項(xiàng)目背景

隨著科技的快速發(fā)展，智能家居已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧６鴮?duì)于基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)配備完畢的家庭而言，對(duì)家居設(shè)備的智能化改造是一項(xiàng)相對(duì)困難的工作。本文將分享一款基于 Wi-Fi 的低功耗懶人開關(guān)—— “ESP32-C3 管燈熊貓”。將智能的 “ESP32-C3 管燈熊貓”與傳統(tǒng)開關(guān)結(jié)合，能夠在不改造家庭電路且無(wú)需額外網(wǎng)關(guān)的情況下，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的智能化控制。搭載 ESP32-C3 的“熊貓”支持直連 HomeKit 與樂(lè)鑫 ESP RainMaker 云。用戶可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)“熊貓”的本地控制和云端遠(yuǎn)程控制。將“熊貓”貼在現(xiàn)有的傳統(tǒng)開關(guān)上，利用“熊貓”雙腳控制開關(guān)，進(jìn)而控制房間內(nèi)的燈具設(shè)備。通過(guò)這種簡(jiǎn)單的改造方式，智能懶人開關(guān)能有效提升家居體驗(yàn)。

觀看視頻

體驗(yàn)這款易開發(fā)、長(zhǎng)續(xù)航的懶人開關(guān)神器“ESP32-C3 管燈熊貓”。 “ESP32-C3 管燈熊貓”具有以下優(yōu)點(diǎn)：

直連 Homekit 與 ESP RainMaker 云

：“熊貓”無(wú)需接入智能音響或網(wǎng)關(guān)，便可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)控制。它支持 Siri 語(yǔ)音控制和通知欄快捷控制，響應(yīng)十分迅速。此外，我們還可以將其接入 ESP RainMaker 云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的云端遠(yuǎn)程控制。

易于配置

：僅需掃碼兩次即可完成所有配置。

極低功耗

：兼顧高響應(yīng)速度和強(qiáng)續(xù)航能力。搭配 2000mAh 電池情況下，僅使用 ESP RainMaker 控制待機(jī)續(xù)航約為 90 天，HomeKit + ESP RainMaker 待機(jī)續(xù)航約為 45 天。

超易復(fù)刻

：代碼、硬件和結(jié)構(gòu)完全開源。

固件支持一鍵燒錄，無(wú)需燒錄工具，也無(wú)需下載任何開發(fā)環(huán)境。

簡(jiǎn)約的電路設(shè)計(jì)，僅使用了約 20 個(gè)器件。

功能齊全

：支持電池低電量報(bào)警和自動(dòng)關(guān)機(jī)，支持重置配網(wǎng)信息。

極低成本

：復(fù)刻整機(jī)，物料成本不超過(guò) 30 元。

高度集成

：整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小巧。

“ESP32-C3 管燈熊貓”開源項(xiàng)目現(xiàn)已開源在

GitHub

和

立創(chuàng)硬件開源平臺(tái)

。

項(xiàng)目?jī)r(jià)值

在產(chǎn)品開發(fā)流程中，開發(fā)者通常需要評(píng)估設(shè)備的易用程度、續(xù)航能力、開發(fā)難易度和成本等因素。與此同時(shí)開發(fā)者還需考慮如何將設(shè)備接入第三方平臺(tái)，如何將設(shè)備接入云平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)致的功耗優(yōu)化等問(wèn)題。樂(lè)鑫為開發(fā)者提供了豐富的芯片矩陣和軟件平臺(tái)： ESP32-C3 SoC 集成了 Wi-Fi、Bluetooth LE，兼具優(yōu)良性能與高性價(jià)比，還提供了品類豐富的外設(shè)，僅需少量器件即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能。 ESP32-C3 支持通過(guò) USB 直接下載，借助零代碼分享平臺(tái) ESP Launchpad，可以輕松實(shí)現(xiàn)一鍵燒錄。

樂(lè)鑫提供了 ESP HomeKit SDK 和 ESP RainMaker SDK 開源代碼及細(xì)致例程，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備便捷的本地控制和遠(yuǎn)程云端控制。

ESP32-C3 設(shè)備可針對(duì)典型場(chǎng)景動(dòng)態(tài)切換功耗模式 (Active, Modem-sleep, Light-sleep, Deep-sleep)，結(jié)合樂(lè)鑫提供的功耗管理例程，在同時(shí)集成 HomeKit 和 ESP RainMaker 的情況下，也能實(shí)現(xiàn)超低功耗。

樂(lè)鑫提供了完善的開發(fā)環(huán)境和活躍的開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)者可以在論壇中獲取解決方案，所有資料均可直接在 GitHub 中獲得，無(wú)需注冊(cè)。

對(duì)于開發(fā)者而言，“ESP32-C3 管燈熊貓”能直接達(dá)到開箱即體驗(yàn)的效果。用戶無(wú)需搭建開發(fā)環(huán)境、研究協(xié)議和芯片底層的具體細(xì)節(jié)，大大簡(jiǎn)化了開發(fā)過(guò)程。值得一提的是，它還易于擴(kuò)展為各類形態(tài)，可以被設(shè)計(jì)為小夜燈、電子門鎖、遠(yuǎn)程開機(jī)卡等設(shè)備，是學(xué)生群體入門物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的理想實(shí)踐。

開發(fā)指南

硬件準(zhǔn)備

點(diǎn)擊文末的項(xiàng)目硬件開源鏈接即可獲取 PCB 設(shè)計(jì)資料，項(xiàng)目所需物料均選用易于焊接的封裝。下載原理圖、PCB 和對(duì)應(yīng)的 BOM，選擇合適的打樣平臺(tái)制作 PCB。

快速使用

1. 燒錄

進(jìn)入 ESP Launchpad 頁(yè)面。

將“熊貓”連接到電腦上。

同時(shí)按住“熊貓”上的 RESET 鍵和 BOOT 鍵 (IO9) ，然后先松開 BOOT 鍵，再松開 RESET 鍵，強(qiáng)制芯片進(jìn)入燒錄模式。

點(diǎn)擊 Connect 并選擇“管燈熊貓”對(duì)應(yīng)的串口，串口名通常類似于 “USB JTAG/serial debug unit (COMXX) - 已配對(duì)”。

點(diǎn)擊 Flash 開始燒錄。

2. 配網(wǎng)

燒錄完成后，點(diǎn)擊“管燈熊貓”上的 RESET 鍵。

在網(wǎng)頁(yè)中點(diǎn)擊 Connect 并選擇該設(shè)備對(duì)應(yīng)的串口。

在網(wǎng)頁(yè)中點(diǎn)擊 Console，進(jìn)入控制臺(tái)頁(yè)面，點(diǎn)擊 Reset Device。

稍等片刻，控制臺(tái)上會(huì)顯示兩個(gè)二維碼，使用 ESP RainMaker APP 掃描大的二維碼，對(duì)設(shè)備進(jìn)行配網(wǎng)。完成后即可通過(guò) APP 遠(yuǎn)程控制設(shè)備。

使用 Apple 自帶的家庭 APP 掃描小的二維碼，即可綁定設(shè)備至 Homekit，通過(guò) Apple 通知欄或者 ‘Siri’ 實(shí)現(xiàn)更快捷的本地控制。

編譯和修改代碼

如果想在當(dāng)前代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次修改，請(qǐng)按照如下流程進(jìn)行編譯： 先決條件：首先，需要安裝 ESP-IDF 開發(fā)環(huán)境，并拉取 ESP RainMaker 和 ESP-HomeKit-SDK 的代碼。

確保上述環(huán)境已成功安裝并導(dǎo)入正確路徑；

在 esp-rainmaker/example 目錄下克隆本倉(cāng)庫(kù)代碼：

??```

??cd esp-rainmaker/examples/

??git clone git@github.com:lisir233/esp_smart_light_controller.git

??```

進(jìn)行編譯：

??``` ??cd esp_smart_light_controller ??idf.py build ??```

相關(guān)資源

項(xiàng)目 Github 鏈接：

https://github.com/lisir233/esp_smart_light_controller/tree/master

項(xiàng)目硬件開源鏈接：

https://oshwhub.com/lee724/esp-light-controller-pubilc

樂(lè)鑫物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)框架 ESP-IDF:

https://github.com/espressif/esp-idf

樂(lè)鑫 ESP RainMaker SDK:

https://github.com/espressif/esp-rainmaker

樂(lè)鑫 ESP HomeKit SDK:

https://github.com/espressif/esp-homekit-sdk