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零知开源——基于ESP8266(ESP-12F)驱动YS-IR05F红外控制空调

news 2025/8/23 14:33:14

通过网页界面和OLED显示屏实时显示空调状态，打造一个智能红外遥控系统。

一、硬件设计

1.1 硬件清单与选型

1.2 接线方案

1.3 详细接线图

1.4 接线实物图

二、软件设计

2.1 所需库依赖

2.2 初始化框架

2.3 温度设置及展示

2.4 Web服务器实现

2.5 编码库详解

三、操作过程及展示

3.1 红外编码录制与处理

3.2 系统搭建与调试

3.3 效果展示

3.4 视频操作展示

四、YS-IR05F红外模块通信协议

4.1 数据包格式

4.2 指令集说明

4.3 工作原理

五、常见问题解答

Q1：红外编码录制不成功怎么办？

Q2：网页控制无响应？

Q3：红外控制距离短？

（1）项目概述

本项目基于零知ESP8266开发板（ESP-12F模组）和YS-IR05F红外编解码模块，构建了一套完整的智能空调遥控系统。系统不仅支持通过Web界面远程控制TCL空调的开关和温度调节，还集成了OLED显示屏用于实时状态显示。本项目深入讲解了红外编码的获取方法、ESP8266与红外模块的通信协议、Web服务器搭建以及多外设驱动整合。

（2）项目亮点

>同时提供Web网页控制和OLED本地显示，支持移动端和PC端访问
>详细讲解如何捕获、解析和重发红外编码
>使用串口通信协议与YS-IR05F模块进行数据交互
>采用现代化CSS设计，适配各种屏幕尺寸

（3）项目难点及解决方案

问题分析：不同空调品牌/型号的红外编码需要正确解析才能有效重发

解决方案：使用USB转TTL模块 + STC-ISP软件录制原始红外数据，替换operation.h中的数组。

一、硬件设计

1.1 硬件清单与选型

组件	型号	数量	选型理由
主控制器	零知ESP8266(ESP-12F)	1	集成WiFi功能，GPIO丰富，成本低廉
红外模块	YS-IR05F	1	支持学习和发射，兼容多种红外协议
OLED显示屏	SSD1306 0.96寸	1	I2C接口，低功耗，高对比度
USB转TTL	CH340G	1	用于红外编码录制和调试
杜邦线	母对母	若干	方便连接和调试

1.2 接线方案

零知ESP8266（ESP-12F）	SSD1306 OLED显示屏	YS-IR05F红外模块
3V3	VCC	3.3V
GND	GND	GND
D4（软串口RX）	/	TXD
D5（软串口TX）	/	RXD
SCL	SCL	/
SDA	SDA	/

🔌 注意：YS-IR05F的KEY引脚可不接，我们使用串口指令进入学习模式。

1.3 详细接线图

1.4 接线实物图

ESP8266与YS-IR05F通过杜邦线连接，OLED显示屏通过I2C连接。

二、软件设计

2.1 所需库依赖

        Adafruit SSD1306：用于OLED显示
        Adafruit GFX Library：图形库依赖
        ESPAsyncWebServer：异步Web服务器库
        SoftwareSerial：软件模拟串口依赖

2.2 初始化框架

#include "operation.h"
#include "ESP8266WiFi.h"
#include "SoftwareSerial.h"
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>// 创建软件串口对象，假设使用GPIO4(RX)和GPIO5(TX)
SoftwareSerial mySerial(D4, D5); // RX, TXWiFiServer wifi_server(80);
String status = "空调关闭";  //默认状态
String statu = "Pausing";  //默认状态
int temperature = 20;
String header;#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 oled(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);//配置自己的WIFI名称和密码
const char* ssid = "";
const char* password = "";//读取JSON
String val = "";void setup() {Serial.begin(115200);mySerial.begin(9600); // 初始化软件串口，波特率9600Wire.begin(); // SDA, SCLoled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);oled.clearDisplay();oled.setTextSize(1);oled.setTextColor(WHITE);oled.setCursor(0, 0);oled.println("Starting...");oled.display();Serial.print("Connecting to ");Serial.println(ssid);WiFi.mode(WIFI_STA);WiFi.begin(ssid, password);while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {delay(1000);Serial.println("Connecting to WiFi..");oled.print(".");oled.display();}Serial.println(WiFi.localIP());oled.clearDisplay();oled.setCursor(0, 0);oled.println("IP: " + WiFi.localIP().toString());oled.display();wifi_server.begin();Serial.println("红外控制就绪，使用软件串口通信");
}

库文件引用、变量参数及设备初始化

2.3 温度设置及展示

void set_TCL(int temperature) {switch (temperature) {case 16: mySerial.write(cold_16, 236); break;case 17: mySerial.write(cold_17, 236); break;case 18: mySerial.write(cold_18, 236); break;case 19: mySerial.write(cold_19, 236); break;case 20: mySerial.write(cold_20, 236); break;case 21: mySerial.write(cold_21, 236); break;case 22: mySerial.write(cold_22, 236); break;case 23: mySerial.write(cold_23, 236); break;case 24: mySerial.write(cold_24, 236); break;case 25: mySerial.write(cold_25, 236); break;case 26: mySerial.write(cold_26, 236); break;case 27: mySerial.write(cold_27, 236); break;case 28: mySerial.write(cold_28, 236); break;case 29: mySerial.write(cold_29, 236); break;case 30: mySerial.write(cold_30, 236); break;default:;}// 更新OLED显示oled.clearDisplay();oled.setCursor(0, 3);oled.println("TCL AC Control");oled.println(" ");oled.println("Status: " + statu);oled.println("Temp  : " + String(temperature) + " C");oled.display();
}

2.4 Web服务器实现

void loop() {WiFiClient client = wifi_server.available();if (client) {String currentLine = "";while (client.connected()) {if (client.available()) {char c = client.read();header += c;if (c == '\n') {if (currentLine.length() == 0) {client.println("HTTP/1.1 200 OK");client.println("Content-type:text/html");client.println("Connection: close");client.println();if (header.indexOf("GET /TCL/on") >= 0) {Serial.println("空调开启");mySerial.write(on, 238);status = "空调开启";statu = "Running";delay(1000);temperature = 20;mySerial.write(cold_20, 236);// 更新OLED显示oled.clearDisplay();oled.setCursor(0, 3);oled.println("TCL AC Control");oled.println(" ");oled.println("Status: " + statu);oled.println("Temp  : " + String(temperature) + " C");oled.display();}if (header.indexOf("GET /TCL/off") >= 0) {Serial.println("空调关闭");mySerial.write(off, 236);status = "空调关闭";statu = "Pausing";oled.clearDisplay();}if (header.indexOf("GET /TCL/descend") >= 0) {if (temperature > 16) temperature -= 1;Serial.print("设置空调温度为：");Serial.println(temperature);set_TCL(temperature);}if (header.indexOf("GET /TCL/ascend") >= 0) {if (temperature < 30) temperature += 1;Serial.print("设置空调温度为：");Serial.println(temperature);set_TCL(temperature);}// 网页界面代码保持不变client.println("<!DOCTYPE html><html lang='zh-CN'>");client.println("<head>");client.println("<meta charset='UTF-8'>");client.println("<meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no'>");client.println("<title>TCL空调控制</title>");client.println("<link rel='stylesheet' href='https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/font-awesome/6.0.0/css/all.min.css'>");client.println("<style>");client.println("* { margin: 0; padding: 0; box-sizing: border-box; }");client.println("body { font-family: 'Segoe UI', Tahoma, Geneva, Verdana, sans-serif; background: linear-gradient(135deg, #1a2a6c, #b21f1f, #fdbb2d); height: 100vh; display: flex; justify-content: center; align-items: center; color: #fff; }");client.println(".container { background: rgba(0, 0, 0, 0.7); border-radius: 20px; padding: 30px; box-shadow: 0 10px 30px rgba(0, 0, 0, 0.5); max-width: 400px; width: 90%; text-align: center; }");client.println(".header { margin-bottom: 20px; }");client.println(".header h1 { font-size: 28px; margin-bottom: 5px; }");client.println(".status { font-size: 18px; margin: 10px 0; }");client.println(".status span { color: #4ECDC4; font-weight: bold; }");client.println(".temp-display { background: rgba(255, 255, 255, 0.1); border-radius: 50%; width: 180px; height: 180px; margin: 20px auto; display: flex; flex-direction: column; justify-content: center; align-items: center; border: 5px solid #4ECDC4; }");client.println(".temperature { font-size: 48px; font-weight: bold; }");client.println(".unit { font-size: 24px; margin-top: 5px; }");client.println(".controls { display: flex; justify-content: space-between; margin: 20px 0; }");client.println(".btn { background: #4ECDC4; border: none; border-radius: 50%; width: 60px; height: 60px; color: white; font-size: 24px; cursor: pointer; transition: all 0.3s; box-shadow: 0 4px 8px rgba(0, 0, 0, 0.2); display: flex; justify-content: center; align-items: center; }");client.println(".btn:hover { background: #2a8c85; transform: translateY(-3px); }");client.println(".btn:active { transform: translateY(1px); }");client.println(".power-btns { display: flex; justify-content: space-around; margin-top: 20px; }");client.println(".power-btn { padding: 12px 25px; border: none; border-radius: 30px; font-size: 16px; font-weight: bold; cursor: pointer; transition: all 0.3s; }");client.println(".power-on { background: linear-gradient(to right, #00b09b, #96c93d); color: white; }");client.println(".power-off { background: linear-gradient(to right, #ff416c, #ff4b2b); color: white; }");client.println(".power-btn:hover { opacity: 0.9; transform: translateY(-2px); }");client.println("@media (max-width: 480px) { .container { padding: 20px; } .temp-display { width: 150px; height: 150px; } .temperature { font-size: 40px; } }");client.println("</style>");client.println("</head>");client.println("<body>");client.println("<div class='container'>");client.println("<div class='header'>");client.println("<h1><i class='fas fa-wind'></i> TCL空调控制</h1>");client.println("<div class='status'>状态: <span>" + status + "</span></div>");client.println("</div>");client.println("<div class='temp-display'>");client.println("<div class='temperature'>" + String(temperature) + "</div>");client.println("<div class='unit'>°C</div>");client.println("</div>");client.println("<div class='controls'>");client.println("<a href='/TCL/descend' class='btn'><i class='fas fa-minus'></i></a>");client.println("<a href='/TCL/ascend' class='btn'><i class='fas fa-plus'></i></a>");client.println("</div>");client.println("<div class='power-btns'>");client.println("<a href='/TCL/on' class='power-btn power-on'><i class='fas fa-power-off'></i> 开启</a>");client.println("<a href='/TCL/off' class='power-btn power-off'><i class='fas fa-power-off'></i> 关闭</a>");client.println("</div>");client.println("</div>");client.println("</body>");client.println("</html>");client.println();break;} else {currentLine = "";}} else if (c != '\r') {currentLine += c;}}}header = "";client.stop();// Serial.println("");}
}

发送ESP8266红外控制空调的静态网页页面

2.5 编码库详解

#ifndef OPERATION_H
#define OPERATION_H#include <Arduino.h>// TCL空调红外编码数据
// 注意：这些编码需要根据您的具体空调型号进行录制和替换const uint8_t on[] = { 0xFD, 0xFD, 0x30, 0x03, 0x79, 0xE3, 0x00, 0x34, 0x5F, 0x00, 0xC1, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x20, 0x00, 0x0B, 0x00, 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x20, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x01, 0x12, 0x22, 0x12, 0x21, 0x12, 0x12, 0x21, 0x12, 0x11, 0x22, 0x12, 0x21, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x12, 0x21, 0x12, 0x22, 0x22, 0x21, 0x11, 0x12, 0x22, 0x21, 0x12, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x22, 0x12, 0x12, 0x21, 0x23, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x76, 0x3E, 0x15, 0xDF, 0xDF};const uint8_t off[] = { 0xFD, 0xFD, 0x30, 0x03, 0x79, 0xE3, ... , 0xDF, 0xDF};//制冷模式温度设置（16-30度）
const uint8_t cold_16[] = { 0xFD, 0xFD, 0x30, 0x03, 0x79, 0xE3, ... , 0xDF, 0xDF};//其他设置编码省略#endif

🔧 如何获取这些数据？
使用USB转TTL连接YS-IR05F，按下KEY键进入学习模式，用遥控器对准发射头按下按键，STC-ISP串口助手会显示236字节的16进制数据，复制并替换相应数组即可。

数据格式转换示例

(1)原始串口数据：

FD FD 30 03 79 E3 ... DF DF

(2)转换为C数组：

const uint8_t cool_24[] PROGMEM = {
0xFD, 0xFD, 0x30, 0x03, 0x79, 0xE3, ... , 0xDF, 0xDF };

三、操作过程及展示

3.1 红外编码录制与处理

(1)硬件连接

        使用USB转TTL模块连接YS-IR05F
        VCC接3.3V，GND接GND，TXD接RXD，RXD接TXD
        连接红外接收头到YS-IR05F的IR_IN接口

(2)软件配置

>打开STC-ISP软件或其他串口调试工具
>选择正确的COM口，设置波特率为9600，数据位8，停止位1，无校验位
>选择"十六进制显示"模式

接收缓冲区接收236个字节红外编码，将原始串口数据转换为C数组格式后，替换operation.h库文件中相关操作的对应数组

3.2 系统搭建与调试

(1)软件烧录

修改代码中的WiFi配置，选择正确的开发板和端口，编译并上传代码

(2)系统测试

观察OLED显示的系统状态，打开浏览器访问ESP8266的IP地址，测试各项控制功能

3.3 效果展示

(1) Web控制界面

网页控制空调开启后设置初始温度为20℃的页面

(2) OLED显示效果

        TCL AC Control

        Status: Running

        Temp : 20℃

3.4 视频操作展示

ESP8266驱动YS-IR05F红外控制空调

网页控制ESP8266红外发送开启空调、调节温度和关闭空调等操作指令

四、YS-IR05F红外模块通信协议

4.1 数据包格式

模块使用固定的串口通信协议：

波特率：9600bps、数据位：8位、停止位：1位、校验位：无

数据包格式：

[起始码] [起始码] [命令码] [数据段] [结束码][结束码]0xFD     0xFD    0x30   228字节    0xDF   0xDF

4.2 指令集说明

>学习指令：0xFD 0xFD 0x30 0x03 + 228字节任意数据 + 0xDF 0xDF
>发射指令：直接发送236字节红外数据

4.3 工作原理

YS-IR05F采用高性能红外处理芯片，能够接收、解析和发射红外信号。其工作流程如下：

(1)接收模式：红外接收头将38KHz的调制信号转换为电信号，经过放大、滤波和解调后，得到原始数字信号

(2)学习模式：模块记录原始波形的时序信息，转换为236字节的数据包

(3)发射模式：将数据包还原为红外波形，通过发射管发出

五、常见问题解答

Q1：红外编码录制不成功怎么办？

A：可能原因及解决方案：

        距离太近或太远，保持50cm左右距离
        环境光干扰，避免在强光环境下录制
        遥控器电池电量不足，更换电池
串口设置错误，确认波特率为9600，十六进制显示

Q2：网页控制无响应？

A：排查步骤：

重启ESP8266，检查OLED显示的IP地址是否正确
确认设备与手机/电脑在同一局域网
检查防火墙设置，是否阻止了局域网访问

Q3：红外控制距离短？

A：增强方法：

        使用多个红外发射管并联，增加发射功率
        调整发射管角度，对准空调接收器
        检查电源供电能力，确保工作电压稳定

项目资源：

YS-IR05F使用手册、串口助手、源码下载链接： ESP8266红外控制

本项目成功实现了一套基于ESP8266和YS-IR05F的智能空调控制系统。如有疑问或建议，欢迎在评论区留言讨论！

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1.1 硬件清单与选型

1.2 接线方案

1.3 详细接线图

1.4 接线实物图

二、软件设计

2.1 所需库依赖

2.2 初始化框架

2.3 温度设置及展示

2.4 Web服务器实现

2.5 编码库详解

三、操作过程及展示

3.1 红外编码录制与处理

3.2 系统搭建与调试

3.3 效果展示

3.4 视频操作展示

四、YS-IR05F红外模块通信协议

4.1 数据包格式

4.2 指令集说明

4.3 工作原理

五、常见问题解答

Q1：红外编码录制不成功怎么办？

Q2：网页控制无响应？

Q3：红外控制距离短？

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