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【RaspberryPi5开发板方案创意赛】基于树莓派5的智能家居系统-成果贴

工程师
2025-12-28 21:22:58     打赏

经过前几期的铺垫,终于迎来了最后一起成果贴


本期主要内容是讲解,智能家居系统中多传感器之间的联动配合问题


相关视频



https://www.bilibili.com/video/BV1CCi7BCEso/


以最简单的开关控灯为例,进行讲解说明


首先登陆home assistant面板

依次选择“设置”->“设备与服务”->“MQTT”



setup-1.PNG

setup-2.PNG

setup-3.PNG

紧接着点击第MQTT设备的第二个的详细信息

image.png

继续就是添加自动化,选择“使用设备作为触发条件”

setup-5.PNG

紧接着点击添加动作

setup-add-action.PNG

选择设备动作

setup-action-device.PNG

接下来选取目标设备“智能台灯”

setup-device-light.PNG

动作内容选择切换台灯状态


light-value-trigger.jpg

至此配置完成,点击保存按钮,使配置生效

setup-config-save.PNG

命名为开关控灯

setup-name.PNG

实际效果

灭灯状态

switch-light-1.jpg

亮灯状态

switch-light-2.jpg

联动触发日志

light-trig-log.PNG

项目成功结束


这样晚上上厕所,就可以无线控制台灯亮灭了,是不是很智能


接下来是项目总结部分

该项目以树莓派 5 为核心搭建智能家居系统,通过分阶段实现温湿度监测、远程开关控制、智能台灯调节三大核心功能,全程兼顾新手适配性、复刻便捷性和高性价比,是入门级物联网项目的优质范例。

一、新手友好:降低入门门槛,全程无技术壁垒(一)硬件选型贴合新手需求

  • 核心设备选择树莓派 5(4GB 版本),其生态成熟、资料丰富,且官方工具简化了系统部署;辅助控制采用 ESP8266、ESP32-C3、ESP32-S3 等热门开发板,这些板子引脚定义清晰、驱动支持完善,是新手入门的经典选择。

  • 传感器和执行器均选用低成本、易接线的型号:DHT11 温湿度传感器(单总线通信,仅需 1 根信号线)、电容触摸板(无需复杂校准)、WS2812 灯板(支持串联驱动,接线简单)、LTR329 环境光传感器(I2C 通信,即插即用),避免新手因硬件接线复杂劝退。

(二)软件工具简化操作流程

  • 系统烧录使用树莓派官方 Raspberry Pi Imager 工具,图形化界面直观易懂,支持一键选择 Home Assistant OS 镜像,无需手动配置镜像文件和分区,新手可快速完成系统部署。

  • 代码开发依托 Arduino IDE,支持直接安装所需库(ArduinoHA、DHT、Adafruit_NeoPixel 等),且项目提供完整可复用代码,新手仅需修改 WiFi 名称、密码、MQTT 服务器 IP 等少量参数即可使用;遇到编译报错时,可通过 AI 工具(如豆包)快速排查修改,降低编程难度。

  • 调试方式灵活,无需专用调试设备:树莓派可通过网线接入路由器,直接从路由器后台获取 IP 登录网页端;开发板通过串口打印调试信息,直观查看 WiFi 连接、传感器数据、MQTT 通信等状态。

(三)分步实现降低学习难度

项目按 “系统搭建→温湿度监测→远程开关→智能台灯” 的阶段推进,每个阶段仅聚焦单一功能,新手可循序渐进掌握核心知识点:从 Home Assistant 系统配置、MQTT 服务器搭建,到传感器数据读取、设备通信联动,每个步骤都有明确的操作指引和效果验证,避免一次性面对复杂系统的压力。

二、复刻容易:物料易获取,流程可直接复用(一)物料清单清晰,采购无门槛

  • 核心物料均为电商平台易购产品,且无稀缺或定制化部件:树莓派 5 开发板、ESP 系列开发板(ESP8266、ESP32-C3、ESP32-S3)、DHT11 传感器、电容触摸板、WS2812 灯板、LTR329 传感器,以及常规杜邦线、SD 卡、电源等配件,新手可按项目清单直接采购,无需额外适配。

  • 硬件组合兼容性强:ESP 开发板可搭配通用 Arduino 扩展板使用,WS2812 灯板支持 USB 5V 供电,无需额外电源模块,降低复刻时的硬件适配难度。

(二)操作流程标准化,可直接照搬

  • 系统部署环节:提供 Raspberry Pi Imager 工具下载地址、Home Assistant 安装链接,烧录步骤和系统配置流程清晰,新手可按指引完成从镜像烧录到账号创建的全流程,无需额外调试。

  • 软件配置环节:明确 MQTT 服务器(EMQX 插件)的安装、初始化步骤,以及 Home Assistant 中 MQTT 集成的添加和参数配置(如 broker 地址、端口、用户名密码),所有参数均有默认值和修改说明,避免配置混乱。

  • 代码复用性高:项目提供的所有代码均包含详细注释,且核心逻辑一致(WiFi 连接、MQTT 通信、设备初始化、数据上报),新手可基于现有代码快速扩展其他功能(如添加门窗传感器、人体红外传感器)。

(三)问题解决方案明确

项目中记录了新手常见问题及应对方法:如树莓派 5 调试串口未通过插针引出,采用网线连接路由器的替代方案;ESPHome 插件安装不顺利时,选用更易上手的 ArduinoHA+MQTT 方案,为复刻者提供了避坑指南,减少调试耗时。

三、性价比高:低成本实现多功能,无冗余投入(一)硬件成本可控,功能性价比突出

  • 整套系统硬件总成本较低:树莓派 5(核心成本)+ 三块 ESP 开发板(合计约 30 元)+ 传感器和执行器(合计约 50 元),无需高价控制器或专用模块,即可实现温湿度监测、远程开关控制、环境光感应调光等实用功能,远低于商用智能家居套装价格。

  • 核心设备可复用:树莓派 5 可作为智能家居网关长期使用,支持后续扩展更多设备;ESP 系列开发板成本低廉(单块 10 元左右),且可灵活搭配不同传感器,新手无需为单一功能投入高价设备。

(二)软件零成本,无授权费用

  • 所有软件工具和组件均为开源或免费版本:Raspberry Pi Imager、Home Assistant OS、EMQX MQTT 服务器、Arduino IDE,以及各类传感器库(DHT、Adafruit_NeoPixel 等),无需支付任何授权费用,降低项目整体成本。

(三)能源消耗低,长期使用成本可控

树莓派 5 功耗较低,搭配 ESP 系列低功耗开发板,整套系统长期运行的电费成本可忽略;传感器和执行器均为低功耗设备,无需频繁更换电源,适合家庭长期使用。

总结

该项目以 “新手友好、复刻容易、性价比高” 为核心优势,通过合理的硬件选型、标准化的操作流程、分步实现的学习路径,让零基础新手也能快速搭建起功能实用的智能家居系统。项目不仅实现了温湿度监测、远程开关、智能调光等核心功能,还为后续扩展打下了坚实基础,是物联网入门的优质实践案例,同时也为创意赛项目提供了清晰的开发思路和可复用的实现方案。


往期帖子链接

【RaspberryPi5开发板方案创意赛】基于树莓派5的智能家居系统-开箱贴

https://forum.eepw.com.cn/thread/398306/1

【RaspberryPi5开发板方案创意赛】基于树莓派5的智能家居系统-过程贴-插件安装及温湿度数据获取

https://forum.eepw.com.cn/thread/398516/1

【RaspberryPi5开发板方案创意赛】基于树莓派5的智能家居系统-过程贴-开关传感器添加

https://forum.eepw.com.cn/thread/398518/1

【RaspberryPi5开发板方案创意赛】基于树莓派5的智能家居系统-过程贴-台灯传感器添加

https://forum.eepw.com.cn/thread/398525/1


院士
2025-12-29 11:12:43     打赏
2楼

楼主这真是速度啊!

人家申请都还没有结束,您这成果帖子已经发送完毕了。


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