IoT-устройство на ESP8266-01 и Arduino Nano: полное руководство по умному дому

Компоненты

• Arduino Nano R3 — 1 шт.
• ESP8266 ESP-01 — 1 шт.
• Двухканальный релейный модуль — 1 шт.
• Светодиоды — 2 шт. (для индикации)
• Резисторы: 1 кОм (2 шт.), 2.2 кОм (1 шт.)
• Макетная плата, перемычки, паяльные принадлежности
• (Опционально) PCB от PCBWay

Инструменты и ПО

• Arduino IDE
• VS Code / Autodesk Eagle (опционально)
• Библиотека SoftwareSerial

Архитектура системы

Веб-панель (HTML/CSS/jQuery) → HTTP GET-запросы → ESP8266-01 (веб-сервер) → Serial (AT-команды) → Arduino Nano → управление нагрузкой (реле/светодиоды).

Настройка ESP8266-01

Пин-аут

Смена baud rate с 115200 на 9600

1. Загрузите в Arduino пустой скетч.
2. Соедините ESP TX→Arduino RX (0), ESP RX→Arduino TX (1) через делитель напряжения.
3. Откройте Serial Monitor на 115200, «Both NL & CR».
4. Отправьте AT → ответ OK.
5. Отправьте AT+UART_DEF=9600,8,1,0,0 (или AT+CIOBAUD=9600).
6. Смените монитор на 9600, проверьте AT → OK.
7. Подключитесь к Wi-Fi: AT+CWJAP="SSID","PASSWORD" → WIFI CONNECTED, WIFI GOT IP.

Веб-интерфейс

HTML-страница с двумя кнопками (ON/OFF) для каждой нагрузки. jQuery отправляет GET-запрос на IP ESP с параметром pin=XYZ, где:

• XY — номер пина Arduino (11, 12)
• Z — состояние (1=ON, 0=OFF)

Пример: pin=111 → пин 11, HIGH; pin=110 → пин 11, LOW.

Код Arduino (основной)

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial esp8266(2, 3); // RX, TX
#define BAUD 9600
#define DEBUG true

int blueLED = 11;
int redLED = 12;

void setup() {
  pinMode(blueLED, OUTPUT);
  pinMode(redLED, OUTPUT);
  digitalWrite(blueLED, HIGH);
  digitalWrite(redLED, LOW);

  Serial.begin(BAUD);
  esp8266.begin(BAUD);
  initWiFi();
  digitalWrite(blueLED, LOW);
}

void loop() {
  if (esp8266.available()) {
    if (esp8266.find("+IPD,")) {
      delay(1000);
      int connId = esp8266.read() - 48;
      esp8266.find("pin=");
      int pinNumber = (esp8266.read() - 48) * 10 + (esp8266.read() - 48);
      int pinState = esp8266.read() - 48;
      digitalWrite(pinNumber, pinState);

      String closeCmd = "AT+CIPCLOSE=" + String(connId) + "\r\n";
      sendData(closeCmd, 1000, DEBUG);
    }
  }
}

String sendData(String cmd, int timeout, bool debug) {
  String resp = "";
  esp8266.print(cmd);
  long t = millis();
  while ((t + timeout) > millis()) {
    while (esp8266.available()) {
      resp += (char)esp8266.read();
    }
  }
  if (debug) Serial.print(resp);
  return resp;
}

void initWiFi() {
  sendData("AT+RST\r\n", 2000, DEBUG);
  sendData("AT+CWJAP=\"YOUR_SSID\",\"YOUR_PASS\"\r\n", 5000, DEBUG);
  sendData("AT+CWMODE=1\r\n", 1500, DEBUG);
  sendData("AT+CIFSR\r\n", 1500, DEBUG);
  sendData("AT+CIPMUX=1\r\n", 1500, DEBUG);
  sendData("AT+CIPSERVER=1,80\r\n", 1500, DEBUG);
}

Подключение высоковольтной нагрузки

Используйте двухканальный релейный модуль: IN1 → D11, IN2 → D12. Нагрузку подключайте к контактам COM и NO (нормально открыто). Питание реле — 5 В от Arduino или отдельного источника.

Профессиональный PCB

Гербер-файлы открыты: PCBWay project. Заказать можно напрямую.

Траблшутинг

• Проверьте IP ESP в jQuery-коде.
• ПК и ESP должны быть в одной Wi-Fi-сети.
• Порт 80 (HTTP) должен быть открыт.
• Сохраняйте HTML после изменений и перезагружайте страницу.

• Arduino-лабиринт для шарика: картонная настольная игра с джойстиком

  Компоненты и материалы Arduino UNO (любая плата) — 1 шт. Сервоприводы SG90 (9g) — 2 шт. (ось X и Y) Джойстик-модуль (аналоговый) — 1 шт. Макетная плата + перемычки Картон 3 мм, клей-пистолет, нож, линейка, карандаш Стальной шарик (5-8 мм) — 1 шт. 2 винта/гайки M3×12 (крепление рычагов серв) Идея

• Настройка NeoPixels с Vixen Lights и Arduino: Пошаговое руководство

  Компоненты и расходные материалы Arduino Nano R3 × 1 Arduino UNO × 1 Лента пикселей 60 пикселей/метр (WS2812B) × 1 Резистор 470 Ом × 1 Блок питания 5В, 40А × 1 Макетная плата (Breadboard) × 1 Провода Dupont (перемычки) × 1 Необходимые инструменты Паяльник Пойло Программное обес

• Создайте интерактивную LCD-игру на Arduino UNO

  Компоненты и материалы Компонент Количество Arduino UNO 1 LCD-дисплей 16×2 с RGB-подсветкой (Adafruit) 1 Бредборд 1 Резистор 220 Ом 1 Таковая кнопка 12 мм 1 Перемышки (набор) 1 Кабель USB-A — USB-B 1 Программное обеспечение Arduino IDE О проекте Все необходимые детали пока

• Умный дом на Raspberry Pi 2 и Windows 10 IoT Core

  Компоненты и материалы Компонент Количество Примечание Arduino UNO 1 на комнату На каждую автоматизируемую комнату свой Arduino UNO Raspberry Pi 2 Model B 1 Центральный контроллер Перемышки (набор) 1 Бредборд 1 Фоторезистор (LDR) 1 на комнату Измеряет освещенность у окна PIR-датчи