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从零开始的DIY智能家居 - 基于 ESP32 的智能光照传感器

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
  • 总结


前言

上周出差有点急,家里的灯没关,开了整整一周(T▽T),整个人都裂开了,准备做一些可以远程控制灯的东西,这样我以后出差就可以远程关灯了。

第一步是做本期的主题 - 智能光传感器,因为我四处走动,发现常见的远程控制灯开关只能简单地开关灯状态,不知道当前灯状态,小米智能灯泡只能使用自己的生态,我不能使用。

所以我要用智能光传感器来感知家里的灯是否相关。


硬件选择

板仍然使用安信可 ESP32S ,别问,问便宜好用。STM完蛋去吧。

传感器用的 HB1750VI模块 ,使用此模块 I2C 控制与通信(连接开发板:SDA->P21,SCL->P22) 在这里插入图片描述

翼辉用于服务器 Spirit 1 边缘计算机

Spirit 1 这是一个前后端部署在一起的服务器,然后我们的手机和电脑相当于一个远程桌面。

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。想直接拿代码跑的朋友可以直接去。 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 

下载或者 clone这三个文件夹用于代码后:

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 HB1750VI_sddc_demo我们的代码在文件夹里,点进去就能看到。 HB1750VI_sddc_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:

通过 Spirit 1 应用程序或嗅探器 发送给传感器设备的命令:

{ 
           "method": "get",        // 该命令可以主动从传感器获得光强数据   "obj": ["LUX"] } 

协议的初始化过程:

基于官方 demo 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() { 
             // 创建传感器任务,定期获取光传感器数据并发送给 EdgerOS     xTaskCreate(periodic_sensor_task, "periodic_sensor_task", ESP_TASK_STACK_SIZE, NULL, ESP_TASK_PRIO, NULL); }  void setup() { 
             byte mac[6];     Serial.begin(115200);     Serial.setDebugOutput(true);     Serial.println();

    // 初始化传感器
    sensor_init();

    // 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);
    
    // 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"); 
  
    // 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:


#define ADDR 0b0100011

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

OneButton button(PIN_INPUT, true);

/* * 当前设备的信息定义 */
DEV_INFO    dev_info = { 
        
            .name     = "光照传感器",
            .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。

具体 SDK 的解析可以参考 同人逼死官方系列!基于sddc 协议的SDK框架 sddc_sdk_lib 解析 和 同人逼死官方系列!从 DDC 嗅探器到 sddc_sdk_lib 的数据解析

/* * 数字量设备对象函数与处理方法注册 */
NUM_DEV_REGINFO num_dev[] = { 
        
// {"set_num_demo", demo}, // 字符串为输入命令,demo为命令处理函数
};

/* * 显示设备对象函数与处理方法注册 */
DIS_DEV_REGINFO dis_dev[] = { 
        
// {"set_dis_demo", demo}, // 字符串为输入命令,demo为命令处理函数
};

/* * IO设备对象设置函数与处理方法注册 */
IO_DEV_REGINFO io_dev[] = { 
        
// {"set_io_demo", demo}, // 字符串为输入命令,demo为命令处理函数
};

/* * 系统对象状态获取注册 */
DEV_STATE_GET  dev_state_get_reg[] = { 
        
        { 
        "LUX",   DEV_NUM_TYPE,  single_get_sensor},
// {"demo", DEV_NUM_TYPE, num_get_demo}, // demo为输入命令,字符串为命令处理函数
// {"demo", DEV_IO_TYPE, io_get_demo},
// {"demo", DEV_DISPLAY_TYPE, dis_get_demo},
};

数据获取与发送流程

这里是我们自己编写的处理流程 ,可以根据你的需求自己更改,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。 设备会检测传感器输出,然后根据设置的上报间隔定时上报光照强度数据,还可以主动发送 get 命令主动查询传感器当前数据:

static int esp_sensor_task()
{ 
          
    int val = 0;
    // 获取光照数据
    Wire.beginTransmission(ADDR);
    Wire.write(0b00000111);
    Wire.endTransmission();
 
    Wire.beginTransmission(ADDR);
    Wire.write(0b00100000);
    Wire.endTransmission();
    // typical read delay 120ms
    delay(120);
    Wire.requestFrom(ADDR, 2); // 2byte every time
    for (val = 0; Wire.available() >= 1; ) 
    { 
        
      	char c = Wire.read();
      	val = (val << 8) + (c & 0xFF);
    }
    val = val / 1.2;    

    return val;
}
/* * 单次获取数据 */
sddc_bool_t single_get_sensor(char *objvalue, int value_len)
{ 
        
    int value = esp_sensor_task();
    snprintf(objvalue, value_len, "%d", value);
    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\)


总结

智能光照传感器完成!现在能通过感知光照感知白天,黑夜,是否开关灯了!之后准备买一个随意贴来改造,让我出差也能远程关灯关设备!

本文仅个人学习使用,如有错误,欢迎指正, ( ੭ ˙ᗜ˙ )੭谢谢老板!

标签: wl系列传感器wlcal5

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