Skip to content

Githubandme/ESP32S3-SuperMini-RGB-

BranchesTags

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

Latest commit

 

History

3 Commits
LICENSE
LICENSE
 
 
README.md
README.md
 
 
RGB_LED.cpp
RGB_LED.cpp
 
 
RGB_LED.h
RGB_LED.h
 
 
esp32_api_tester.py
esp32_api_tester.py
 
 
wifi_config_new.ino
wifi_config_new.ino
 
 

Repository files navigation

ESP32S3 SuperMini 智能灯光控制系统

本项目为ESP32S3 SuperMini开发板设计的完整智能灯光控制系统，支持多种配网方式和丰富的控制功能，为安卓App开发提供完整的技术基础。

🚀 功能特性

1. 多模式配网系统

  • Web热点配网 - 自动创建WiFi热点供用户配置
  • BLE蓝牙配网 - 支持蓝牙低功耗配网，无需连接WiFi
  • UDP广播发现 - 自动广播设备信息，便于局域网发现

2. 高级RGB灯光控制

  • 预设颜色模式 - 7种预设颜色 + 彩虹模式
  • HSV调光板 - 完整的HSV色彩模型控制
  • 智能取色器 - 从色板中实时拾取任意颜色
  • 亮度调节 - 0-100%无级亮度控制
  • 状态同步 - 多界面实时同步灯光状态

3. 设备管理与发现

  • 设备识别 - 独特的设备ID和名称标识
  • 状态监控 - 实时获取设备状态信息
  • 远程控制 - 完整的HTTP API接口
  • 自动重连 - WiFi断线自动重连机制

4. 用户交互界面

  • 响应式Web界面 - 适配手机和电脑浏览器
  • 实时预览 - 颜色和亮度实时预览
  • 多语言支持 - 中文界面和提示

📋 硬件要求

  • ESP32S3 SuperMini开发板
  • USB数据线（用于编程和供电）
  • WiFi网络（2.4GHz频段）
  • 安卓手机（用于App开发和测试）

🔧 软件依赖

Arduino库依赖

#include <WiFi.h>          // WiFi连接
#include <WebServer.h>     // Web服务器
#include <Preferences.h>   // Flash存储
#include <Adafruit_NeoPixel.h> // RGB灯控制
#include <BLEDevice.h>     // BLE蓝牙
#include <BLEServer.h>     // BLE服务器
#include <BLEUtils.h>      // BLE工具
#include <BLE2902.h>       // BLE描述符
#include <WiFiUdp.h>       // UDP通信

安装步骤

  1. 安装Arduino IDE（1.8.x或更高版本）
  2. 配置ESP32开发板支持
  3. 安装上述所有依赖库
  4. 选择"ESP32S3 Dev Module"开发板
  5. 编译并上传代码

🎯 使用说明

1. 初始配网流程

设备上电 → 创建热点(ESP32_Config) → 连接热点 → 访问192.168.4.1 → 配置WiFi → 自动连接

2. LED状态指示

  • 快速闪烁(200ms)：等待WiFi配置
  • 慢速闪烁(1000ms)：正在连接WiFi
  • 常亮：WiFi连接成功
  • 蓝色闪烁：BLE设备已连接

3. 按键操作

  • 短按GPIO0：启用UDP广播（WiFi连接状态下）
  • 长按3秒以上：清除WiFi配置，重新进入配网模式

🌐 Web控制界面

可用页面

  • / - 设备首页和状态信息
  • /control - RGB灯光控制界面
  • /hsv - HSV调光板和取色器
  • /scan - WiFi网络扫描
  • /identify - 设备识别
  • /broadcast - UDP广播控制
  • /status - 设备状态信息

API接口

  • /api/info - 获取设备信息（JSON格式）
  • /api/control - 控制RGB灯光
  • /api/discover - 设备发现接口
  • /api/broadcast - UDP广播控制

📡 通信协议

1. HTTP API接口

获取设备信息

GET /api/info
Response: {
  "device_id": "ESP32_123456",
  "device_name": "ESP32灯光控制器",
  "ip_address": "192.168.1.100",
  "mac_address": "AA:BB:CC:DD:EE:FF",
  "wifi_status": true,
  "rgb_enabled": true,
  "rgb_color": 1,
  "rgb_brightness": 80,
  "hsv_mode": false,
  "hsv_hue": 180.0,
  "hsv_saturation": 100.0,
  "hsv_value": 100.0,
  "broadcast_enabled": false
}

控制RGB灯光

# 开关控制
GET /api/control?power=on
GET /api/control?power=off

# 颜色控制（0=彩虹,1=红,2=橙,3=黄,4=绿,5=青,6=蓝,7=紫）
GET /api/control?color=1

# HSV模式控制
GET /api/control?hue=180&saturation=100&value=100

# 亮度控制
GET /api/control?brightness=80

# 组合控制
GET /api/control?power=on&color=1&brightness=80

UDP广播控制

GET /api/broadcast?action=enable
GET /api/broadcast?action=disable

2. UDP广播协议

设备启用广播后，每5秒发送一次设备信息：

{
  "device_id": "ESP32_123456",
  "device_name": "ESP32灯光控制器", 
  "ip_address": "192.168.1.100",
  "firmware_version": "1.0"
}

广播地址：224.0.0.1:8888 超时时间：10分钟自动关闭

3. BLE蓝牙配网协议

BLE服务UUID

  • 服务UUID: 4fafc201-1fb5-459e-8fcc-c5c9c331914b
  • WiFi配置特征: beb5483e-36e1-4688-b7f5-ea07361b26a8（读写）
  • 状态特征: 86522b20-183f-4f43-985b-d00c750ed3ff（读+通知）

配网数据格式

{
  "ssid": "你的WiFi名称",
  "password": "你的WiFi密码"
}

🎨 HSV调光板功能

核心特性

  • 圆形色相选择器 - 360°色相环直观选择
  • 实时颜色预览 - 当前颜色实时显示
  • 取色器功能 - 从彩虹色板中拾取任意颜色
  • 参数同步 - HSV值与RGB值实时转换

技术实现

  • HSV转RGB算法 - 精确的色彩空间转换
  • Canvas取色 - HTML5 Canvas实现取色功能
  • 实时通信 - WebSocket风格的实时更新

🔌 安卓App开发指南

1. 设备发现流程

// 方法1: UDP广播发现
UDP监听224.0.0.1:8888 → 接收设备广播 → 解析设备信息

// 方法2: HTTP主动发现
访问http://[设备IP]/api/discover → 获取设备信息

// 方法3: BLE扫描
扫描BLE设备 → 过滤设备名称(ESP32-XXXX) → 连接配网

2. 控制流程设计

// 1. 设备发现和连接
// 2. 获取设备状态
// 3. 显示控制界面
// 4. 发送控制指令
// 5. 实时状态同步

3. 推荐架构

  • MVP/MVVM架构 - 分离业务逻辑和UI
  • Retrofit2 - HTTP API调用
  • RxJava - 异步操作处理
  • Room - 本地设备存储
  • WorkManager - 后台任务管理

4. 关键功能模块

设备管理模块

  • 设备扫描和发现
  • 设备连接状态管理
  • 设备信息缓存
  • 多设备支持

灯光控制模块

  • 颜色选择器（HSV/RGB）
  • 亮度调节滑块
  • 预设颜色快捷选择
  • 场景模式管理

网络通信模块

  • HTTP请求封装
  • UDP广播监听
  • BLE连接管理
  • 错误重试机制

🛠️ 技术细节

IO分时复用技术

由于ESP32S3 SuperMini的RGB灯和LED共用IO48引脚，采用分时复用：

  1. RGB控制阶段：NeoPixel协议发送颜色数据
  2. IO释放阶段：RGB灯保持颜色
  3. LED控制阶段：PWM控制LED亮度
  4. 20ms周期切换：利用视觉暂留实现"同时"控制

颜色空间转换

// HSV转RGB算法
void hsvToRgb(float h, float s, float v, uint8_t &r, uint8_t &g, uint8_t &b) {
    h = fmod(h, 360.0);
    float c = v * s;
    float x = c * (1 - abs(fmod(h / 60.0, 2) - 1));
    float m = v - c;
    
    if (h < 60) { r = c; g = x; b = 0; }
    else if (h < 120) { r = x; g = c; b = 0; }
    else if (h < 180) { r = 0; g = c; b = x; }
    else if (h < 240) { r = 0; g = x; b = c; }
    else if (h < 300) { r = x; g = 0; b = c; }
    else { r = c; g = 0; b = x; }
    
    r = (r + m) * 255;
    g = (g + m) * 255;
    b = (b + m) * 255;
}

🐛 故障排除

常见问题

  1. 无法连接WiFi

    • 检查2.4GHz网络
    • 确认密码正确
    • 检查信号强度

  2. RGB灯不响应

    • 确认RGB功能已开启
    • 检查亮度设置
    • 验证颜色模式

  3. 设备无法发现

    • 检查UDP广播状态
    • 确认在同一局域网
    • 验证防火墙设置

调试工具

  • 串口监视器：查看设备日志
  • 网络扫描工具：发现设备IP
  • BLE扫描工具：调试蓝牙连接

🔧 定制化配置

可配置参数

// 网络配置
const char* ssid_ap = "ESP32_Config";
const char* password_ap = "12345678";

// 设备标识
String deviceID = "ESP32_" + String((uint32_t)ESP.getEfuseMac(), HEX);
String deviceName = "ESP32灯光控制器";

// 控制参数
unsigned long buttonLongPressDuration = 3000; // 长按时间(ms)
unsigned long fastInterval = 200;             // 快闪间隔
unsigned long slowInterval = 1000;           // 慢闪间隔
uint8_t rgbBrightness = 50;                   // 默认亮度

📊 性能指标

  • 响应时间：<100ms（控制指令）
  • 连接稳定性：自动重连机制
  • 内存使用：优化后的内存管理
  • 功耗控制：低功耗待机模式

🔮 扩展功能建议

短期扩展

  • OTA固件升级
  • 定时任务功能
  • 分组控制支持
  • 情景模式存储

长期规划

  • 语音控制集成
  • AI颜色推荐
  • 音乐律动模式
  • 云端同步

📄 版权信息

本项目基于MIT许可证发布，欢迎二次开发和商业使用。

文档版本：v2.0
最后更新：2025-11-06
适用设备：ESP32S3 SuperMini
目标平台：Android App开发

About

No description, website, or topics provided.

Resources

Readme

License

MIT license
Activity

Stars

1 star

Watchers

0 watching

Forks

1 fork
Report repository

Releases

No releases published

Packages

No packages published

Languages