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从零开始的DIY智能家居 -- 智能红外接近传感器

文章目录

  • 前言
  • 硬件选择
  • 代码解析
    • 获取代码
    • 设备控制命令:
    • 协议的初始化过程:
    • 配置设备信息
    • 回调函数注册
    • 数据采集和发送过程
  • 效果展示
  • 总结


前言

自从有了 Spirit 1 这款超便宜的个人智能设备服务器,可以在家里自己制作智能家居设备,简直就是DIY党的福音!ヾ(●゜ⅴ゜)? 棒棒哒!

上次做了一个 智能红外测温模块 感觉真的很有趣,有点高,充满了思考也可以做一些玩,发现有一个主动红外接近传感器,感应物体的范围,原理相似,输出数字0 一、可直接进入 arduino ,感觉这个东西可以和很多其他设备一起实现 combos。这次简单做一个智能红外接近传感器! ヾ(??▽?)ノ

硬件选择

和以前一样选择开发板 红外测温枪 安信可完全一致 ESP32S 至于我为什么选择这个开发板,或者想了解其他开发板的朋友可以看 arduino开发指导 和 手把手带你 arduino 开发:基于ESP32S 红外测温枪(带引脚图)的第一个应用有我推荐这个开发板的原因和 arduino 开发入门肯定会帮助你从零开始学习arduino。 *绝对不是为了那可悲的阅读量!绝对不是!(拍桌子,震声!︵╰(‵□′)╯︵┻━┻) *

我选择了传感器部分。 XKC主动红外接近传感器 相当强大,探测距离可达2米,调整探测距离也很方便

传感器接线非常简单: VCC->5V GND -> GND OUT -> 34 在这里插入图片描述

代码解析

获取代码

为了方便解释逻辑,我会打乱代码的顺序,可能会被切割。想直接拿代码的朋友可以直接去 桌面秘密宝库的灵感 或直接获取代码clone:

https://gitee.com/inspiration-desktop/DEV-lib-arduino.git 

这次用的是这三个文件夹: cjson:我移植的 cjson 库,是标准的 cjson 库,放到 arduino 在安装目录下 libraries 百度在文件夹里 cjson 使用函数就行了。

libsddc:我从官方移植SDDC库和自己写的 SDK,也是放入 libraries 就在文件夹里。里面是。 SDDC 我们不需要管理协议的处理函数。

demo 文件夹是我们的各种传感器 demo 代码了: 红圈的 XKC_sddc_sdk_demo 我们的代码在文件夹里,点进去就能看到。 XKC_sddc_sdk_demo.ino 双击文件自动启动 arduino-IDE 打开代码 -> 端口 选择对应的COM然后点击上传将代码烧录到板中: 具体 arduino 使用教程可以看到我以前的文章 arduino开发指导 和 手把手带你 arduino 开发:基于ESP32S 红外测温枪(带引脚图)的第一个应用

设备控制命令:

由 Spirit 1 应用程序或嗅探器(什么是嗅探器? 发送给传感器设备的命令。(虽然我还没有写出现在的应用(ω??))

{ 
           "method": "get",          // 获取传感器的当前状态,可以主动检查传感器前是否有   "obj": ["proximity"] } 

协议的初始化过程:

不需要做任何修改,主要是设备初始化、管脚配置和协议初始化

/* * 初始化传感器 */ void sensor_init() { 
             // 初始化 GOIP 口为输入模式,接收传感器发送的信息      pinMode(sensor_in,INPUT); }  void setup() { 
             byte mac[6];     Serial.begin(115200);     Serial.setDebugOutput(true);     Serial.println();      // 初始化传感器     sensor_init();
    
    // 启动 WiFi 并且连接网络
    WiFi.begin(ssid, password);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
    { 
        
        delay(500);
        Serial.print(".");
    }
  
    // 获取并打印 IP 地址
    Serial.println("");
    Serial.println("WiFi connected");
    Serial.print("'ip :");
    Serial.print(WiFi.localIP());
    Serial.println("' to connect"); 
  
    // 清除一下按键状态机的状态
    button.reset();
  
    // 创建按键扫描线程,长按 IO0 按键,松开后ESP32 将会进入 SmartConfig 模式
    sddc_printf("长按按键进入 Smartconfig...\n");
    button.attachLongPressStop(esp_io0_key_task);
    xTaskCreate(esp_tick_task, "button_tick", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL);

    // sddc协议初始化
    sddc_lib_main(&sys_cfg);

    // 获取并打印网卡 mac 地址
    WiFi.macAddress(mac);
    sddc_printf("MAC addr: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n",
              mac[5], mac[4], mac[3], mac[2], mac[1], mac[0]);
    // 使用网卡 mac 地址设置设备唯一标识 UID
    sddc_set_uid(G_sddc, mac);
}

void loop() { 
        
    // 运行 SDDC 协议循环
    while (1) 
    { 
        
        sddc_printf("SDDC running...\n");
        sddc_run(G_sddc);
        sddc_printf("SDDC quit!\n");
    }

    // 销毁 SDDC 协议
    sddc_destroy(G_sddc);
}

配置设备信息

这部分代码可以配置 WiFi 名字和 WiFi 密码,要使用的引脚,并且配置设备在 Spirit 1 上显示的信息:

#include "Arduino.h" 
#include <OneButton.h> 
#include <WiFi.h>
#include <SDDC_SDK_lib.h>
#include <cJSON.h>
#include <Wire.h>


#define SDDC_CFG_PORT 680U // SDDC 协议使用的端口号
#define PIN_INPUT 0 // 选择 IO0 进行控制
#define ESP_TASK_STACK_SIZE 4096
#define ESP_TASK_PRIO 25

static const int sensor_in = 34;                   // 数据输入引脚

static const char* ssid = "EOS-000045";        // WiFi 名
static const char* password = "1234567890";        // WiFi 密码


static  int xTicksToDelay = 100;                   // 周期延时时间
  
OneButton button(PIN_INPUT, true);

/* * 当前设备的信息定义 */
DEV_INFO    dev_info = { 
        
            .name     = "红外接近传感器",
            .type     = "sensor",
            .excl     = SDDC_FALSE,
            .desc     = "ESP-32S",
            .model    = "1",
            .vendor   = "灵感桌面",
};

/* * 系统注册对象汇聚 */
SDDC_CONFIG_INFO sys_cfg = { 
        
        .token             = "1234567890",            // 设备密码
        .devinfo           = &dev_info,               
        .io_dev_reg        = io_dev,
        .io_dev_reg_num    = ARRAY_SIZE(io_dev),
        .num_dev_reg       = num_dev,
        .num_dev_reg_num   = ARRAY_SIZE(num_dev),
        .state_get_reg     = dev_state_get_reg,
        .state_get_reg_num = ARRAY_SIZE(dev_state_get_reg),
        .dis_dev_reg       = dis_dev,
        .dis_dev_num       = ARRAY_SIZE(dis_dev),
};

回调函数注册

这是收到命令后回调函数注册的位置,在这里注册的函数才能被 SDK 正确的调用,执行正确的动作。

简单举个例子就是收到 get 命令后 会根据命令中的 OBJ 中的 proximity字段 去系统对象状态获取注册位置寻找 proximity字段 然后调用 proximity字段 对应的回调函数 single_get_sensor:

/* * 数字量设备对象函数与处理方法注册 */
NUM_DEV_REGINFO num_dev[] = { 
        
        { 
        "periodic_time", periodic_time_set},

};

/* * 显示设备对象函数与处理方法注册 */
DIS_DEV_REGINFO dis_dev[] = { 
        

};

/* * IO设备对象设置函数与处理方法注册 */
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = { 
        

};

/* * 系统对象状态获取注册 */
DEV_STATE_GET  dev_state_get_reg[] = { 
        
        { 
        "proximity", DEV_IO_TYPE, single_get_sensor},     // 这里的字符串要和处理注册函数内部对应
};

数据获取与发送流程

我们自己编写的业务处理流程 ,收到 set 或者 get 后根据前面的注册的函数,进入对应的处理函数。 设备会检测传感器状态变化,当有人靠近或者离开就会主动上报,还可以主动发送 get 命令主动查询传感器当前状态:

 /* * 上报函数 */
static void periodic_sensor_task(void *arg)
{ 
        
    int newval = 0;
    int oldval = 0;

    // 监控是否有人靠近和离开的状态
    while(1)
    { 
        
      newval = digitalRead(sensor_in);
            
      if(newval != oldval)
      { 
        
          get_sensor();
      } 
      oldval = newval;
      // 任务创建之后,设定延时周期
      delay(xTicksToDelay);
     }
}



/* * 获取传感器状态函数 */
static void get_sensor_state()
{ 
          
    int sensorValue = 0;
    cJSON *value;
    cJSON *root;
    char  *msg;
     
    value =  cJSON_CreateArray();
    root = cJSON_CreateObject();
    sddc_return_if_fail(value);
    sddc_return_if_fail(root);
      
    sddc_return_if_fail(value);
      
    // 构筑符合规范筑的参数的格式
    cJSON_AddItemToArray(value, cJSON_CreateString("proximity"));   // 这里的字符串要和系统对象状态获取注册结构体里的对应
    cJSON_AddItemToObject(root, "obj", value);
      
    // 参数传给主动上报函数
    msg = cJSON_Print(root);
    printf("触发上报: %s\n",msg);
    object_report(root);
      
    cJSON_Delete(value);
    cJSON_free(msg);
}

/* * 设置周期等待时间 */
sddc_bool_t periodic_time_set(const uint64_t value)
{ 
        
    printf("修改定时时间!\n");
    xTicksToDelay = value;
    return SDDC_TRUE;
}
/* * 单次获取数据 */
sddc_bool_t single_get_sensor(char *objvalue, int value_len)
{ 
        
    if(digitalRead(sensor_in))
    { 
        
        strncpy(objvalue, "ON", value_len);
    }else
    { 
        
      strncpy(objvalue, "OFF", value_len);
    }
        return SDDC_TRUE;
}
 

代码写完之后烧录进去就完事了,和之前完全一样,点一下保存,然后上传OK,具体可以看之前的文档,我就懒得再写一遍啦 (/ω\)

效果展示

打开我们之前写的 设备通信测试程序 输入命令可以看到确实收到了传感器返回的状态!ヾ(゚∀゚ゞ) 不过单独这一个传感器没啥用,得接入更多的设备相互配合形成场景才行(๑>ڡ<)✿


总结

这次的设备很简单,这个传感器单独应用的场景有限,但是可以在很多场景中配合其他设备,待后续积累的设备多起来之后就可以搭建场景,在自己家实现智能家居了!

另外这次有一点不一样我们用了自己写的 SDDC 的一个 SDK,以后开发 SDDC 应用应该会方便很多了,离我的智能家居又近了一步!(✪ω✪)

本文仅个人学习使用,如有错误,欢迎指正, ( ੭ ˙ᗜ˙ )੭谢谢老板!

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