【ESP32 實作】自製萬用紅外線收發器：把電視、音響、電扇、投影機接進 HA

charles

這篇的內容（21 段）

1. 做完這篇你會有什麼
2. 為什麼要自己做
3. 第一步：買零件
4. 為什麼一定要 940nm 而不是 850nm
5. 為什麼選 VS1838B
6. 第二步：接線
7. 先接接收器（三隻腳）
8. 接完先目視檢查三件事
9. 第三步：建立 secrets.yaml
10. 產生 API 金鑰
11. 四個參數為什麼這樣設
12. 第一次燒錄一定要用 USB 線
13. 第五步：學碼（這篇的核心）
14. 完全沒有任何輸出怎麼辦
15. 第六步：把學到的碼變成按鈕
16. 這次用 OTA，不用接 USB
17. 三種格式怎麼選
18. 第九步：擺放與實測射程
19. 除錯速查
20. 自我檢查
21. 補充閱讀

這篇從「什麼都還沒買」開始，做到一台 ESP32 紅外線收發器上線，能學會家裡任何一支紅外線遙控器的碼，並在 Home Assistant 裡按鈕重播。

每一步都有「你會看到什麼」。做完第三步能自己確認第三步成功了，才走第四步。



做完這篇你會有什麼

• 一台插著 USB 電源的 ESP32，同時具備紅外線接收與發射
  
• 一個「學碼模式」：拿任何遙控器對著它按，日誌就印出協定名稱與碼
  
• Home Assistant 裡一整排按鈕：電視開關、音量、電扇切換、投影機開關機
  
• 一個下拉選單，可以切換「這台發射器現在要控制哪一台機器」
  

為什麼要自己做

市售萬用遙控器（小米、BroadLink 那類）要連原廠雲端，廠商收掉服務你的東西就變磚。自己做的這台只跟你家的 Home Assistant 講話，斷網也還在，而且成本兩百多塊。

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第一步：買零件

一台的總成本大約 250～350 元。括號裡是台灣賣場（蝦皮、露天、台北光華商場的電子材料行）常見的搜尋關鍵字。

• ESP32 開發板 ×1（搜「ESP32 DevKit V1」或「ESP32-WROOM-32 開發板 38pin」，約 150～250 元）
  
• 紅外線接收模組 ×1（搜「VS1838B 紅外線接收器」或「紅外線接收模組 1838」，約 15～30 元。想買好一點的搜「TSOP4838」，約 40～60 元）
  
• 紅外線發射 LED 940nm ×2（搜「940nm 紅外線發射二極體 5mm」，約 5～10 元一顆。一定要買 940nm，不要買 850nm）
  
• NPN 電晶體 ×1（搜「S8050」或「2N2222」，約 2～5 元。多買幾顆，一包十顆也才二十塊）
  
• 電阻 470Ω ×1、電阻 33Ω 或 39Ω ×1（搜「1/4W 金屬膜電阻包」，整包 300 種阻值約 100 元，長期一定用得到）
  
• 麵包板 ×1（搜「麵包板 830 孔」，約 50 元）
  
• 杜邦線 公對公 + 公對母（搜「杜邦線 40pin 三色」，約 80 元）
  
• USB 電源供應器 5V/1A（舊手機充電器就可以）
  

為什麼一定要 940nm 而不是 850nm

家用遙控器的接收晶片（VS1838B、TSOP 系列）內部濾光片的中心波長就是 940nm。850nm 的 LED 肉眼看得到明顯紅光（常用在監視器補光），接收端的靈敏度會掉很多，症狀是「近距離勉強可以、拿遠一點就完全沒反應」，而且你會以為是電路沒接好。

為什麼選 VS1838B

它便宜、到處買得到、而且模組上通常已經幫你做好上拉電阻與濾波電容。缺點是在有省電燈泡或 LED 燈的房間裡，內部自動增益控制會把門檻拉高，變得比較「耳背」。

如果你家的燈會造成干擾（症狀：學碼時有一搭沒一搭），換 TSOP4838。順帶一提，Vishay 官方文件明講 TSOP48../TSOP22.. 系列是「為了相容舊設計才保留」，新設計建議用 TSOP44../TSOP24.. 系列（內部是較新的 AGC4 電路），抗干擾更好。

為什麼要電晶體，不能直接接 LED

ESP32 的腳位在資料表的「建議操作條件」裡是每腳最大 40mA，預設驅動強度大約 20mA。而紅外線發射 LED 要打得遠，靠的是瞬間大電流 —— TSAL6200 這類 LED 的峰值突波規格是 1.5A。

直接接的結果是：亮度只有該有的五分之一，射程大概三十公分，你會以為是協定學錯了。



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第二步：接線

先接接收器（三隻腳）

VS1838B 是一顆黑色小方塊，平的那一面朝自己，三隻腳從左到右依序是：

• 最左邊 = OUT（訊號）
  
• 中間 = GND（接地）
  
• 最右邊 = VCC（電源）
  

⚠ 買到的如果是「已經焊在小板子上的模組」，不要用上面這個順序 —— 模組廠商會重排。看板子上的絲印（白色印刷字），通常寫 S 或 OUT / GND / VCC 或 +。絲印永遠優先於任何人的照片。

接法：

• 接收器的 OUT → ESP32 的 GPIO14
  
• 接收器的 GND → ESP32 的 GND
  
• 接收器的 VCC → ESP32 的 3V3
  

接發射電路（電晶體 + 兩顆電阻）

S8050 這類 TO-92 包裝的電晶體，平的那一面朝自己、腳朝下，由左至右是 E（射極）、B（基極）、C（集極）。

⚠ 2N2222 的腳位順序是相反的（E、B、C 中的 E 在右邊），而且市面上還有金屬罐裝的 2N2222A 腳位又不一樣。買哪一顆就查哪一顆的資料表，不要套用別人的圖。辨認不出來的話用三用電表的二極體檔測：B 對 E、B 對 C 都會通（約 0.6～0.7V），反過來都不通，那一隻就是 B。

接法：

• ESP32 的 GPIO4 → 470Ω 電阻 → 電晶體的 B（基極）
  
• ESP32 的 5V（VIN） → 33Ω 電阻 → IR LED 的長腳（正極）
  
• IR LED 的短腳（負極） → 電晶體的 C（集極）
  
• 電晶體的 E（射極） → ESP32 的 GND
  

LED 哪一腳是正極：長腳是正極；如果腳被剪過，看 LED 側面，有一個切平的缺口那一側是負極。

兩顆電阻是算出來的，不是抄的

33Ω（限流電阻）怎麼算：

TSAL6200 這類 940nm LED 的順向壓降 VF 在 100mA 時約 1.35V，電晶體飽和時的 C-E 壓降 VCE(sat) 約 0.2V。電源是 5V，目標電流 100mA：

1. R = (5V - 1.35V - 0.2V) / 0.1A = 34.5Ω  →  取標準值 33Ω
2. 功率 = (0.1A)^2 x 33Ω = 0.33W  →  用 1/2W 的電阻比較保險

複製代碼

只有 1/4W 的電阻怎麼辦：紅外線是脈衝發射，載波佔空比 50%、一次傳輸只有幾十毫秒，平均功率遠低於 0.33W，實務上 1/4W 不會燒。但如果你要做「連續發射測試」，換 1/2W。

470Ω（基極電阻）怎麼算：

要讓電晶體完全導通（飽和），基極電流要有集極電流的 1/20 左右：

1. I_B = 100mA / 20 = 5mA
2. R = (3.3V - 0.7V) / 0.005A = 520Ω  →  取標準值 470Ω

複製代碼

那個 0.7V 是 B-E 接面的壓降，矽電晶體都是這個數字。330Ω 到 680Ω 都可以用，太大的話電晶體進不了飽和區、亮度不足；太小的話 ESP32 那一腳要吐的電流會超過建議值。

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