ESP8266(esp-01s) 继电器控制灯具项目

第一步：环境准备

安装 ESP-IDF：确保你已正确安装 ESP-IDF 环境，并且已支持 ESP8266。
- 官方安装指南：ESP-IDF 获取和安装
- 重要：ESP8266 支持需要 IDF 版本 v4.4 或更高。安装时通常需要手动添加 ESP8266 支持：
bash 复制代码
```
cd $IDF_PATH
./install.sh esp8266   # 在安装时添加目标，或者使用 install.bat (Windows)
. ./export.sh          # 激活环境 (Linux/macOS)，或 export.bat (Windows)
```
确认环境：打开终端（或 ESP-IDF Command Prompt），运行以下命令确认 ESP8266 已就绪：
css 复制代码
```
idf.py --version
idf.py --list-targets | grep esp8266 # 应该能看到 esp8266 在列表中
```

第二步：创建项目

我们将从一个简单的示例项目开始修改。

创建项目目录：

bash 复制代码

mkdir ~/esp/esp8266_relay_control
cd ~/esp/esp8266_relay_control

复制示例项目 （推荐从 hello_world 开始）：
bash 复制代码
```
cp -r $IDF_PATH/examples/get-started/hello_world/* .
```
初始化项目为 ESP8266：
arduino 复制代码
```
idf.py set-target esp8266
```
这个命令会创建必要的配置文件，并将项目目标设置为 ESP8266。

第三步：编写代码

修改 main/hello_world_main.c 文件，将其重命名为 main/relay_control.c 并替换为以下代码：

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "esp_system.h"
#include "esp_netif.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "protocol_examples_common.h"

#include "lwip/err.h"
#include "lwip/sockets.h"
#include "lwip/sys.h"
#include "lwip/netdb.h"

#include "driver/gpio.h"

// 项目配置（这些将在 menuconfig 中设置）
#define RELAY_GPIO CONFIG_RELAY_GPIO
#define PORT CONFIG_TCP_PORT

static const char *TAG = "relay_control";

// 继电器控制函数
static void relay_init(void) {
    gpio_config_t io_conf = {};
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;     // 禁用中断
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;           // 设置为输出模式
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << RELAY_GPIO); // 指定GPIO引脚
    io_conf.pull_down_en = 0;                  // 禁用下拉
    io_conf.pull_up_en = 0;                    // 禁用上拉
    gpio_config(&io_conf);
    
    // 初始状态：关闭继电器
    gpio_set_level(RELAY_GPIO, 0);
    ESP_LOGI(TAG, "Relay initialized on GPIO %d", RELAY_GPIO);
}

static void set_relay_state(int state) {
    gpio_set_level(RELAY_GPIO, state);
    ESP_LOGI(TAG, "Relay set to: %s", state ? "ON" : "OFF");
}

// TCP服务器任务
static void tcp_server_task(void *pvParameters) {
    char rx_buffer[128];
    int addr_family = AF_INET;
    int ip_protocol = IPPROTO_IP;
    
    struct sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
    
    int sock = socket(addr_family, SOCK_STREAM, ip_protocol);
    if (sock < 0) {
        ESP_LOGE(TAG, "Unable to create socket");
        vTaskDelete(NULL);
        return;
    }
    
    // 绑定socket
    if (bind(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        ESP_LOGE(TAG, "Socket bind failed");
        close(sock);
        vTaskDelete(NULL);
        return;
    }
    
    // 开始监听
    if (listen(sock, 5) < 0) {
        ESP_LOGE(TAG, "Socket listen failed");
        close(sock);
        vTaskDelete(NULL);
        return;
    }
    
    ESP_LOGI(TAG, "TCP server started on port %d", PORT);
    
    while (1) {
        struct sockaddr_in client_addr;
        socklen_t client_addr_len = sizeof(client_addr);
        int client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
        
        if (client_sock < 0) {
            ESP_LOGE(TAG, "Unable to accept connection");
            continue;
        }
        
        ESP_LOGI(TAG, "Client connected");
        
        // 向客户端发送欢迎消息
        char welcome_msg[] = "ESP8266 Relay Controller. Commands: 'ON', 'OFF'\r\n";
        send(client_sock, welcome_msg, strlen(welcome_msg), 0);
        
        while (1) {
            int len = recv(client_sock, rx_buffer, sizeof(rx_buffer) - 1, 0);
            
            if (len < 0) {
                ESP_LOGE(TAG, "Receive failed");
                break;
            } else if (len == 0) {
                ESP_LOGI(TAG, "Connection closed");
                break;
            } else {
                rx_buffer[len] = '\0'; // 添加字符串结束符
                ESP_LOGI(TAG, "Received: %s", rx_buffer);
                
                // 处理命令
                if (strstr(rx_buffer, "ON")) {
                    set_relay_state(1);
                    send(client_sock, "Relay turned ON\r\n", 17, 0);
                } else if (strstr(rx_buffer, "OFF")) {
                    set_relay_state(0);
                    send(client_sock, "Relay turned OFF\r\n", 18, 0);
                } else {
                    send(client_sock, "Unknown command\r\n", 17, 0);
                }
            }
        }
        
        shutdown(client_sock, 0);
        close(client_sock);
    }
}

void app_main(void) {
    // 初始化NVS
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
    
    // 初始化TCP/IP栈
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    
    // 连接WiFi（使用示例组件中的通用函数）
    ESP_ERROR_CHECK(example_connect());
    
    // 初始化继电器GPIO
    relay_init();
    
    // 创建TCP服务器任务
    xTaskCreate(tcp_server_task, "tcp_server", 4096, NULL, 5, NULL);
    
    ESP_LOGI(TAG, "Relay control application started");
}

同时，需要修改 main/CMakeLists.txt：

erlang 复制代码

idf_component_register(SRCS "relay_control.c"
                    INCLUDE_DIRS "."
                    REQUIRES esp_netif lwip)

第四步：项目配置 (`idf.py menuconfig`)

这是最关键的一步，配置项目参数。

打开配置菜单：
复制代码
```
idf.py menuconfig
```
配置串口烧录参数：
- 导航到 Serial flasher config
- 设置 Default serial port（你的串口设备，如 /dev/ttyUSB0 或 COM3）
- 根据你的模块设置 Flash Size（通常为 2MB 或 4MB）
配置项目参数：
- 导航到 Example Configuration（如果不存在，需要先创建 main/Kconfig.projbuild 文件）
- 设置 WiFi SSID（你的WiFi名称）
- 设置 WiFi Password（你的WiFi密码）
- 设置 Relay GPIO number（控制继电器使用的GPIO号，如 2）
- 设置 TCP port number（TCP服务器端口，如 3333）
保存并退出：
- 按 S 保存配置
- 按 Enter 确认文件名
- 按 Q 退出

创建 main/Kconfig.projbuild 文件（如果不存在）：

arduino 复制代码

menu "Example Configuration"

    config ESP_WIFI_SSID
        string "WiFi SSID"
        default "myssid"
        help
            SSID (network name) to connect to.

    config ESP_WIFI_PASSWORD
        string "WiFi Password"
        default "mypassword"
        help
            WiFi password (WPA or WPA2).

    config RELAY_GPIO
        int "Relay GPIO number"
        range 0 16
        default 2
        help
            GPIO number (IOxx) to connect RELAY module.

    config TCP_PORT
        int "TCP port number"
        range 1024 65535
        default 3333
        help
            TCP port number for the server.

endmenu

第五步：编译项目

复制代码

idf.py build

编译成功后会显示类似信息：

arduino 复制代码

Project build complete. To flash, run this command:
../../../components/esptool_py/esptool/esptool.py -p (PORT) -b 460800...

第六步：烧录固件

硬件准备：
- 将 ESP8266 模块连接到电脑（通过 USB-TTL 转换器）
- 确保 GPIO0 接地以进入下载模式
- 给模块上电

执行烧录 （将 PORT 替换为你的实际串口）：

bash 复制代码

idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash      # Linux
idf.py -p COM3 flash              # Windows

重置模块：
- 烧录完成后，断开 GPIO0 与地的连接
- 重启模块（或重新上电）

第七步：监视运行和测试

打开串口监视器：

bash 复制代码

idf.py -p /dev/ttyUSB0 monitor    # Linux
idf.py -p COM3 monitor            # Windows

观察日志：你应该能看到：
- 继电器初始化信息
- WiFi 连接过程
- 获取到的 IP 地址
- TCP 服务器启动信息
测试控制：
- 使用网络调试工具（如 NetAssist、TCP/UDP 调试助手）
- 连接到 ESP8266 的 IP 地址和配置的端口（如 192.168.1.100:3333）
- 发送 ON 打开继电器，发送 OFF 关闭继电器

一键编译烧录监视：

bash 复制代码

idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor

这样就完成了整个 ESP8266 继电器控制项目的创建、配置、编译和烧录流程！

核心网络设计模式概览

模式	协议/技术	特点	适用场景	ESP 芯片
直接连接云	Wi-Fi + MQTT/HTTP	响应快，依赖网络和云服务	大家电、智能插座、摄像头	ESP32, ESP8266
局域网中心	Wi-Fi + LAN MQTT	响应极快，网络中断仍可用	本地自动化（灯光、开关）	ESP32, ESP8266
混合模式	Wi-Fi + 双MQTT	兼顾本地速度与远程控制	绝大多数智能家居设备	ESP32, ESP8266
低功耗传感	Wi-Fi + ESP-NOW	低功耗，星型网络，简单	电池供电传感器	ESP32, ESP8266
Mesh 覆盖	Wi-Fi Mesh	自组网，无缝覆盖，高可靠性	大户型全屋智能	ESP32 (ESP-WIFI-MESH)
蓝牙辅助	BLE + Wi-Fi	低功耗配网，近距离控制	设备配网、传感器	ESP32

网络我暂时用 局域网中心 和 蓝牙辅助 , 稳定后考虑混合模式 与低功耗传感 , 最后考虑Mesh 覆盖

ESP8266(esp-01s) 继电器控制灯具项目

第一步：环境准备

第二步：创建项目

第三步：编写代码

第四步：项目配置 (idf.py menuconfig)

第五步：编译项目

第六步：烧录固件

第七步：监视运行和测试

核心网络设计模式概览

第四步：项目配置 (`idf.py menuconfig`)