了解，您都可以放心地参加本课程。
• 我们的课程考虑到不同技能水平的学习者的需求，提供清晰的解释和分步指导，以确保每个人都有顺利的学习体验。
• 请毫不犹豫地加入，因为本课程是为从头开始支持您的学习之旅而量身定制的。