在樹莓派上使用TuyaOS link SDK的智能門鈴

描述

概述

本教程旨在使用樹莓派上的 TuyaOS Link SDK 制作智能門鈴。

介紹

市場上有許多智能門鈴，其中大多數(shù)是經(jīng)典的，還有一些是智能的，帶有攝像頭和揚聲器。就像涂鴉在他們的博覽會上展示的這個智能門鈴一樣。

智能門鈴有哪些特點？

• 它應該安全地連接到互聯(lián)網(wǎng)。
• 它應該拍照或顯示按下門鈴按鈕的人的實時視頻。
• 實時攝像頭應該可以通過智能手機訪問，或者應該可以在房子的液晶屏上看到。

基于以上特點，我們可以DIY一個智能門鈴。

本教程分步說明如何使用涂鴉平臺、涂鴉 Link SDK 和現(xiàn)成的硬件組件構(gòu)建此類智能門鈴的原型。

教程部分

• 什么是涂鴉
• 為什么選擇涂鴉 Link SDK？
• 使用的組件
• 系統(tǒng)架構(gòu)
• 電路原理圖
• 固件和配置

什么是圖雅？

Tuya 是一家提供物聯(lián)網(wǎng)和人工智能解決方案以及兼容硬件的國際公司，因此開發(fā)人員在達到最終 BOM 之前無需花費大量時間采購、測試和調(diào)試大量組件。而最終用戶可以在幾分鐘內(nèi)立即準備好并運行他們的新涂鴉設(shè)備。涂鴉三明治評估套件是強大的硬件與易于使用的 SDK 合并的示例。

為什么選擇涂鴉 Link SDK？

事實上，涂鴉不僅僅是一家硬件公司，它還提供了一個成熟的云物聯(lián)網(wǎng)平臺和易于使用的 SDK，

https://developer.tuya.com/en/?_source=aae11f336c7c5ca1ff908513b7c5802f

Tuya 還提供了一個基于 RTOS 的操作系統(tǒng)，稱為TuyaOS ，關(guān)于 TuyaOS 的驚人事實是它是一個跨平臺的操作系統(tǒng)，因此您可以在 Linux、MCU 甚至非基于操作系統(tǒng)的設(shè)備上運行它。

還提供了 TuyaLink SDK，可以編譯并輕松地在 Linux SBC（如 Raspberry Pi）上的 Python 或 C 程序中使用。你可以在Tuya Github Repository找到更多關(guān)于 Tuya Link SDK 的信息。

使用涂鴉云開發(fā)平臺，您可以非常輕松地添加、刪除、更新和管理您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備群，甚至可以對實時數(shù)據(jù)進行分析。為了讓物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者的生活更輕松，涂鴉提供了易于使用的 SDK，其中包含預構(gòu)建的模板、大量教程、編寫良好的文檔和使用涂鴉的大型開發(fā)者社區(qū)。所有這些特性使涂鴉成為新物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的理想選擇。

傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如何工作？

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如上圖所示工作。物聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)師必須管理系統(tǒng)的每個部分才能推出產(chǎn)品，并且它跨越了 1-2 年的開發(fā)時間。

典型的涂鴉工作流程

典型的涂鴉解決方案工作流程如上圖所示。您需要通過 UART 連接一個 MCU 和一個涂鴉模塊。這種配置讓事情變得非常簡單，您不必擔心 WiFi 配置、涂鴉模塊與涂鴉云平臺之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸，所有這些都由我們稱為涂鴉模塊的黑匣子處理。 . 您只需從您的 MCU 向涂鴉模組發(fā)送簡單的指令，其余的由涂鴉模組處理。涂鴉模組與涂鴉云開發(fā)平臺通信，您可以將許多不同的設(shè)備連接到云開發(fā)平臺，包括您定制的智能手機和 Web 應用程序。

所需組件

下面的列表是建議的組件列表。

樹莓派 4 套件

帶 LED 的綠色大圓頂按鈕

樹莓派相機

降壓轉(zhuǎn)換器

我們將 Big Dome 按鈕、揚聲器和 Pi 攝像頭與 Raspberry Pi 連接起來，Raspberry Pi 將通過降壓轉(zhuǎn)換器使用 12V 電源供電。

智能門鈴的主要部件。

建筑學

傳感器節(jié)點

上圖是我們智能門鈴的傳感器節(jié)點架構(gòu)。Raspberry Pi 充當連接相機、鈴鐺按鈕和揚聲器的主板。

系統(tǒng)架構(gòu)

我們系統(tǒng)的完整架構(gòu)如上圖所示。當有人按下智能門鈴按鈕時，HDMI 監(jiān)視器上會顯示實時攝像頭，并使用 TuyaOS Link SDK 將通知發(fā)送到涂鴉物聯(lián)網(wǎng)云。涂鴉物聯(lián)網(wǎng)管理 App 連接涂鴉云后，即可看到門鈴通知。

搭建涂鴉物聯(lián)網(wǎng)

Step1：配置設(shè)備

在http://iot.tuya.com/創(chuàng)建一個賬號并登錄該賬號

然后點擊創(chuàng)建

然后再次點擊創(chuàng)建

找到標準類別，向下滾動到頁面底部，然后單擊找不到類別？超鏈接。樹莓派是涂鴉平臺的非標準分類，需要選擇找不到分類？當您創(chuàng)建產(chǎn)品時。

輸入產(chǎn)品信息(Link SDK Demo)，協(xié)議類型選擇Wi-Fi ，選擇標準功耗，點擊創(chuàng)建產(chǎn)品。

獲取新創(chuàng)建設(shè)備的 PID 信息。

第 2 步：功能定義

涂鴉設(shè)備通過數(shù)據(jù)點（DP）與云端通信。我們需要根據(jù)產(chǎn)品功能添加DP ID，然后配置相關(guān)信息。筆記：

涂鴉物聯(lián)網(wǎng)平臺支持 Boolean、value、enum、fault、string、raw 六種數(shù)據(jù)類型。有關(guān)詳細信息，請參閱自定義函數(shù)。

這一步只能添加自定義函數(shù)，因為我們使用的是樹莓派。

在函數(shù)定義>自定義函數(shù)部分，單擊創(chuàng)建函數(shù)。

在新建自定義函數(shù)彈窗中，輸入DP的相關(guān)信息，點擊確認。

創(chuàng)建的函數(shù)將顯示在自定義函數(shù)部分。

第 3 步：選擇面板

您可以在應用程序上查看設(shè)備與云端之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。選擇DIY 樣式面板以獲得更好的調(diào)試體驗。

第 4 步：獲取許可證

在Hardware Development選項卡中，選擇Self-Developed Module SDK ，并設(shè)置必填項。

在“開發(fā) SDK ”部分中，保留Chipset Platform 、Operating System和Toolchain的默認設(shè)置，輸入模塊名稱，然后單擊OK 。等一下。頁面將刷新并顯示免費許可證。

在Selected Module部分的右側(cè)，獲取免費許可證。

第五步：創(chuàng)建云開發(fā)環(huán)境

從左側(cè)邊欄導航到 Cloud，然后按“創(chuàng)建云項目”按鈕。然后填寫下圖所示的詳細信息。

在下一個屏幕中，單擊“授權(quán)”。在配置向?qū)е校斎肽碾娮余]件地址和密碼

配置樹莓派

將您的 Raspberry Pi 連接到 HDMI LCD 屏幕，然后將 USB 鍵盤和鼠標連接到 Raspberry Pi 的 USB 端口。

• 打開你的樹莓派
• 從此鏈接下載 Raspberry Pi Imager https://www.raspberrypi.com/software/
• 將 SD 卡放入筆記本電腦的 SD 卡端口或使用 USB SD 卡讀卡器。
• 安裝并打開 Raspberry Pi Imager

• 點擊選擇操作系統(tǒng)

• 選擇樹莓派操作系統(tǒng)（32 位）

• 然后選擇存儲（SD卡）
• 單擊“寫入”按鈕，以便將 Raspberry Pi OS 下載并寫入 SD 卡。
• 完成后，將 SD 卡放入 Raspberry Pi SD 卡端口并打開您的 Raspberry Pi。
• 然后打開樹莓派終端。

固件和配置

打開 Raspberry Pi 上的終端后，一一執(zhí)行以下命令。

• sudo apt 更新
• sudo apt 升級 -y
• sudo apt install curl git -y
• sudo apt install aplay
• 光盤~
• git 克隆https://github.com/Nauman3S/Smart-Doorbell.git
• git clone https://github.com/tuya/tuya-iot-link-sdk-embedded-c.git --recurse-submodules

nano tuya-iot-sdk-embedded-c/examples/switch_demo 編輯 tuya_config.h

• 將TUYA_PRODUCT_KEY的參數(shù)修改為你在涂鴉IoT平臺上創(chuàng)建的產(chǎn)品的PID。
• 將TUYA_DEVICE_UUID的參數(shù)修改為License列表中提供的UUID。
• 將 TUYA_DEVICE_AUTHKEY 的參數(shù)更改為許可證列表中提供的密鑰。
• cd tuya-iot-sdk-embedded-c
• mkdir 構(gòu)建 && cd 構(gòu)建
• cmake..
• 制作

上述命令將更新您的 Raspberry Pi 操作系統(tǒng)，下載 curl 和 git，然后從 github 存儲庫下載智能門鈴固件。

電路原理圖

樹莓派引腳

系統(tǒng)電路

完整的電路圖如上所示。您只需將普通揚聲器和 PiCam 連接到樹莓派的相應端口即可。然后將一個大圓頂按鈕連接到 18 號引腳上的樹莓派。您也可以選擇將大圓頂按鈕 LED 引腳連接到 12v 電源。

應用程序

• 下載涂鴉物聯(lián)網(wǎng)管理App。掃描下方二維碼即可下載。

• 安裝應用程序后，使用項目的二維碼、用戶名和創(chuàng)建資產(chǎn)和用戶時使用的密碼登錄。

您可以通過導航到 Cloud > Development > My Cloud Project > Devices > Add Device > Add Device with IoT Device Management App 找到項目的 QR 碼

然后從云菜單的設(shè)備部分，添加一個新設(shè)備

添加設(shè)備后，使用您的應用掃描二維碼并輸入您的用戶名和密碼進行登錄。

您將被自動重定向到可以查看所有資產(chǎn)的頁面。單擊我們創(chuàng)建的資產(chǎn)并導航到“設(shè)備”部分。

測試

要對其進行測試，請打開您的樹莓派并執(zhí)行以下命令

光盤~

cd 智能門鈴

./run.sh

運行程序后，兩個 c++ 程序?qū)⑼瑫r運行。

• 第一個程序是相機、聲音和按鈕處理程序。當您按下按鈕時，它將開始實時預覽并播放鈴聲。
• 第二個程序是使用 TuyaOS Link SDK 連接涂鴉 IoT Cloud 的云端程序。當按下按鈕時，通知會發(fā)送到智能手機應用程序，以便用戶知道有人按下了智能門鈴按鈕。

智能門鈴開機

智能門鈴開機。如果您使用帶有 LED 的大圓頂按鈕，LED 會亮起。如果您沒有揚聲器但有 HDMI 顯示器，則可以跳過揚聲器連接，因為 HDMI 顯示器中已經(jīng)有揚聲器，因此按下大圓頂按鈕將從 HDMI 揚聲器播放鈴聲。

當系統(tǒng)通過 WiFi 連接到涂鴉平臺時，您會看到 ESP32 或 Arduino 上的藍色 LED 亮起。

Github 存儲庫：https ://github.com/Nauman3S/Smart-Doorbell

結(jié)論

綜上所述，我們使用 TuyaOS Link SDK 開發(fā)了一款智能門鈴，連接到涂鴉 IoT 平臺。智能手機應用程序還從涂鴉 IoT 平臺獲取通知。遵循整個教程會產(chǎn)生一個工作的智能門鈴。

?