【得捷电子Follow me第3期】两块ESP32C3通过Matter 互联实现控制

HonestQiao

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Matter是一项好技术，适应Matter的设备正在逐渐增多。ESP32的大东家乐鑫，还专门提供了Matter解决方案：https://www.espressif.com.cn/zh-hans/solutions/device-connectivity/esp-matter-solution。

这篇分享，就是使用两块Seeed Studio XIAO ESP32C3，进行Matter匹配，一块为主控端，一块为受控端，通过主控端扩展板上的按键，来控制受控端上的LED。

 

一、硬件了解

1. Seeed Studio XIAO ESP32C3了解

在乐鑫的esp-matter方案中，esp32c3的开发板默认会调用esp32c3_devkit_m的配置，其对应的LED为GPIO8，且为WS2812，主控端对应的按键为GPIO9。

在这个实例中，受控端的LED，还是连接到GPIO8，具体见XIAO ESP32C3的引脚图：

 

主控端按键则使用扩展板上的按键：

 这里的D1，对应了核心板上的GPIO3，后面需要进行对应的设置。

 

2. WS2812B

这里用的是一位WS2812B，DI为连到到开发板，DO为连接到下一级WS2812B的。

 

WS2812B通过一个数据引脚，就能接受控制信号，从而控制其上的LED。

 

二、软件了解

乐鑫开源了 

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 开发者可以基于此，很方便的进行开发。

在此源码中，提供了两个实例，分别为light_switch、light，这两个实例，编译后下载到两个ESP32C3，然后通过配置工具，就能把他们通过Matter关联起来，实现light_switch上的按键，控制light上的LED。

ESP-Matter的文档，可以查看：https://espressif-docs.readthedocs-hosted.com/projects/esp-faq/zh-cn/latest/application-solution/esp-matter.html

 

三、编译源码

1. 编译环境

要搭建esp-matter的编译环境，可以参考esp-matter的文档，一步一步亲手搭建。

当然，也有更快捷的方法，那就是使用乐鑫提供的esp-matter的docker环境，一步到位，包括各种软件的适配。

一行命令，就能搞定一切：

mkdir -p ~/Projects/esp32/matter
cd ~/Projects/esp32/matter

# 启动docker环境
docker run --rm -v $PWD:/project -w /project -e HOME=/tmp -it espressif/esp-matter

启动docker环境后，再执行一些简单的脚本，就可以开始编译了：

# 安装vim
apt update
apt install vim

# 应用环境设置
. /opt/espressif/esp-matter/connectedhomeip/connectedhomeip/scripts/activate.sh
. /opt/espressif/esp-matter/export.sh
. /opt/espressif/esp-idf/export.sh

# 考虑light相关实例
cp -a /opt/espressif/esp-matter/examples/light* ./

 

2. 编译light_switch

编译前，先修改一下源码，以便使用GPIO3，从而用扩展板上的按键，做为控制按键。

vim /opt/espressif/esp-matter/device_hal/device/esp32c3_devkit_m/device.c

-#define BUTTON_GPIO_PIN GPIO_NUM_9
+#define BUTTON_GPIO_PIN GPIO_NUM_3

然后，按照下面的步骤编译：

cd light_switch
idf.py set-target esp32c3
idf.py menuconfig
idf.py build
esptool.py --chip esp32c3  merge_bin -o light_switch.bin --flash_mode dio --flash_size 4MB --flash_freq 80m 0x0 build/bootloader/bootloader.bin 0xc000 build/partition_table/partition-table.bin 0x1d000 build/ota_data_initial.bin 0x20000 build/light_switch.bin

编译完成后，使用esptool、flashdownload等工具，将light_switch.bin烧录到开发板即可，例如：

esptool write_flash -z 0x00 light_switch.bin

 

3. 编译light

编译完了light_switch，编译light更简单，具体步骤如下：

cd ../light
rm -rf build
idf.py set-target esp32c3
idf.py menuconfig
# 此时，需要搜索DEVICE_PRODUCT_ID，修改为0x8001，然后保存退出
idf.py build
esptool.py --chip esp32c3  merge_bin -o light.bin --flash_mode dio --flash_size 4MB --flash_freq 80m 0x0 build/bootloader/bootloader.bin 0xc000 build/partition_table/partition-table.bin 0x1d000 build/ota_data_initial.bin 0x20000 build/light.bin

注意其中需要修改DEVICE_PRODUCT_ID，以便和主控端区分。

编译完成后，使用esptool、flashdownload等工具，将light.bin烧录到第二块开发板即可，例如：

esptool write_flash -z 0x00 light.bin

烧录的时候，建议仅连接需要烧录的开发板，等全部完工后，再连接到一起。

 

4. 通过chip-tool工具配网

首先参考 

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，编译当前环境的chip-tool。

 

然后，将两个开发板，都连接到电脑，并使用串口工具，进行监听，开发板启动后，显示到：

 

就可以进行配网了。

 

使用chip-tool，通过蓝牙进行配网，指令如下：

node_master=0x8000
node_slave=0x80001

# 主控端配置
chip-tool pairing ble-wifi $node_master OpenBSD1 13581882013 20202021 3840

# 受控端配置
chip-tool pairing ble-wifi $node_slave OpenBSD1 13581882013 20202021 3840

主控端配网后，显示：

 

受控端配网后，显示：

 

上述两个输出中，instance name 最后，就对应的 DEVICE_PRODUCT_ID ，默认为0x8000，受控端我们修改为了0x8001

 

然后，将两者进行关联：

chip-tool accesscontrol write acl '[{"privilege": 5, "authMode": 2, "subjects": [ 112233, '$(printf "%d" $node_master)' ], "targets": null}]' $node_slave 0x0

chip-tool binding write binding '[{"node":'$(printf "%d" $node_slave)', "endpoint":1, "cluster":6}]' $node_master 0x1

设置的过程中，会在主控上看到：

 

会在受控上看到：

 

这表示两者已经关联起来。

 

四、通过matter控制测试

1. 通过chip-tool测试控制功能

通过下面的命令，可以使用chip-tool直接控制受控端上的LED：

# 开灯
chip-tool onoff on 0x8001 0x1
# 关灯
chip-tool onoff off 0x8001 0x1

# 切换状态
chip-tool onoff toggle 0x8001 0x1

 执行后，受控端将会收到控制指令，并控制LED：

 

2. 主控端按键控制：

现在，主控端和受控端，已经通过Matter关联起来了，受控端也可以控制了，那么，现在就可以按一按主控端扩展板上的用户按键了。

 

 

上图中，上面的受控端，连接了1位 WS2812B。下图为主控端，扩展板左下角的按键，为用户按键，对应GPIO3。

 

现在，按一下这个按键，则受控端上的LED会进行切换，两者的串口，也会输出对应的信息：

 

具体操作视频如下：

4498_1702564282

 

通过上面的视频可以看到，操作非常顺滑，几乎没有延时，控制效果非常好。

 

五、总结

Matter是一项正在蓬勃发展的技术，越来越多的设备都会接入Matter。

乐鑫对Matter的大力支持，是我们的已在ESP32C3开发板上，顺利的使用上Matter功能。

赶紧多多研究官方的实例，了解Matter功能的具体用法吧。

damiaa

感谢分享！

chejm

楼主的分享十分有用，先收藏起来，慢慢学习，非常感谢楼主的无私奉献