【腾讯连连IoT开发大赛】打工人快乐窝-快速打造一个让打工人倍感安心的家

打工人快乐窝---腾讯云Explorer + 腾讯连连 + 边缘AI计算 快速打造一个让打工人倍感安心的家

打工人快乐窝系统组成

序

起这个标题是因为，对于很多年轻人来说，买房困难，只能租房，但是租房面临着很多问题，其中很重要的就是财产生命安全，以及环境对健康的影响，这两年爆出过很多次类似闯入房间，甲醛超标等问题，给租户造成极大的心理和生理伤害；

另外一个就是舒适度，希望家居更加智能化。

所以，有了这个小制作：

• 针对安全，我这里做了人脸识别门禁，防止陌生人进入，或者监测到陌生人通过微信通知主人。
• 针对环境健康，做了 颗粒物监测（包括PM1.0 PM2.5 PM10）和 甲醛 监测。
• 为了提高家居智能化，做了下班回家自动打开 电灯 电脑。

如果要非常详细地写清楚原理和过程，篇幅需要比较大，写得比较仓促， 如果有什么疑问，可以提问，我会在发布后补充说明~

功能介绍

本次制作中，使用腾讯云explorer + 腾讯连连小程序平台，结合硬件做了

• 门禁安全：识别人脸，或者监测进入的人的人脸
• 环境监测：主要是颗粒物比如PM2.5和甲醛监测
• 远程控制灯：普通的远程控制开关灯
• 远程开机棒：用来远程开关电脑，这里开机棒直接硬件控制主板开关，不是WOL（wake on LAN）, 可以实现强制关机功能，比市面上接近200块的开机棒好用很多！
• 音响和电脑同步开关机（音响断电上电）：很多音响有独立的电源和开关，在我们关闭电脑后，还需要手动关闭音响的电源，不然它一直开着，这里用继电器做了一个与电脑同步开关的功能
• 智能联动：得益于十分简单好用的腾讯连连， 可以简单高效地实现各个设备间的联动，比如开门后给微信发送消息，或者打开家里的灯，或者自动（控制开机棒）打开电脑，以及传感器值超标后推送警告消息到微信

具体的功能和使用介绍，请看视频：

（如果下面的视频无法观看，请点击 这里 观看， 或者到（腾讯视频-【腾讯连连IoT开发大赛】打工人快乐窝 观看

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源码

源码开源在github ， 欢迎 star

系统组成

系统由 腾讯云explorer + 腾讯连连小程序 + 硬件+软件组成，

组成.png

其中，硬件设备部分使用手工搭建而成，效果图如下:

传感器设备组成

远程开机棒部分（已经放进机箱了，就是一个ESP32+三极管，就不放图了2333，放图也不是很清晰，放个原理图更好）

image.png

使用到的硬件

• 其中硬件使用了带 AI 功能的边缘计算单元，使用了 K210 作为 AI 运算单元及主控，使用 MaixPy 编程， 有摄像头和屏幕，负责人脸识别和显示
  

  BiT
• 使用了 ESP8266 作为 K210 的联网设备（WiFi），使用AT固件
  

  ESP8266
• 远程开机棒的主控直接只使用了 ESP32，使用乐鑫提供的SDK编程
  

  ESP32
• 颗粒物传感器 PMS7003
  

  微信截图_20210110113131.png
• 甲醛传感器WS-H3
  

  微信截图_20210110113159.png

硬件电路设计及搭建

主要使用了几个开发板，包括 K210 ESP8266 ESP32, 传感器也是两个串口模块，而且网络全部使用了 WiFi，所以线路连接自然就非常简单了，我都没有画原理图，直接使用面包板半个小时快速搭建好了3个设备（传感器设备，门禁设备，远程开机棒设备），时间原因，就不画原理图了，如果大家有需要，可以提问，我后面补出来，这里我在图中标注一下：

• 传感器设备：

系统引脚连接简图.png

• 门禁设备：

门禁设备就是在传感器设备的基础上去掉了传感器，加入了摄像头，摄像头和LCD的原理图参考 MaixBit的电路图

• 远程开机棒的线路连接：

为了让远程开机棒能完全控制电脑电源，我直接把单片机引脚接到了主板的电源控制脚上，而不是使用 WOL（wake on LAN）来开关机，这样开关机就稳定了，遇到问题还可以模拟执行长按关机按钮的操作强制关机

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其中，我在实际使用时用了一个 NPN 三极管，如图不使用也是可以的，建议使用，就是 b极接单片机，e 和 c极 分别并联在电源开关的两端即可，给 B 极高电平就可以控制电源控制P+ 和 P- 导通

• 音响与电脑同步开关机

这个功能的原理就是利用主板的电源指示灯作为控制信号，然后接一个继电器来控制音响的电源开断，电路图如下：

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效果图：

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腾讯云 Explorer 产品创建

• 注册腾讯云账号，登录控制台
• 搜索物联网开发平台，点击进入，首次会要求开通产品，是免费的，直接开通
• 然后阅读官方使用说明，创建产品： https://cloud.tencent.com/document/product/1081

这里给几个截图，具体请看官方文档，这里就不过多阐述，官方文档写得挺好了

• 创建产品

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• 创建数据点
  • 传感器设备数据点：
    

    image.png
  • 开机棒数据点
    

    image.png
  • 传感器设备数据点
    

    image.png
• 创建设备

支持手动创建设备和批量注册，开始使用可以先使用手动注册，而且乐鑫的SDK目前（2020.1.10）还没支持自动注册设备功能，AT固件已经支持了

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设备端程序

所有程序均开源在github , 欢迎 star， 可以拉去代码下来直接按照教程添加好自己的设备后，修改 key 然后运行

设备端程序情况如下：

• 传感器设备和门禁设备的主控是 K210， 使用了 MaixPy 进行开发，开发环境以及固件烧录等请看MaixPy 文档 ， 需要先了解这个芯片和 MaixPy，有疑问可以留言，然后使用我开源的代码，修改 product key, device name, device key 即可
• ESP8266 的固件使用了腾讯云官方的 AT 固件，不是乐鑫提供的AT 固件，烧录方法就是通用的 8266 烧录方法，在乐鑫官网以及网上都有大量资料，请搜索，有疑问可以留言
• ESP32 使用了乐鑫提供的SDK , 按照说明编译过hello world，然后使用我开源的代码，修改 product key, device name, device key 即可。 这个远程开机棒其实我之前就做过， 看这里： https://neucrack.com/p/190 ， 但是没有用腾讯云和小程序，服务端是自己写的， MQTT 服务也是自己搭的，用户端用用web服务做的用户接口，通过浏览器开关设备，换成小程序后更加方便了，而且使用explorer也让程序更简单了！！
• 音响同步于电脑开关机不需要代码，全部由硬件自动控制完成，详情见这里： https://neucrack.com/p/185

要看懂代码，你需要以下基础：

• 有 C 语言基础
• 有 python 或者 Micropython 语法基础
• 开发过至少一款单片机程序

要能把代码跑起来，你需要：

• 需要硬件 K210 ESP8266 ESP32，以及上述传感器等，去某宝买就 ok
• 学会使用腾讯云explorer，按照前面的方法在腾讯云explorer后台创建好产品和设备，这个可能会耗费20分钟，如果第一次接触 IOT 云产品，可能会多花一点时间
• 学会 MaixPy 固件烧录和开发，按照它的官方文档学习一步一步学习就好，会 python 可能需要1个小时来学习使用即可
• 学会 ESP8266 AT 固件烧录，百度教程即可，有很多非常详细的教程，可能在硬件选择上会出现疑问，搜索就好了，大致15分钟
• 学会 ESP32 IDF 开发，并且跑通上述 乐鑫提供的腾讯云 SDK，按照 IDF 的 README 进行开发即可，如果熟悉同类产品开发，10分钟就能跑起来
• 学会使用腾讯连连小程序， 这个就很简单了，随便摸摸就懂了，大致需要15分钟去探索功能

对于这些基础知识，都有详尽的资料，如果遇到什么疑问，可以留言

小程序使用

在我的演示视频中也有一部分的使用方法，可以参考

腾讯连连小程序绑定设备

微信搜索腾讯连连小程序，进入，调试的时候可以看后台的设备二维码，点击小程序加号扫码绑定设备

等调试配网或者做好了再使用配网添加设备

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自动智能功能

小程序除了有基本的显示数据和控制设备的功能，以及配网的功能， 还有一个很特别的功能，就是自动智能

自动智能可以将各个设备联合起来，实现很多有趣的功能， 比如 门开了， 自动把另外一个设备电灯打开，或者通过控制开机棒把电脑打开， 设置的方法：

• 添加智能
  

  image.png

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• 设置条件

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比如选择门禁检测门打开时

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• 添加任务

选择发送通知，或者设备控制

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发送通知即门打开后通过服务号给你的微信发送通知，就像这样：

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设备控制则可以选择被控制的设备， 比如打开另外一个设备的灯：

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• 设置生效时间

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• 然后下一步设置其它显示的logo什么的，就完成了自动化配置， 可以在智能栏找到设置的自动化操作，并且可以随时选择开启或者关闭该智能操作， 并且可以在右上角看到执行日志

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设备端程序流程

源码流程图如下，几个设备大同小异

设备端流程图.png

设备端源码解读

传感器设备和门禁设备的源文件如下：

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• at.py： 8266 AT 测试代码
• door.py: 门禁主程序
• explorer.py： 对 expolorer 相关操作的封装
• face.py： 人脸识别的封装
• pms7003.py： 颗粒物传感器相关操作的封装
• sensor_voice.py: 传感器设备（里面包含了对灯的控制）相关主逻辑，文件名有 voice 是因为最开始准备加语音识别和语音控制的功能，时间原因没有加上，后面看有时间可以加上
• ws_h3.py： 甲醛传感器相关操作的封装

具体的代码细节，这里就不讲了，封装得挺好的，会 python 就能看懂了

远程开机棒设备代码

因为只需要一个引脚控制和一个引脚获取开关机状态，所以程序只用了一个文件app_main.c就快速写好了，没有进一步封装，有兴趣的可以来重构代码封装一下，提 PR 就好了

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结语

腾讯云explorer 和 腾讯连连让 AIOT 开发变得更加迅速，使用简答的代码和开发流程就可以实现非常使用和强大的功能，如果你还没有尝试过，还等什么！！！！