用毫米波LD2410C构建一个智能探测器，根据房间的存在情况来开关灯

厌倦了对着你的运动传感器挥手，厌倦了当你还在房间里的时候灯就会熄灭?

传统的PIR传感器在准确性方面存在问题，会忽略微小的运动，而且只能猜测你何时在房间里。毫米波(mmwave)传感器是一种更智能的自动化照明方式，它使用精确的检测来捕捉最微小的动作，比如呼吸。

准备好升级您的设置了吗?让我们从设置硬件开始。

添加LD2410毫米波传感器

连接CP2102串口适配器：将串口适配器插入树莓派的USB-A接口。

连接LD2410毫米波传感器到适配器：连接适配器到LD2410毫米波传感器的接线图如下。确保适配器上的发送引脚(TX)连接到传感器上的接收引脚(RX)，反之亦然。有关更多详细信息，请参阅传感器产品规格。

设置你的智能插头

将Kasa智能插头插入电源插座。

设置好你的智能插头，并使用app Store或谷歌Play中的Kasa移动应用程序将其连接到本地Wifi。

在路由器的管理页面上找到智能插头的IP地址。从web浏览器中输入路由器的IP地址(通常为192.168.1.1或192.168.0.1)，然后使用管理员用户名和密码登录。查找“连接设备”、“设备列表”或“DHCP客户端”等部分。通过名称、MAC地址(显示在Kasa移动应用程序中)或制造商名称(通常是TP-Link)找到您的Kasa智能插头。把IP地址记下来，因为我们很快还会用到它。

命令行替代安装python- kaslibrary，并输入命令kasa discover来定位连接设备的IP地址。

将灯插入Kasa智能插头

现在您已经物理连接了硬件组件，让我们在下一节中配置软件。

设置你的树莓派

树莓派从USB闪存驱动器(或microSD卡)启动。您需要将树莓派操作系统安装在与Pi一起使用的USB闪存驱动器上。

•安装树莓派操作系统

•将USB闪存驱动器(或microSD卡)连接到计算机上。

•下载Raspberry Pi Imager并启动它。

•单击“选择设备”。选择您的Pi型号，即Raspberry Pi 4。

•单击“选择操作系统”。在菜单中选择“Raspberry Pi OS(64位)”。

•单击CHOOSE STORAGE。从设备列表中，选择您打算在Raspberry Pi中使用的USB闪存驱动器。

•配置您的树莓派远程访问。单击Next。当提示应用操作系统自定义设置时，选择EDIT settings。

•选中Set hostname，并在该字段中输入您想要访问Pi的名称，例如test。

•选中“设置用户名和密码”复选框，并设置用于登录Pi的用户名(例如，您的名字)。如果跳过此步骤，默认用户名将是pi(出于安全原因不建议使用)。并指定密码。

•将你的Pi连接到Wi-Fi，这样你就可以无线运行viam-server了。选中“配置无线局域网”并输入无线网络凭据。“SSID”为Wi-Fi网络名称，“password”为网络密码。将“无线局域网国家”部分更改为您的路由器当前正在运行的地方。

•选择“SERVICES”页签，勾选“Enable SSH”，并勾选“Use password authentication”。

•请确保记住您设置的主机名和用户名，因为在SSH到Pi时将需要这些。

•保存您的更新，并确认YES以应用操作系统自定义设置。确认“YES”清除u盘数据。操作系统也可能提示您输入管理员密码。向Imager授予权限后，它将开始写入并验证Linux安装到USB闪存驱动器。

•安装完成后，从计算机中取出USB闪存驱动器。

使用SSH连接

将USB闪存驱动器插入树莓派，并通过将其插入插座来启动树莓派。一个红色LED会亮起，表示Pi已经接通电源。

确保使用5V 3A USB-C电源为树莓派4供电。使用电流不足的电源可能导致不稳定、节流或意外行为。此外，虽然在较新的树莓派4型号上默认启用USB引导，但旧版本可能需要固件更新才能启用它。有关详细的安装说明和兼容性，请参阅Raspberry Pi文档。

启动Pi后，使用SSH连接到它。从命令行终端窗口输入以下命令。<>中的文本(包括<和>符号本身)应该替换为您在设置Pi时配置的用户和主机名。

如果系统提示“您确定要继续连接吗?”，请输入“yes”并按回车键。然后，输入用户名的密码。您应该看到一条登录消息和一个命令提示符。

更新您的树莓派以确保安装了所有最新的软件包

配置您的机器和外围设备

在Viam应用程序的LOCATIONS选项卡下，通过输入名称并单击Add machine来创建一台机器。

要在树莓派设备上安装viam-server，您想要使用它与您的网络摄像头进行通信和控制，请为树莓派选择Linux / Aarch64平台，并将安装方法保留为viam-agent。

使用viam-agent下载并在Raspberry Pi上安装viam-server。按照说明从您的Raspberry Pi的SSH提示符运行安装说明中提供的命令。

当机器成功连接时，设置页面将显示。

配置毫米波传感器

•在Viam应用的CONFIGURE选项卡下，点击左边菜单中的+图标，然后选择Component。

•选择sensor，找到mmwave：毫米波模块。这增加了从LD2410C毫米波传感器获取读数的模块。

•命名该组件为毫米波传感器。

•单击Save以应用您的配置更改。这可能需要一些时间。

•展开TEST部分查看毫米波传感器检测到的读数。

•故障排除：仔细检查传感器组件的接线。还要在LOGS选项卡下检查可能出现的问题。

配置智能插头

在Viam应用程序中，让我们配置其余的硬件，以便您的机器可以通过wifi与智能插头通信。单击左侧菜单中的+图标并选择Component。选择generic，找到kasa：交换模块。这是一个通用模块，已配置为使用python-kasa库。换句话说，它是一个抽象层，允许我们在Viam中使用Kasa制造商的api。

添加此模块，并将其重命名为kasa-switch。

请注意，添加此模块将添加称为kasa-switch的通用硬件组件以及称为kasasmartplug的模块，该模块包含树莓派和智能插头如何相互工作的逻辑。

在generic-1卡的CONFIGURE部分，添加您在前面步骤中找到的智能插头的IP地址，格式如下。

保存您的更新。

将智能插头与传感器读数同步

现在我们已经连接并配置了智能插头和毫米波传感器，让我们根据传感器的检测状态对灯进行编程，使其打开或关闭。

我们已经学习了如何使用预构建的Viam模块来处理硬件组件。在下一节中，我们将使用预构建的Viam模块设置状态检测服务，该模块包含用于处理我们已经配置的硬件的控制代码。

配置状态检测服务

在配置选项卡下的Viam应用程序中，单击左侧菜单中的+图标并选择Service。

选择generic，找到mmwave-kasa:mmwave-kasa模块。这增加了基于检测到的存在来控制智能插头的模块。

命名服务状态检测器。

在新的状态检测器面板中，通过在configure字段中添加以下属性来配置您的服务。这将告诉您的状态检测器服务使用您的Viam机器中的特定组件(由Viam应用程序中的组件名称标识)。

单击Save以应用您的配置更改。这可能需要一些时间。当程序开始时，LED将显示连锁反应。

一旦程序开始，当传感器检测到状态为“移动目标”或“静态目标”时，智能插头应打开。您可以在logs选项卡下查看日志，了解更多关于幕后发生的事情的详细信息，以及检测到的与LED对应的状态。

下一个步骤

更新代码：要进一步定制智能灯的逻辑，您可以使用此起始代码并创建自己的Viam模块。

更新硬件：如果你没有智能插头，你可以添加一个视觉指示灯来点亮RGB LED。

组装毫米波传感器外壳：我找到了一个我喜欢的现有设计。由于设计有足够的空间容纳电线，我简单地从女对男切换到女对女跳线。如果你愿意，你也可以焊接连接。该外壳包括一个插槽，用于安全地滑动毫米波传感器到位，确保其正确定位，以检测运动和存在。

本文编译自hackster.io