智能家庭系统micropython实现2

最新推荐文章于 2024-08-09 18:05:13 发布

linchao100

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本文详细介绍了HomeCenter的设计，特别是其主控部分如何接收语音和蓝牙输入，通过红外接口发送命令，并通过WiFi控制智能设备。涉及配置ESP32 AP模式、WiFi设置、智能设备查找与控制，以及红外控制技术的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天介绍homecenter的设计，就是主控部分。主控部分实现接收语音模块输入，蓝牙模块输入，红外接口发射，WiFi访问智能设备访问。接口输入容易，都采用串口输入，然后查配置文件，向对应的智能设备ip地址发送控制命令。

1、配置部分

 wifi路由器配置，通过设置esp32模块为AP模式，通过网页浏览器，就可以访问到esp32模块，通过网页设置WiFi的名称和密码。最后记录下，WiFi的信息，以后esp32就可以连接上WiFi。

def connectAp():
            # 响应头网页正文内容
    content = b'''
                <!DOCTYPE html>
                <html lang="zh-CN">
                <head>
                    <meta charset="utf-8">
                    <title>用户登录.html</title>
                </head>
                <body>
                <p>输入wifi路由信息</p>
                <form name="wifimsg"action="#" method="get">
                路由器名称：
                <input type="text" name="wifi" value=""/>
                路由器密码：
                <input type="text" name="password" value=""/>   
                <input type="submit" name="tijiao" value="ok"/>
                </form>
                </body>
                </html>
    '''
    ap = network.WLAN(network.AP_IF)
    ap.config(essid='HUAWEI1', authmode=4, password='12345678')
    ap.active(True)  # 开启无线热点
    if not ap.isconnected():
        print('connecting to network...')
    start = time.time()
    while not ap.isconnected():
        time.sleep(1)
        if time.time()-start > 30:
            print("connect STA timeout!")
            break
                
    if ap.isconnected():
        print('network config:', ap.ifconfig())
        s = socket.socket()
        s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) # (重要)设置端口释放后立即就可以被再次使用
        s.bind(socket.getaddrinfo("0.0.0.0", 80)[0][-1])  # 绑定地址
        s.listen(5)  # 开启监听（最大连接数5）

        print('接入热点后可从浏览器访问下面地址：')
        print(ap.ifconfig()[0])
        print('')
        fl=open("Ap.txt","w")
        while True:  # mian()函数中进行死循环，在这里保持监听浏览器请求与对应处理
            client_sock, client_addr = s.accept()  # 接收来自客户端的请求与客户端地址
            print('Client address:', client_addr)
            
            while True:
                h = client_sock.readline() # 按行读取来自客户端的请求内容
                getline=h.decode('utf8')
                
                x=getline.find('wifi=')
                y=getline.find("password")
                z=getline.find("tijiao")
                if((x>0) and (y>0) and (z>0)):
                    wifiname=getline[x:y-1]
                    password=getline[y:z-1]
     
                    print(wifiname)
                    print(password)
                    fl.write(wifiname+"|"+password)
                     
                    fl.close()
                    print("file write\r\n")
                    
                    fl=open("Ap.txt","r")
                    print(fl.read())
                    fl.close;
                    print(getline, end='')
                    return
                if h == b'' or h == b'\r\n':  # 当读取到空行的时候表示接收到一个完整的请求头
                    break

            client_sock.write(responseHeaders) # 向客户端发送响应头
            client_sock.write(content) # 向客户端发送网页内容
            client_sock.close()

  读取WiFi路由器可以通过以下程序。

def getwifiAp():
    fl=open("Ap.txt",'r')
    tempstr=fl.read()
    fl.close()
    x=tempstr.find('wifi=')
    y=tempstr.find('password=')
    essid=tempstr[5:y-1]
    password=tempstr[y+9:]
    return essid,password

2、关于查找可用智能控制器

由于智能控制器是否在线，需要通过测试，当然有更好更完善的办法，如Upnp的方法，本项目采用比较简单的办法，直接枚举出内部网络的ip地址。访问特定范围ip地址，只要响应正确，就是存在自己的控制器。里面要用到poll，把超时设置成为2秒钟时间，当访问的ip没有超时，且存在反馈，就可以记录该智能控制器存在，最后以json记录在下面文件。

print(Online_web)  #保存所有可以接受的server
with open("Online_web.json", "w", encoding='utf-8') as f:
    f.write(json.dumps(Online_web))
    f.close()

poll机制设置部分。

  print("connecting")
    poller.register(s, select.POLLIN|select.POLLOUT)
    res = poller.poll(2000)  # time in milliseconds
    poller.unregister(s)
    print("connect server at",addr)

3、向智能设备发出控制命令
这部分是整个系统的核心，前面工作都是准备，为了方便配置，为了控制工程中不出现问题。控制阶段也可能出现问题，因此我们也需要做好相应的错误控制，确保系统在任何故障情况不引起系统崩溃，也就是系统的故障处理或者叫健康管理。看下面程序，通过try和except防止系统出错，还要把连接命令加上超时2秒的设置，里面很多打印命令只是供系统调试使用。最后记得关闭一些资源，释放多余的空间等，才能确保系统稳定运行。

 try:
                    s = socket.socket() #生成socket
                    s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) 
                    
                    print(addr[i])
                    if not connect_on2s(s,addr[i]):
                        time.sleep_ms(100);
                        continue 
                    #s.connect(socket.getaddrinfo(addr[i], 8888)[0][-1])  # 绑定地址
                    s.settimeout(4)         
                except OSError as msg:
                    print('timeout2')
                    s.close()
                    s = None
                    continue
                delta = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start) # compute time difference
                print("time :{:d}".format(delta))
                if s is None:
                    print('could not open socket')
                    s.close
                    time.sleep(1)

4、红外控制功能
红外控制采用现成的网上程序，该程序可以采用内部计数器生产38khz载波信号，只要把对应的红外控制码发送到程序就可以，简单好用。我目前只能通过采用示波器读出，红外接收的码，然后写入到程序里面，实现简单控制。采用esp32接收红外码，经过学习，然后放出去，还没有调试好。下载地址忘记了，你们自己网上找吧，这是他的介绍，是个开源的程序。

__init__.py Nonblocking IR blaster # Runs on Pyboard D or Pyboard 1.x (not Pyboard Lite), ESP32 and RP2 # Released under the MIT License (MIT). See LICENSE. # Copyright (c) 2020-2021 Peter Hinch

事实证明，micropython确实很稳定了，而且插入c语音的函数也非常方便，估计大有前途。
我的homecenter玩具，还欠缺的功能是语音提示和显示。
下期介绍智能控制器设计。