使用树莓派(Raspberry Pi)实现智能家居(2/4)

　　继上一篇文章使用树莓派(Raspberry Pi)实现智能家居(1/4)介绍了树莓派的一些基本参数和用途之后，下面让挨踢小茶带大家看看如何使用树莓派实现智能家居吧。

　　首先想象一下，您心目中的智能家居是怎样的？能够用APP控制台灯，电视，空调，门窗……？甚至用语音来进行控制？其实参考世面上已经在销售的产品以及在Kickstarter和Indiegogo上正在众筹的产品，你可能会有一些新的看法和思路。但是在挨踢小茶心目中，智能家居需要做的不仅仅是一款能用APP控制的智能插座，或者能代替各种遥控器的遥控终端，而是一个像Google Next一样，能像您的一个私人管家，可以自动、无时无刻、让您无法察觉的为您服务。比如说，在我每天固定8点钟起床的时候，可以自动为我打开窗帘，煮好咖啡……在我每天固定7点钟下班回家的时候，可以为我提前打开空调，打开电视机和我喜欢的电视节目。当然每个人的心中都有不一样的诉求，这个就因人而异了。

　　好废话不多说了，下面来介绍一下技术实现方法。实现目标是利用APP和语音来控制红外开关。

　　首先了解一下需要用到的GPIO接口。

树莓派的GPIO口

　　不同版本的GPIO引脚定义略有不同，具体可以查看下面这张表格。

需要用到的部件：

• 树莓派一个
• 红外接收模块
• 红外发射模块
• 杜邦线若干
• 红外插座
• 红外遥控器
• 面包板（选用）

　　大部分部件都可以在某宝上购得……

安装必须的软件

　　升级树莓派版本

sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade

sudo apt-get upgrade

　　安装LIRC - Linux Infrared Remote Control，LIRC是开源的用来控制树莓派接收和发射红外信号的软件

sudo apt-get install lirc

　　编辑你的 /etc/modules文件，加入以下代码

lirc_dev
lirc_rpi gpio_in_pin=23 gpio_out_pin=22

　　修改/etc/lirc/hardware.conf文件，如下（黑色字体部分为需要修改的地方）

LIRCD_ARGS="--uinput"

# Don't start lircmd even if there seems to be a good config file
# START_LIRCMD=false

# Don't start irexec, even if a good config file seems to exist.
# START_IREXEC=false

# Try to load appropriate kernel modules
LOAD_MODULES=true

# Run "lircd --driver=help" for a list of supported drivers.
DRIVER="default"

# usually /dev/lirc0 is the correct setting for systems using udev
DEVICE="/dev/lirc0"
MODULES="lirc_rpi"

# Default configuration files for your hardware if any
LIRCD_CONF=""
LIRCMD_CONF=""

安装红外接收器

　　根据下图所示的引脚对应关系将红外接收模块接到树莓派上（不同版本的接线方式不一样，具体请查看第一张图中的GPIO引脚定义做相应的更改）。在这个地方，挨踢小茶因为购买了劣质的杜邦线，导致红外接收模块一致无法正常工作，这个问题排错了2个星期才最终得到解决……

　　另外请注意红外接收器的电压数，大部分是3V的。插的时候理论上可以支持热插拔，但保险起见建议将树莓派关机断电之后进行操作。

　　对于大部分红外接收器来说，接法是

vcc 连 pin1 (3.3v)
gnd 连 pin6(ground)
data连 pin12(gpio18)

调试红外接收器

　　开机后，加载lirc模块

sudo modprobe lirc_rpi

　　然后结束lrcd进程

sudo kill $(pidof lircd)

　　启动测试

sudo mode2 -d /dev/lirc0

　　红外接收器已经打开，处于监听状态。这个时候，利用任何红外发射器（可以是电视遥控器或其他遥控器）对红外接收模块按任意按钮，就可以在树莓派终端上看到类似如下的代码，看到这个代码便证明红外接收模块是正常工作的。如果没有看到，请检查你的接线、电压、以及通过lsusb查看是否加载了相应模块。

pulse 1681
space 4816
pulse 1695
space 4784
pulse 1333
space 3638

配置红外发射器

　　首先清除接收器指令

sudo kill $(pidof lircd)

　　列出接收器常用的指令，挑选其中自己需要的指令，记住便可

sudo irrecord --list-namespace

　　一般常用的指令可能是这些

KEY_UP

KEY_DOWN

KEY_LEFT

KEY_RIGHT

KEY_ESC

KEY_ENTER

KEY_SPACE

sudo kill $(pidof lircd)

irrecord -d /dev/lirc0 ~/lircd.conf

　　按照指示，请先按enter二次，再按住你的遥控器任意键，直到屏幕上的...................跑完。
跑完后，你刚刚按住的那个键，请一直重覆按，直到屏幕上的...................跑完。

　　接下来就是设定了，请先输入
　　KEY_UP
　　然后按遥控器上按你要设定为 上 的那个键，然后再按ENTER。
再输入
　　KEY_DOWN
　　然后按遥控器上按你要设定为 下 的那个键，然后再按ENTER。

　　重覆上述动作，一直到你设定完成，最后按enter离开。
　　以上步骤完成了红外信号录入的动作，之后你将可以在/home/pi/lircd.conf文件中看到你刚才录入的红外信号。

配置红外发射器

　　首先关闭树莓派将红外发射器接到对应的GPIO口上，对于大部分红外接收器来说，接法是

vcc 连pin2(5v)
gnd连pin6(ground)
data连pin11(gpio17)

更改LIRC配置文件，将xxx替代为你自定义的名字。

sudo cp ~/lircd.conf /etc/lirc/xxx.conf

编辑/etc/lirc/xxx.conf文件，将name ***/lircd.conf 更改为 name xxx，这里的xxx需要与上面的一致

　　进行测试，将xxx替代为前面定义的文字，并且执行定义好的按钮KEY_UP, KEY_DOWN等

sudo irsend SEND_ONCE xxx KEY_UP
sudo irsend SEND_ONCE xxx KEY_DOWN
sudo irsend SEND_ONCE xxx KEY_LEFT
sudo irsend SEND_ONCE xxx KEY_RIGHT
sudo irsend SEND_ONCE xxx KEY_ENTER

　　现在可以使用家庭电视遥控器或其他红外遥控器的按钮录入树莓派，然后最后用irsend命令来测试这个红外信号是否成功发射！

　　至此，已经可以用树莓派的CLI对家里的一些设备做一些简单的控制啦！不过前提是，这个家庭设备需要和插座之间再接一个红外插座，通过控制这个红外插座的开合，来对家庭设备做间接的控制。

　　如果使用APP或者语音来控制呢？可以参考后面的两篇文章使用树莓派(Raspberry Pi)实现智能家居(3/4)，使用树莓派(Raspberry Pi)实现智能家居(4/4)。