从零开始的DIY智能家居 -- 智能红外接近传感器

ESP32 DIY智能家居:红外接近传感器的智能控制与SDDC应用
本文介绍了如何使用ESP32和XKC主动红外接近传感器,配合SDDC协议,实现智能家居设备的基本控制。通过代码解析,展示了设备初始化、命令发送和状态获取的过程,以及如何构建场景联动。


前言

自从有了 Spirit 1 这个超便宜的个人智能设备服务器,就可以自己在家制作智能家居设备,简直就是DIY党的福音!ヾ(●゜ⅴ゜)ノ 棒棒哒!

上次做了一个 智能红外测温模块 感觉真有意思,有点上头了,满脑子寻思着还能做点啥玩玩,发现手边正好有一个主动红外接近传感器,感应进入范围的物体,原理类似,输出数字量0 1,可以直接接入 arduino ,这东西感觉可以配合很多其他的设备实现 combos。这次就简单的来做一个智能红外接近传感器吧!
ヾ(✿゚▽゚)ノ

硬件选择

开发板选择和之前的 红外测温枪 完全一致,安信可 ESP32S 开发板,至于我为什么选择这个开发板,或者想选择了解其他开发板的朋友可以看 arduino开发指导手把手带你 arduino 开发:基于ESP32S 的第一个应用-红外测温枪(带引脚图)里面有我推荐这块开发板的原因和 arduino 开发入门,肯定能帮助你从零开始学习arduino。
*绝对不是想拯救那可悲的阅读量!绝对不是!(拍桌子,震声!︵╰(‵□′)╯︵┻━┻) *

而传感器部分我选择了 XKC主动红外接近传感器 还挺厉害的,探测距离可达2米,而且调节探测距离也很方便

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

为了方便讲解逻辑,我会打乱代码的顺序可能还会进行裁剪,要是想直接拿代码的朋友可以直接去 灵感桌面的秘密宝库 获取代码,或者直接clone:

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

这次用到的是这个三个文件夹:
在这里插入图片描述
cjson:我移植的 cjson 库,就是标准的 cjson 库,放到 arduino 安装目录下的 libraries 文件夹里,百度一下 cjson 的函数使用就行了。

libsddc:是我移植自官方的SDDC库和自己写的 SDK,也是放入 libraries 文件夹里就行。里面是 SDDC 协议的处理函数,我们不用管。

demo 文件夹里面就是我们各种传感器的 demo 代码了:
红外传感器
红圈的 XKC_sddc_sdk_demo 文件夹里面就是我们代码,点进去就能看见 XKC_sddc_sdk_demo.ino 文件,双击文件会自动启动 arduino-IDE 打开代码。在工具 -> 端口 选择对应的COM口然后点击上传就可以把代码烧录到板子里:
在这里插入图片描述
具体 arduino 使用教程可以看我之前的文章 arduino开发指导手把手带你 arduino 开发:基于ESP32S 的第一个应用-红外测温枪(带引脚图)

设备控制命令:

由 Spirit 1 的应用程序或者嗅探器(嗅探器是啥?) 向传感器设备发送的命令。(虽然现在应用我还没写出来(˘•ω•˘))

{
   
   
  "method": "get",          // 获取传感器当前状态,可以主动查询传感器前是否有
  "obj": ["proximity"]
}

设备和协议初始化流程:

不需要做什么修改,主要是设备初始化,管脚配置,和协议初始化部分

/*
 * 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(
本文首发于DF创客社区作者:2877137721 原文链接: DIY属于你的智能家居系统,zigbee,esp8266,51单片机 DIY家庭智能家居控制系统(2)51,zigbee,esp8266 相关附件于原文下方下载 【介绍】 随着微功耗处理器以及通讯芯片的发展,以往较为耗能的有线通讯方式越来越阻碍了通讯网络的发展,于是一大批的无线通讯方案应运而生,例如NBIOT,蓝牙4.0,zigbee等等。同时微功耗无线处理器的流行使得传统家电带上了智能的色彩,智能家居必将是未来家庭的必备。某些高科技企业也在揶揄这块市场,纷纷推出了自家的智能家居解决方案,比较知名的有米家方案以及阿里智能的解决方案。但是回到现实的使用上来说,每个家庭的条件环境其实不一样,同样的产品未必在每个家庭上都可以使用方便,所以个性化的定制产品才可以更好的方便我们的生活。 于是在暑假期间,萌生了DIY一套智能家居方案的想法,具有各种智能开关和传感器等节点,并且对接物联平台实现联网控制以及数据的上传。由于家庭中将会使用到的智能设备种类繁多,所以我将采用模块化的设计思路,即采用核心板加外围功能部分的思路,像搭积木一样的构建各个智能设备。大家有同样想制作的想法可以参考。 截至发帖前,我完成了智能网关,智能墙壁开关,无线遥控开关以及无线气象站的设计制作,之后有新的设备加入的话,我会及时的更新。 【准备事项】 完成这个涉及到多方面的项目,需要的硬件设备以及开发环境较多,所以我先大概给出一个列表: 软件篇: ArduinoIDE:用于给ESP8266编程使用 KEIL uVision5 :用于给51单片机编程使用 串口调试器:用于监控单片机输出数据 lceda设计软件:绘制电路原理图,设计PCB电路板 硬件篇: NodeMCU开发板一块 亿佰特zigbee模块若干(视节点数量而定) STC8F2系列单片机若干 核心的主要控制器件在此列出,其他元器件会在制作过程中一一说明。 【制作过程】 我构想了一张智能家庭的网络拓扑图,大家可以欣赏以下,后期图上的设备都将加入进来: 由于涉及到多个设备的设计制作,所以本个报名贴先奉上智能家居核心板,智能网关以及无线气象站的制作过程: #制作过程之核心板篇# >>>本项目使用zigbee网络进行智能家居之间的通信。 好早之前就接触过zigbee组网,对于这种低成本低功耗的网络还是抱有很大信心的。这里讲解选择这个网络的几大理由: mesh结构的网络很适合智能家居的控制结构,在入网的任何一个节点都可以访问到所有节点的数据,这点很适合网关控制各个设备。 低功耗使得终端设备甚至可以采用电池供电,使得所有的模组都尽量可能的无线化。 多跳传输,无线方案中最大的问题就是数据发送的不稳定以及障碍物对信号的遮挡导致数据无法正确传输,而ZigBee的多跳恰好解决了这个问题,节点会自动选择优质的传输路线多跳传输,保证信号质量。 总结一下:zigbee网络确实是好,但是对于我这种比较懒惰的人并不想去学习那复杂的传输理论以及zigbee通讯芯片的编程,于是我选择上网购买ZigBee模块,最后选择了一种小型的串口转zigbee模块,比较方便单片机通讯。 说到模块化,那么就需要核心的控制板。本质来说就是将单片机以及购买的zigbee模块集成到一张电路板上,并且预留各种接口,方便后期移植到各种设备上,这样一张电路板就可以适用各种智能家居设备了。 在保证功能足够的同时,体积也是我需要考虑的问题,如果核心板做的过大,会导致无法安装到某些空间狭小的智能设备中,所以小体积是我所着重考虑的。 基于多方面考虑之后,stc8F2k08s2进入了我的视线,小巧的sop16封装以及简单的外围电路,足够的IO口(14个)。这款芯片成为了核心板的控制单片机。于是一番绘制原理图以及PCB之后,成品大概明朗了: 焊接好的成品如下: 这将会成为以后所有我的智能家居方案的核心控制板。 #制作过程之智能网关篇# 完成了核心板的制作,网关成为了下一个比较关注的对象,因为家中的所有智能设备的控制以及通讯都会由他来完成,包括链接到互联网上传数据,所以说对于网关的硬件选取也是重中之重。上联互联网,下接zigbee小型通讯网,网关担任了一个家庭控制中心的角色,对于它的选择我认为esp8266是个不错的方案,可以支持arduino ide编程,这对于不太了解网络通讯协议的我来说是个好消息,因为在arduino的编程中,我可以借助强大的库函数来完成我想要的功能。 ESP8266是一个拥有了近80Mhz的主频的32位处理器,内置了wifi模组省去了网线,并且拥有丰富的外设以及较高的性能,可以胜任智能网关的工作。当然,近期乐鑫发布的ESP32系列芯片也会是个好的选择,更高的主频以及wifi蓝牙双模的设计让其拥有更加方便的接
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