如何使用物联网平台打造智能家居项目

我们总是希望生活能领先一步，即使只是将自家住宅打造成智能家庭。但在选择智能家居产品时，有几个关键问题需要考虑：哪些产品更实用、成本更低，且使用更灵活?本文将探讨如何自行制作智能家居设备，帮助您节省开支，同时也可以成为智能家居产品的开发者，通过这一领域赚钱或开启自己的事业与创业之路。

关于项目：

今天我们将使用继电器、Arduino和ESP32，构建一个控制4个电器的负载控制项目。当然，您也可以使用Tuya CBU Wi-Fi与蓝牙模块搭配ESP32来实现。为了使设备更小巧轻便，使用Tuya模块是最佳选择。或者，您也可以使用两个ESP32：一个用于通信模块，另一个用于负载控制。本项目中将采用后者方案。

所需硬件与软件：

硬件——

•Wemos D1 Mini / ESP32(通信模块)

•ESP32/ESP8266/Arduino Uno(负载控制模块)

•4通道继电器板

•连接线

•电气负载或灯泡

软件：

•Tuya智能应用

•Arduino IDE

•Tuya物联网开发者账户

•Tuya PMS账户

•TYDA应用程序

•CP210x驱动程序

电路图：

什么是Tuya和Tuya物联网平台?

Tuya是一个物联网云平台，可让您将设备连接到互联网。它为开发者提供一站式物联网PaaS级解决方案，包含硬件开发工具、全球云服务以及智能业务平台开发支持。许多知名智能家居设备制造商都使用Tuya平台来开发其家电产品。您也可以注册成为Tuya物联网产品开发者，或通过注册Tuya物联网平台开展自己的业务。

Tuya物联网平台工作流程：

Tuya物联网平台是此类智能家居项目的核心，负责设备与控制应用之间的双向通信。当您在Tuya智能应用中点击按钮打开开关以点亮灯泡时，系统会向Tuya物联网平台发送请求。Tuya物联网平台接收到请求后，会将信号转发至硬件部分的通信模块。在硬件部分，主要有三个模块：

•通信模块，用于与Tuya物联网平台进行通信。

•控制板，接收来自通信模块的信号，并控制设备执行各种功能。

要构建智能家居项目或开发智能家居/物联网产品，您需要在Tuya物联网平台上创建一个开发者账户。请访问Tuya.com，点击“进入物联网平台”，如下图所示。

点击按钮后，您将进入登录/注册页面，在此填写信息并创建账户。

在Tuya物联网平台上构建智能家居产品：

•登录后，您会看到类似以下的页面：

•点击“创建”按钮以创建物联网产品。点击后，您将进入如下页面：

•今天我要制作一个开关，因此我将选择“开关”类型。您可以根据需求选择相应的类型。

•点击“开关”选项后，您将进入该页面。由于我使用一些开源模块来制作自己的物联网设备，因此我会选择“自定义解决方案”选项。

•在“自定义解决方案”标签页中，只会出现一个可点击的选项：

•在第三步中，您需要填写产品的相关信息，例如产品名称、型号、通信方式(Wi-Fi 和蓝牙/Wi-Fi)等。完成所有信息填写后，点击“创建”按钮。

•创建产品后，您将进入一个页面，该页面提供多种功能供您选择用于开关。由于我只需切换四个负载，因此我在左侧面板选择了4个开关。完成选择后，点击“确定”按钮，如图所示。

•点击“确定”按钮后，您需要复制产品的PID，并使用注册Tuya物联网平台时所用的邮箱地址，将PID发送至邮箱。

•发送PID后，您将从Tuya收到一个Token，请妥善保存以用于激活。获得Token后，您需要在Tuya PMS上创建一个账户。

•登录后，进入生产管理 >> 工单管理 >> 激活码验证，将Token粘贴至此处并点击确认。

•点击确认按钮后，您将看到一个弹出窗口，提示激活成功。

硬件设置与固件烧录：

1：安装所需软件

开始操作前，您需要下载一些软件包和驱动程序，例如TYDA软件、C210X驱动。您可以从这里下载这两个文件。

下载软件包后，像安装其他软件和驱动一样，安装驱动程序和TYDA应用程序。

2：TYDA应用设置

安装完成后，打开应用程序，在“文件”菜单中选择“设置”选项，设置烧录波特率为921600，测试波特率为9600，其余配置保持默认，然后点击下方的“确定”按钮。’

3：使用Tuya令牌进行固件烧录授权

接着，点击“输入令牌”按钮。请记得在工作站下拉菜单中勾选“下载固件”选项，并且已选择“烧录授权”，然后输入从Tuya DEV邮箱获得的令牌，点击“确定”。

4：通信模块固件烧录

现在连接ESP32/ESP8266/Wemos D1 Mini等通信模块(根据电路图选择您想使用的模块)。我使用的是Wemos D1 Mini，如电路图所示。然后选择与模块连接的正确COM端口。当黄色屏幕上显示“准备就绪”文字时，点击运行按钮。

完成授权码烧录并黄色屏幕变为绿色后，将模块从电脑上取下。

控制器编程：

1：安装Arduino IDE

现在我们将开始对控制板进行编程。我使用ESP8266作为控制板。要进行编程，您需要安装Arduino IDE软件。如果尚未安装，请下载并安装Arduino IDE。

2：安装Tuya Wifi库

安装完IDE后，打开IDE并点击“工具”>“管理库”，弹出一个窗口，在搜索栏中输入“Tuya”并按回车(如下图所示)。

安装库后，模块会有一些预编写的程序/代码示例。但我们需要重启IDE。重启后，点击“文件”→“示例”→“Tuya_WiFi_MCU_SDK”→“启动”，即可看到预编译的演示代码。

3：

现在，将ESP8266连接到电脑，然后点击顶部栏的“工具”按钮，选择ESP8266模块所连接的正确COM端口，接着上传代码。

4：Tuya智能应用安装与控制

从Play商店或Apple Store下载Tuya Smart生活App。安装完成后，您需要注册一个账户。输入您的邮箱地址，系统会发送一个6位数的验证码以验证您的账户。请在App中正确输入该验证码，并设置密码。

接下来进入Tuya物联网平台，选择您已创建的产品，进入设备面板，为产品选择相应的App用户界面。我选择了以下这个：

当您进入此页面时，请拿起手机打开“Tuya Smart App”，然后点击小麦克风旁边的红色加号按钮。

然后扫描来自Tuya物联网平台的二维码。成功扫描后，您的Tuya智能App中会出现一个设备标签页。点击该标签页：

点击后，您将看到类似这样的界面——即您在Tuya物联网平台中选择的UI界面。我选择了这个，您也可以开发属于自己的应用程序。

这确实是一个酷炫且互动性强的界面，你可以一次性打开所有灯光，显示效果如下所示：将设备添加到Tuya智能APP：

本文编译自hackster.io