基于树莓派/香橙派的智能家居项目（1、1 引入与灯光控制）_香橙派能用树莓派系统吗

写在最前：智能家居项目已经搁置了有一段时间，现在已经有了初步的成果，代码基于wiringPi库来进行，原来一直希望可以通过树莓派来完成，但是后来设想希望后期能够在原先代码的基础上舍弃wiringPi库，自行编写驱动程序以及设备树文件来进行，现在树莓派的价格居高不下，手上仅有一块树莓派4b（是朋友借给我学习的），想到战线较长，故索性选择成本更加低的香橙派zero 2来继续完成这个项目。双方都是基于wiringpi库，因此换到新的平台无需做过多更改，只需重新选择合适的引脚以及串口节点即可。这将会是一系列博文，记录自己在制作过程中遇到的问题，日后也会对功能逐渐完善。

此次的项目，我暂时设定如下功能：

程序框架分析：

由上，我需要用到的模块是：四路/多路的继电器（用于灯光控制）、烟雾报警器（火灾报警）、温湿度传感器（检测环境温度）、甲醛传感器（检测房间内的甲醛含量）、摄像头（人脸识别、室内监控）、语音模块（室内语音控制）。以及需要用到socket编程使用网络来发送指令进行控制灯光等设备。主函数的实现无非是多线程进行，对于不同的模块的管理则需要用到链表，可以使用面向对象编程的思想，对于不同的模块去构造出相应的对象。通过链表对相同类型的模块设备进行管理，以访问该模块。

相应的结构体设计：

struct controlDev
{
	char devName[128];
	int status;
	int pinNum;
 
	int (*open)(int pinNum);
	int (*close)(int pinNum);
	int (*devInit)(int pinNum);	
 
	
	int (*readStatus)(int pinNum, struct controlDev* str_Dev);	
	int (*changeStatus)(int status, struct controlDev* str_Dev);	
    //char *(*getPhoto)();
	//char* (*getBaseFaData)(char* dataPhotoPath);
	//int (*getOnce)(); 
	//size_t (*getDif)(void *ptr, size_t size, size_t nmemb,void *stream);
 
	struct controlDev* next;
};

devName：设备名（用于模块的检索）

status：设备的状态

pinNum：引脚号

函数指针： open、close、devInit（用于设备的开启、关闭、初始化）

                    readStatus、changeStatus（设备状态的读取、改变设备的状态）

如上结构体用于管理模块设备

struct InputCommander
{
	char comName[128];
	char devName[128];
	char command[32];
	char port[12];
	int sfd;
	int fd;
	int (*init)(struct InputCommander* comstr, char *ipAdress, char* port);
	int (*getCommand)(struct InputCommander* comstr);	
	char log[1024];
	struct InputCommander* next;
};

此结构体用于管理输入指令的接收：语音模块、socket编程的代码管理。

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这次我将对灯光控制部分进行分析，因为这部分相较之下比较简单，抛开驱动部分直接使用wiringpi库编程，无非就是相应的引脚控制，对于程序相对比较简单。

示例代码如下：

int lightDevOpen(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,LOW);
}
 
int lightDevClose(int pinNum)
{
	digitalWrite(pinNum,HIGH);
}
 
int lightDevInit(int pinNum)
{
	pinMode(pinNum,OUTPUT);
	digitalWrite(pinNum,HIGH);
}
 
int lightDevChangeSta(int status, struct controlDev* str_Dev)
{
	str_Dev->status = status;	
	return 0;
}
 
int lightDevReadSta(int pinNum, struct controlDev* str_Dev)
{
	int pin_status;
	pin_status = digitalRead(pinNum);
	if(pin_status != str_Dev->status)
		str_Dev->status = pin_status;
	
	return pin_status;
}
 
 
struct controlDev light_dev= {
	.devName      = "lightDevName",
	.pinNum       = PIN_NUM,	
	.status       = HIGH,
	.open         = lightDevOpen,
	.close        = lightDevClose,
	.devInit      = lightDevInit,
	.changeStatus = lightDevChangeSta,
	.readStatus   = lightDevReadSta,
};

随后将该模块添加进链表：

struct controlDev* addLightDevInLink(struct controlDev* phead)
{
	if(phead == NULL){
		phead = &light_dev;
	}else{
		light_dev.next = phead;
		phead = &light_dev;
	}
	return phead;
}

这样就可以对灯光类型的模块进行添加，通过主函数中findDevName函数来找到相应的模块信息。通过结构体指针访问相应的模块成员。

findDevName函数
 
struct controlDev* findDevName(char *devName, struct controlDev* pheadDev)
{
	struct controlDev* str = pheadDev;
	if(pheadDev == NULL){
		printf("NULL\n");
	}else{
		while(str != NULL){
			if(strcmp(str->devName,devName) == 0){
				return str;
			}
			str = str->next;
		}
	}
	return NULL;
}

如上就是对灯光的控制，单个灯光会对应各自相应结构体，但是此类代码相对来说比较繁琐，不难看出如上对于灯光的代码大部分都是重复的，但以实现功能为前提，先将上述基本功能实现，随后可以慢慢精进。