## 项目38 WiFi 智能家居
**1. 实验说明：**
在前面的实验中，我们已经了解了ESP32的WiFi Station模式，WiFi AP模式和WiFi AP+Station模式等三种模式。
那么在本章实验中，我们将使用ESP32的WiFi Station模式通过APP连接WIFI来控制多个传感器/模块工作，实现WiFi智能家居的效果。
**2. 实验器材：**
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| :--: | :--: | :--: | :--: |
|ESP32*1|面包板*1| 130直流电机模块*1|继电器模块*1|
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| 舵机*1 |温湿度传感器*1| 超声波传感器*1|4P转杜邦线公单*2|
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|智能手机/平板电脑(自备)*1|面包板专用电源模块*1|6节5号电池盒*1|风扇叶*1|
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|5号电池(自备)*6|MicroUSB线*1|3P转杜邦线公单*2|跳线若干|
**3. 实验接线图：**
| 继电器| ESP32主板 | 温湿度传感器 | ESP32主板 |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| G | G| G | G |
| V | 5V | V | 5V |
| S | IO32 | S | IO15 |
| 超声波传感器| ESP32主板 | 130 风扇模块 | ESP32主板 |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| Vcc | 5V| G | G |
| Trig | IO14 | V | 5V |
| Echo | IO27 | IN+ | IO19 |
|Gnd|G|IN-|IO18|
| 舵机| ESP32主板 |
| :--: | :--: |
| 红色线 | 5V|
| 棕色线 | G |
| 橙色线 | IO4 |
(注: 先接好线，然后在直流电机上安装一个小风扇叶片。)
**4. 安装APP:**
安装APP的方法请参照 **项目37 WiFi测试** 。这里就不重复讲解。
**5. 添加xht11和ESP32Servo库：**
本项目代码使用了名为 “xht11” 和 “ESP32Servo” 库。如果你还没有添加，请在学习之前添加它们。添加第三方库的步骤如下:
**先添加xht11库：**
打开Arduino IDE，单击 “**项目**” → “**包含库**” → “**添加.ZIP库...**”。在弹出窗口中找到该目录下名为 **..\Arduino代码、库文件\Arduino库文件\xht11.ZIP** 的文件，先选中 **xht11.ZIP** 文件，再单击 “**打开**”。
**再添加ESP32Servo库：**
打开Arduino IDE，单击 “**项目**” → “**包含库**” → “**添加.ZIP库...**”。在弹出窗口中找到该目录下名为 **..\Arduino代码、库文件\Arduino库文件\ESP32Servo-0.8.0.ZIP** 的文件，先选中 **ESP32Servo-0.8.0.ZIP** 文件，再单击 “**打开**”。
**6. 项目代码：**
```C
//**********************************************************************************
/*
* 文件名 : WiFi 智能家居.
* 描述 : WiFi APP控制多个传感器/模块工作，实现WiFi智能家居的效果.
*/
#include
#include
#include
#include
#include "xht11.h"
//gpio15
xht11 xht(15);
unsigned char dht[4] = {0, 0, 0, 0};
#include
Servo myservo;
int servoPin = 4;
#define Relay 32
#define IN1 19 //IN1对应IN+
#define IN2 18 //IN2对应于IN-
#define trigPin 14
#define echoPin 27
int distance1;
String dis_str;
int ip_flag = 1;
int ultra_state = 1;
int temp_state = 1;
int humidity_state = 1;
String item = "0";
const char* ssid = "ChinaNet-2.4G-0DF0"; //用户wifi的名称
const char* password = "ChinaNet@233"; //用户wifi的密码
WiFiServer server(80);
String unoData = "";
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(Relay, OUTPUT);
myservo.setPeriodHertz(50);
myservo.attach(servoPin, 500, 2500);
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(ssid);
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
server.begin();
Serial.println("TCP server started");
MDNS.addService("http", "tcp", 80);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(Relay, LOW);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}
void loop() {
WiFiClient client = server.available();
if (!client) {
return;
}
while(client.connected() && !client.available()){
delay(1);
}
String req = client.readStringUntil('\r');
int addr_start = req.indexOf(' ');
int addr_end = req.indexOf(' ', addr_start + 1);
if (addr_start == -1 || addr_end == -1) {
Serial.print("Invalid request: ");
Serial.println(req);
return;
}
req = req.substring(addr_start + 1, addr_end);
item=req;
Serial.println(item);
String s;
if (req == "/")
{
IPAddress ip = WiFi.localIP();
String ipStr = String(ip[0]) + '.' + String(ip[1]) + '.' + String(ip[2]) + '.' + String(ip[3]);
s = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n\r\nHello from ESP32 at ";
s += ipStr;
s += "\r\n\r\n";
Serial.println("Sending 200");
client.println(s);
}
else if(req == "/btn/0")
{
Serial.write('a');
client.println(F("turn on the relay"));
digitalWrite(Relay, HIGH);
}
else if(req == "/btn/1")
{
Serial.write('b');
client.println(F("turn off the relay"));
digitalWrite(Relay, LOW);
}
else if(req == "/btn/2")
{
Serial.write('c');
client.println("Bring the steering gear over 180 degrees");
myservo.write(180);
delay(200);
}
else if(req == "/btn/3")
{
Serial.write('d');
client.println("Bring the steering gear over 0 degrees");
myservo.write(0);
delay(200);
}
else if(req == "/btn/4")
{
Serial.write('e');
client.println("esp32 already turn on the fans");
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
}
else if(req == "/btn/5")
{
Serial.write('f');
client.println("esp32 already turn off the fans");
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
}
else if(req == "/btn/6")
{
Serial.write('g');
while(Serial.available() > 0)
{
unoData = Serial.readStringUntil('#');
client.println("Data");
}
while(ultra_state>0)
{
Serial.print("Distance = ");
Serial.print(checkdistance());
Serial.println("#");
Serial1.print("Distance = ");
Serial1.print(checkdistance());
Serial1.println("#");
int t_val1 = checkdistance();
client.print("Distance(cm) = ");
client.println(t_val1);
ultra_state = 0;
}
}
else if(req == "/btn/7")
{
Serial.write('h');
client.println("turn off the ultrasonic");
ultra_state = 1;
}
else if(req == "/btn/8")
{
Serial.write('i');
while(Serial.available() > 0)
{
unoData = Serial.readStringUntil('#');
client.println(unoData);
}
while(temp_state>0)
{
if (xht.receive(dht)) {
Serial.print("Temperature = ");
Serial.print(dht[2],1);
Serial.println("#");
Serial1.print("Temperature = ");
Serial1.print(dht[2],1);
Serial1.println("#");
int t_val2 = dht[2];
client.print("Temperature(℃) = ");
client.println(t_val2);
}
temp_state = 0;
}
}
else if(req == "/btn/9")
{
Serial.write('j');
client.println("turn off the temperature");
temp_state = 1;
}
else if(req == "/btn/10")
{
Serial.write('k');
while(Serial.available() > 0)
{
unoData = Serial.readStringUntil('#');
client.println(unoData);
}
while(humidity_state > 0)
{
if (xht.receive(dht)) {
Serial.print("Humidity = ");
Serial.print(dht[0],1);
Serial.println("#");
Serial1.print("Humidity = ");
Serial1.print(dht[0],1);
Serial1.println("#");
int t_val3 = dht[0];
client.print("Humidity(%) = ");
client.println(t_val3);
}
humidity_state = 0;
}
}
else if(req == "/btn/11")
{
Serial.write('l');
client.println("turn off the humidity");
humidity_state = 1;
}
//client.print(s);
client.stop();
}
int checkdistance() {
digitalWrite(14, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(14, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(14, LOW);
int distance = pulseIn(27, HIGH) / 58;
delay(10);
return distance;
}
//**********************************************************************************
```
特别注意：需要先将实验代码  中的 用户Wifi名称 和 用户Wifi密码 改成你们自己的Wifi名称和Wifi密码。
**7. 实验现象：**
**特别注意：**确保计算机网络，手机/平板的网络，ESP32主板，路由器，代码中输入你自己的WiFi名称和WiFi密码都必须是在同一个局域网（WiFi）下。
确认程序代码中的Wifi名称和Wifi密码修改正确后，编译并上传代码到ESP32主板上。
打开串口监视器，设置波特率为 115200，这样，串口监视器打印检测到的WiFi IP地址。（**注意：** 如果打开串口监视器且设置波特率为115200之后，串口监视器窗口没有显示如下信息，可以按下ESP32的复位键 
然后打开WiFi APP，在WIFI按钮前面的文本框中输入检测到的WIFI IP地址（例如，上面串口监视器检测到的IP地址：192.168.0.156），接着点击WIFI按钮来连接WiFi，同时WiFi IP地址前的文本框中会显示对应的WiFi IP地址“Hello from ESP32 at 192.168.0.156”。这样，就说明APP已经连接上了WiFi。（WiFi的IP地址有时候会改变，如果原来的IP地址不行，需要重新检测WiFi的IP地址）
**APP已经连接上了WiFi后，开始进行如下操作：**
（1）点击  按钮，继电器打开，APP上显示，模块上的指示灯点亮；再次点击  按钮，继电器关闭，APP上显示，模块上的指示灯不亮。
（2）点击  按钮，舵机转动180°，APP上显示 ；再次点击  按钮，APP上显示 ，舵机转动0°。
（3）点击  按钮，电机（带小风扇叶）转动，APP上显示 ；再次点击  按钮，关闭电机，APP上显示 ；
（4）点击  按钮，超声波传感器测距，在超声波传感器前放一个物体，APP上显示 （不同的距离显示不同的数字），说明此时物体离超声波传感器的距离为6cm；再次点击  按钮，关闭超声波，APP上显示 。
（5）点击  按钮，温湿度传感器测量环境中的温度，APP上显示 （不同的温度条件下显示不同的温度值），说明此时环境中的温度为30℃；再次点击  按钮，关闭温湿度传感器，APP上显示 。
（6）点击  按钮，温湿度传感器测量环境中的湿度，APP上显示 （不同的湿度条件下显示不同的湿度值），说明此时环境中的湿度为55%；再次点击  按钮，关闭温湿度传感器，APP上显示 。