Điều khiển bật tắt đèn bằng giọng nói với ESP8266 và Alexa Echo Dot

Với project này, tôi chỉ demo cho các bạn bật tắt 1 led trên board mạch ESP8266, còn các bạn có thể tự phát triển thêm theo ý tưởng của mình.

Video demo project

Các thiết bị cần có để thực hiện project này:

Trợ lý ảo Alexa Echo Dot
Điện thoại cài sẵn app Amazon Alexa
ESP8266 ( Node MCU, ..)

Các bước thực hiện

1.Cài đặt thư viện FauxmoESP

Để điều khiển được ESP8266 bằng Alexa Echo Dot, bạn cần phải cài đặt thư viện FauxmoESP. Thư viện này giúp mô phỏng lại các thiết bị smart home Belkin Wemo, cho phép chúng ta điều khiển ESP thông qua giao thức của thiết bị này. Và với thư viện này, Alexa sẽ nhận ra thiết bị ESP của các bạn ngay khi được nạp firmware cũng như kết nối cùng mạng với Alexa mà không cần phải cài đặt thêm một SKILL hoặc dịch vụ bên thứ 3 nào. Chính vì vậy, tốc độ điều khiển của Alexa lên ESP rất nhanh, so với các thiết bị khác dùng qua dịch vụ IFTTT.

– Cách cài đặt thư viện FauxmoESP

1.1 Tải thư viện FauxmoESP tại đây. Các bạn nên tải theo dạng file zip

1.2 Giải nén file zip, chúng ta được folder dạng xoseperez-fauxmoesp-f60c46d80f9b.

1.3 Hãy sửa lại tên thư mục vừa giải nén được thành xoseperez-fauxmoesp ( chú ý bên trong folder ban đầu lại có một folder con, chúng ta sẽ lấy folder con này để đổi tên)

1.4 Copy thư mục này vào vị trí cài đặt libraries của Arduino IDE. Cách tìm thư mục này thì rất đơn giản, các bạn vào File-> References, copy lại đường dẫn mặc định mà ở bên trên cùng, dán vào cửa sổ Window Explorer -> Enter, là ta sẽ mở được vị trí folder libraries.

1.5 Tắt Arduino IDE đi và mở lại, chúng ta sẽ kiểm tra thấy thư viện đã được add vào Arduino IDE thành công

2.Chúng ta cần cài đặt thêm một thư viện nữa đó là ESPAsyncTCP.

Cách cài đặt như sau:

2.1 Tải thư viện dạng file zip tại đây

2.2 Giải nén file zip, chúng ta sẽ có folder ESPAsyncTCP-master.

2.3 Thay đổi tên folder nêu trên thành ESPAsyncTCP, copy vào thư mục libraries như mục 1.4 ở trên. Tắt và khởi động lại Arudino IDE

3.Nạp code sau vào ESP8266

3.1 Chọn board ESP8266 trong Tool của Arduino IDE

3.2 Thay đổi các tham số về kết nối mạng cho đúng với mạng Wifi của bạn

#define WIFI_SSID “xxxx”

#define WIFI_PASS “xxxx”

3.3 Các bạn có thể thay đổi lại tên thiết bị khi ra lệnh cho Alexa bằng cách chỉnh sửa câu lệnh dưới đây.

#define LAMP_1 “lamp one”

#define LAMP_2 “lamp two”

Biên dịch và nạp firmware cho ESP826

Mã nguồn ESP đầy đủ.

#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
 
#define RELAY_PIN_1 14
#define RELAY_PIN_2 16

#include "fauxmoESP.h"

#define SERIAL_BAUDRATE 115200

#define WIFI_SSID "xxxx"
#define WIFI_PASS "xxxx"

#define LAMP_1 "lamp one"
#define LAMP_2 "lamp two"

fauxmoESP fauxmo;

// Wi-Fi Connection
void wifiSetup() {
  // Set WIFI module to STA mode
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  // Connect
  Serial.printf("[WIFI] Connecting to %s ", WIFI_SSID);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);

// Wait
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(100);
  }
  Serial.println();

// Connected!
  Serial.printf("[WIFI] STATION Mode, SSID: %s, IP address: %s\n", WiFi.SSID().c_str(), WiFi.localIP().toString().c_str());
}

void setup() {
  // Init serial port and clean garbage
  Serial.begin(SERIAL_BAUDRATE);
  Serial.println();

// Wi-Fi connection
  wifiSetup();

// LED
  pinMode(RELAY_PIN_1, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);

pinMode(RELAY_PIN_2, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);
  
  // You can enable or disable the library at any moment
  // Disabling it will prevent the devices from being discovered and switched
  fauxmo.enable(true);

// Add virtual devices
  fauxmo.addDevice(LAMP_1);
  fauxmo.addDevice(LAMP_2);

// fauxmoESP 2.0.0 has changed the callback signature to add the device_id,
  // this way it's easier to match devices to action without having to compare strings.
   Fauxmo.onSetState([](unsigned char device_id, const char * device_name, bool state, unsigned char value) {
    Serial.printf("Device #%d (%s) state: %s\n", device_id, device_name, state ? "ON" : "OFF");
    if ( (strcmp(device_name, LAMP_1) == 0) ) {
      // this just sets a variable that the main loop() does something about
      Serial.println("LED 1 switched by Alexa");
      //digitalWrite(RELAY_PIN_1, !digitalRead(RELAY_PIN_1));
      if (state) {
        digitalWrite(RELAY_PIN_1, LOW);
      } else {
        digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);
      }
    }
    if ( (strcmp(device_name, LAMP_2) == 0) ) {
      // this just sets a variable that the main loop() does something about
      Serial.println("LED 2 switched by Alexa");
      if (state) {
        digitalWrite(RELAY_PIN_2, LOW);
      } else {
        digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);
      }
    }
  });

// Callback to retrieve current state (for GetBinaryState queries)
  /*fauxmo.onGetState([](unsigned char device_id, const char * device_name) {
      //return !digitalRead(RELAY_PIN_1);
      return 
  });*/
}

void loop() {
  // Since fauxmoESP 2.0 the library uses the "compatibility" mode by
  // default, this means that it uses WiFiUdp class instead of AsyncUDP.
  // The later requires the Arduino Core for ESP8266 staging version
  // whilst the former works fine with current stable 2.3.0 version.
  // But, since it's not "async" anymore we have to manually poll for UDP
  // packets
  fauxmo.handle();

/*static unsigned long last = millis();
  if (millis() - last > 5000) {
    last = millis();
    Serial.printf("[MAIN] Free heap: %d bytes\n", ESP.getFreeHeap());
  }*/

}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

#include <Arduino.h>

#include <ESP8266WiFi.h>

#define RELAY_PIN_1 14

#define RELAY_PIN_2 16

#include "fauxmoESP.h"

#define SERIAL_BAUDRATE 115200

#define WIFI_SSID "xxxx"

#define WIFI_PASS "xxxx"

#define LAMP_1 "lamp one"

#define LAMP_2 "lamp two"

fauxmoESP fauxmo;

// Wi-Fi Connection

void wifiSetup() {

// Set WIFI module to STA mode

WiFi.mode(WIFI_STA);

// Connect

Serial.printf("[WIFI] Connecting to %s ", WIFI_SSID);

WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS);

// Wait

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print(".");

delay(100);

}

Serial.println();

// Connected!

Serial.printf("[WIFI] STATION Mode, SSID: %s, IP address: %s\n", WiFi.SSID().c_str(), WiFi.localIP().toString().c_str());

}

void setup() {

// Init serial port and clean garbage

Serial.begin(SERIAL_BAUDRATE);

Serial.println();

// Wi-Fi connection

wifiSetup();

// LED

pinMode(RELAY_PIN_1, OUTPUT);

digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);

pinMode(RELAY_PIN_2, OUTPUT);

digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);

// You can enable or disable the library at any moment

// Disabling it will prevent the devices from being discovered and switched

fauxmo.enable(true);

// Add virtual devices

fauxmo.addDevice(LAMP_1);

fauxmo.addDevice(LAMP_2);

// fauxmoESP 2.0.0 has changed the callback signature to add the device_id,

// this way it's easier to match devices to action without having to compare strings.

Fauxmo.onSetState([](unsigned char device_id, const char * device_name, bool state, unsigned char value) {

Serial.printf("Device #%d (%s) state: %s\n", device_id, device_name, state ? "ON" : "OFF");

if ( (strcmp(device_name, LAMP_1) == 0) ) {

// this just sets a variable that the main loop() does something about

Serial.println("LED 1 switched by Alexa");

//digitalWrite(RELAY_PIN_1, !digitalRead(RELAY_PIN_1));

if (state) {

digitalWrite(RELAY_PIN_1, LOW);

} else {

digitalWrite(RELAY_PIN_1, HIGH);

}

if ( (strcmp(device_name, LAMP_2) == 0) ) {

// this just sets a variable that the main loop() does something about

Serial.println("LED 2 switched by Alexa");

if (state) {

digitalWrite(RELAY_PIN_2, LOW);

} else {

digitalWrite(RELAY_PIN_2, HIGH);

}

});

// Callback to retrieve current state (for GetBinaryState queries)

/*fauxmo.onGetState([](unsigned char device_id, const char * device_name) {

//return !digitalRead(RELAY_PIN_1);

return

});*/

}

void loop() {

// Since fauxmoESP 2.0 the library uses the "compatibility" mode by

// default, this means that it uses WiFiUdp class instead of AsyncUDP.

// The later requires the Arduino Core for ESP8266 staging version

// whilst the former works fine with current stable 2.3.0 version.

// But, since it's not "async" anymore we have to manually poll for UDP

// packets

fauxmo.handle();

/*static unsigned long last = millis();

if (millis() - last > 5000) {

last = millis();

Serial.printf("[MAIN] Free heap: %d bytes\n", ESP.getFreeHeap());

}*/

}

4 Bật Alexa và tìm kiếm ESP của bạn

Sau khi các bạn đã biên dịch và upload thành công mã nguồn vào ESP8266, các bạn có thể ra lệnh cho Alexa tìm kiếm thiết bị mới bằng lệnh sau: “Alexa, discover devices”

Sau đó chúng ta sẽ nghe Alexa trả lời nếu tìm được thiết bị mới như sau:

” Starting discovering… I found two new devices. Try saying “Alexa, turn on lamp one”

5. Cuối cùng là ra lệnh cho Alexa để kiểm tra hoạt động

“Alexa, turn on lamp 1”

“Alexa, turn off lamp 1”

“Alexa, turn on lamp 2”

“Alexa, turn off lamp 2”

Nếu Alexa nhận diện xong lệnh, sau đó trả lời “OK” là xong rồi. 🙂

Nguồn tham khảo:

1.https://bitbucket.org/xoseperez/fauxmoesp/src/master/

2.https://randomnerdtutorials.com/alexa-echo-with-esp32-and-esp8266/

Số lượt xem: 897