基于ESP32开发接入智能家居生态HomeAssistant的智能设备

mars4zhu

基于ESP32开发接入智能家居生态HomeAssistant的智能设备 [复制链接]

 

1. ESPHome Install

HomeAssistant + EPSHome + ESP-Firmware配置:

• HomeAssistant：RaspberryPi

  运行HomeAssistant服务，收集区域内的智能设备信息，提供信息展示以及设备控制界面，并发送相应的控制命令；

• ESPHome： PC-Windows

  进行ESPHome，安装platformio开发环境，并完成ESPHome固件的配置、构建、下载等操作。

• ESPHome-Firmware: ESP-Devices

  具体的智能设备，运行固件执行设备功能。

三者相结合的方式，实现用ESP开发板，DIY自定义智能设备，接入到开放的智能家居生态系统——HomeAssistant中。

1.1. 安装ESPHome（PC-Windows）:

经过多次尝试，以使用命令行手动安装方式最为方便且顺利。参考 https://esphome.io/guides/installing_esphome.html .

1. 安装python

2. pip install esphome

安装完成后，即可执行 esphome dashboard .，在浏览器中输入“127.0.0.1:6053”，即可打开网页版esphome配置界面：

1.2. RaspberryPi安装ESPHome只有部分功能有效：

可以运行dashboard，可以创建新设备、编辑配置文件，但是无法编译。

由于ESPHome需要完整的编译环境，并且基于platformio，因此只能在windows、linux上执行，暂无aarch64-linux的安装。

 

 

2. ESPHome固件的配置与构建——基于ESP32S3开发板

安装完成之后即开始构建第一个ESPHome智能设备的固件，本次采用ESP32S3开发板。

ESPHome最开始为ESP8266以及ESP32设备开发，乐鑫推出最新的几代ESP32系列无线SoC（ESP32-C3、ESP32-S2、ESP32-S3）之后，才慢慢适配到这几个芯片平台（https://home-assistant-guide.com/2021/10/27/esphome-adds-early-support-for-esp32-s2-esp32-s3-and-esp32-c3/），但支持力度和社区成熟度（可供参考的项目例程）较少，终于花费了多次搜索之后才完成对ESP32S3开发板的配置和构建。

2.1. ESP32-S3配置

最开始的几个设置均出现错误，如：

• “This board is unknown, please set the variant manually.”

• ，参考帖子

1. https://community.home-assistant.io/t/esp32-s3-wroom-1-board-type-for-esphome/423197/6

   esp32:
           board: ESP32DEV
           variant: ESP32S3
           framework:
                   type: esp-idf
   
   esp32:
           board: esp32-s3-devkitc-1
           framework:
                   type: arduino
                   version: 2.0.3
                   platform_version: 5.1.0
           variant: esp32s3
   
   esp32:
           board: esp32-s3-devkitc-1
           framework:
                   type: esp-idf
                   platform_version: 4.4.0
           variant: esp32s3
   

2. https://community.home-assistant.io/t/esp32-s3-devkitc-1-v1-0/442090

   esp32:
     board: esp32-s3-devkitc-1
     framework:
           type: esp-idf
           platform_version: 4.4.0
     variant: esp32s3
   
   esp32:
     board: esp32-s3-devkitc-1
     framework:
           type: arduino
           version: 2.0.3
           platform_version: 5.1.0
     variant: esp32s3
   

3. https://community.home-assistant.io/t/unable-to-install-to-esp32-s3-lilygo-t-display-s3/467669

   esp32:
     board: esp32-s3-devkitc-1
     variant: esp32s3
     framework:
           type: arduino
           version: 2.0.3
           platform_version: 5.0.0
   

最终设定的yaml配置文件如下：

#version 01 2022-10-05: vanilla board for S3
substitutions:
  hostname: test-esp32s3
  wifi_update_interval: "3s"


esphome:
  name: $hostname


esp32:
  board: esp32-s3-devkitc-1
  variant: ESP32S3
  framework:
        type: arduino
        version: 2.0.3
        platform_version: 5.1.1


logger:
  level:  DEBUG

api:
  reboot_timeout: 0s

ota:
  password: !secret ota_password

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  fast_connect: True

  ap:
        ssid: $hostname
        password: !secret esp_fallback_wifi_password

web_server:
  port: 80
  auth:
        username: !secret web_server_user
        password: !secret web_server_password


time:
  platform: homeassistant
  id: homeassistant_time


switch:
  - platform: restart
        name: $hostname restart
        id: reset

  - platform: gpio
        pin: 1
        name: $hostname switch1
        id: switch1
        icon: mdi:power-socket-uk
        restore_mode: RESTORE_DEFAULT_OFF


sensor:
  - platform: wifi_signal
        name: $hostname rssi
        update_interval: $wifi_update_interval

  - platform: uptime
        name: Uptime Sensor
        id: uptime_sensor
        update_interval: $wifi_update_interval
        on_raw_value:
          then:
                - text_sensor.template.publish:
                        id: uptime_human
                        state: !lambda |-
                          int seconds = round(id(uptime_sensor).raw_state);
                          int days = seconds / (24 * 3600);
                          seconds = seconds % (24 * 3600);
                          int hours = seconds / 3600;
                          seconds = seconds % 3600;
                          int minutes = seconds /  60;
                          seconds = seconds % 60;
                          return (
                                (days ? to_string(days) + "d " : "") +
                                (hours ? to_string(hours) + "h " : "") +
                                (minutes ? to_string(minutes) + "m " : "") +
                                (to_string(seconds) + "s")
                          ).c_str();

text_sensor:
  - platform: wifi_info
        ip_address:
          name: $hostname ipaddress
        mac_address:
          name: $hostname mac
  - platform: template
        name: $hostname Uptime Human Readable
        id: uptime_human
        icon: mdi:clock-start

随后执行编译构建，最终生成固件，然后下载到Flash中。

esphome compile test-esp32s3.yaml
esptool.exe -p COM19 -b 460800 write_flash 0x0 .\.esphome\build\test-esp32s3\.pioenvs\test-esp32s3\firmware-factory.bin

其中esphome compile会自动安装需要的platformio的platform和package：

• espressif32 @ 3.5.0

• toolchain-xtensa32 @ ~2.50200.0

• framework-arduinoespressif32 @ ~3.10006.0

• tool-esptoolpy @ ~1.30100.0

• AsyncTCP-esphome @ 1.2.2

• ESPAsyncWebServer-esphome @ 2.1.0

• …

Dependency Graph

• |– AsyncTCP-esphome @ 1.2.2

• |– WiFi @ 1.0

• |– FS @ 1.0

• |– Update @ 1.0

• |– ESPAsyncWebServer-esphome @ 2.1.0

• |– AsyncTCP-esphome @ 1.2.2

• |– DNSServer @ 1.1.0

• |– ESPmDNS @ 1.0

在HomeAssistant界面，可以配置各项参数、显示面板、

并控制开关量switch-1，实现对GPIO的LED亮灭状态的控制，如图：

在串口中即可看到输出信息：

Jacktang

插到面包板用线直接整，这样调试很方便了