如何打造属于你的私人语音助手之控制LED灯(NodeMCU)

树莓派 nodemcu MQTT

IAMLIUBO

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发布时间: 2020-04-07

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## 我是谁，谁又是我
Hi， 大家好，我是刘波，人在江湖行走的ID是：[IAMLIUBO](https://blogs.oopswow.com/)！受到电子芯吧客平台用户活跃度的感召，为了防止世界被破坏，为了保护世界的和平，于是我决定也要来电子芯吧客平台混个脸熟了(我不会承认我是为了稿费才来的！绝对不会！滑稽.gif)。

## 前言
我们在上篇文章中，已经在树莓派上搭建好了MQTT server，既然都搭建好了，岂有不用的道理？那么本篇文章就教大家语音控制LED灯！带你解锁更多技能！

## 准备
在本篇文章中，你需要准备以下内容：
**硬件**
* 树莓派(已经搭建好wukong的pi，初学者请从前面几篇文章开始)
* ESP8266(建议NodeMCU，芯吧客商城有售)
* LED灯(直插的就可以)

**软件**
* Arduino IDE

这就是本篇文章需要准备的硬件跟软件，相信大多数Geek应该都有吧，那么废话说少，接下来开始！本次文章代码分为树莓派和NodeMCU两部分，我们先来看树莓派上的设置。

## 树莓派

### config.yml配置修改
本篇文章我们使用的是**chenzhuo**贡献的ControMqtt技能，相关介绍，大家可以从这个网址进行参考：
[wukong-ControMqtt-chenzhuo](https://wukong.hahack.com/#/contrib?id=controlmqtt)
由于这个技能是之前dingdang，也就是wukong的前身的一个项目，有两处需要简单修改一下，这里我们先修改一下config.yml配置文件，增加关于MQTT的几个配置。
我们在config.yml文件的最后增加以下内容：
```yml
# 使用mqtt与其他设备连接，作为Publisher
mqttPub:
    host: 'XXX.XXX.XXX.XXX' #替换为你树莓派IP，或者其它MQTT server的IP
    port: '1883'            #MQTT Server默认的端口号
    topic_s: '/wukong/mqtt' #接收设备反馈信息的主题
```
大家增加上面的内容就可以了。

### ControMqtt.py 代码修改
大家可以直接copy下面的代码，然后覆盖掉原来的就可以了，下面的代码我已经PR到**wukong-contrib**仓库，正在等在**wzpan**大佬的审核，我已经测试过，没有问题。
```python
# -*- coding: utf-8 
#author: chenzhuo
#Raspberry Pi or other platform can connect to the mqtt client,publisher and subscriber can access to bidirectional communication by switching their identities.
#Example:you can get temperature of the enviroment collected by Arduino using Raspberry Pi when Raspberry Pi and Arduino communicate with each other.
#The actions' file must be /home/pi/.wukong/action.json

#Fix: Hcreak 2019.10
#Fix: imliubo 2020.04 NodeMCU code reference: https://wukong.hahack.com/#/contrib?id=controlmqtt

import paho.mqtt.client as mqtt
import paho.mqtt.publish as publish
import time
import json
import os
from robot import config, logging
from robot.sdk.AbstractPlugin import AbstractPlugin

logger = logging.getLogger(__name__)

class Plugin(AbstractPlugin):

SLUG = "mqttPub"

def search_word(self, text):
        home_dir = os.path.expandvars('$HOME')
        location = home_dir + '/.wukong/action.json'
        if os.path.exists(location):
            f = open(location).read()

try:
                fjson = json.loads(f)

for key in fjson.keys():
                    value = fjson[key]

if isinstance(value,list):   # 向上兼容
                        for word in value:
                            if word in text:
                                return key,word

if isinstance(value,dict):
                        for word in value.keys():
                            if word in text:
                                return key,value[word]

except Exception as e:
                logger.error(e)
                self.say("抱歉出了问题", cache=True)
                return

else:    
            return

def handle(self, text, parsed):

profile = config.get()

#get config
        if ( self.SLUG not in profile ) or ( 'host' not in profile[self.SLUG] ) or ( 'topic_s' not in profile[self.SLUG] ):
            self.say("主人，配置有误", cache=True)
            return

host = profile[self.SLUG]['host']
        port = 1883
        if ( 'port' in profile[self.SLUG] ):
            port = int(profile[self.SLUG]['port'])
        topic_s = profile[self.SLUG]['topic_s']
        # text = text.split("，")[0]   #百度语音识别返回的数据中有个中文，
        topic_p,payload = self.search_word(text)

try:
            # self.say("已经接收到指令", cache=True)
            mqtt_contro(host,port,topic_s,topic_p,payload,self.con)
        except Exception as e:
            logger.error(e)
            self.say("抱歉出了问题", cache=True)
            return

def isValid(self, text, parsed):
        if self.search_word(text) == None:
            return False
        else:
            return True

class mqtt_contro(object):

def __init__(self,host,port,topic_s,topic_p,message,mic):
        self._logger = logging.getLogger(__name__)
        self.host = host
        self.port = port
        self.topic_s = topic_s
        self.topic_p = topic_p
        self.message = message
        self.mic = mic
        self.mqttc = mqtt.Client()
        self.mqttc.on_message = self.on_message
        self.mqttc.on_connect = self.on_connect
        #mqttc.on_publish = on_publish
        #mqttc.on_subscribe = on_subscribe
        #mqttc.on_log = on_log
        if self.host and self.topic_p:
            publish.single(self.topic_p, payload=self.message, hostname=self.host,port=self.port)
            if self.port and self.topic_s and self.host:
                self.mqttc.connect(self.host, self.port, 5)
                self.mqttc.subscribe(topic_s, 0)
            #while True:
            #    self.mqttc.loop(timeout=5)
            self.mqttc.loop_start()

def on_connect(self,mqttc, obj, flags, rc):
        if rc == 0:
            pass
        else:
            self._logger.critical("error connect")

def on_message(self,mqttc, obj, msg):
        if msg.payload:
            self.mqttc.loop_stop()
            self.mqttc.disconnect()
            self.mic.say(str(msg.payload.decode("utf-8")))
        else:
            time.sl<ickey>eep(5)
            self.mqttc.loop_stop()
            self.mqttc.disconnect()
            self.mic.say("连接超时", cache=True)

def on_publish(self,mqttc, obj, mid):
        self._logger.debug("mid: " + str(mid))

def on_subscribe(self,mqttc, obj, mid, granted_qos):
        self._logger.debug("Subscribed: " + str(mid) + " " + str(granted_qos))

def on_log(self,mqttc, obj, level, string):
        self._logger.debug(string)
```

### 增加 action.json 文件
这个文件是非常重要的，因为这里面的配置是用来命中技能和跟我们的下位机进行交互的，不过非常简单，我这里只加了一设备的配置，你如果还有别的设备，可以多加一点。
```json
{
    "开发板一": ["开灯","关灯"]
}
```
这里来给大家稍微解释一下，方便大家任意的添加其它设备。
其中**开发板一**这个名字可以随便修改，其实这是一个MQTT主题，也就是我们下位机(NodeMCU)订阅的主题，你可以修改为其它的，然后**开灯**，**关灯**，是下发的命令，也是我们命中技能的关键词，当你唤醒wukong时，如果说出了**开灯**或者**关灯**，就会命中当前技能，然后向**开发板一**这个主题发送命令，我们的下位机收到后，通过比对命令，就可以触发响应的操作了。

这就是我们需要在树莓派上需要进行的所有操作，下面我们再来看看NodeMCU的代码。

## NodeMCU
### 代码
大家还记得我们在**如何打造属于你的私人语音助手之MQTT开发**这篇文章中的代码吗？没错，本节的代码就是在那篇文章的基础上简单修改了下，直接上代码：
```C
/@@* wukong-robot control the NodeMCU by MQTT
   Compile with Arduino IDE
   Author: IAMLIUBO
   Github: github.com/imliubo
*/
#include "EspMQTTClient.h"

#define LED_PIN     D0
#define BLINK_PIN   D4

void onConnectionEstablished();

EspMQTTClient client(
  "xxxxxxxxx",                 // Wifi ssid
  "xxxxxxxxx",                 // Wifi password
  onConnectionEstablished,     // MQTT connection established callback
  "192.168.1.57",              // MQTT broker ip
  1883,                       // MQTT broker port
  "",                         // MQTT username
  "",                         // MQTT password
  "nodeMCU"                   // Client name
  );

long lastTime = 0;
uint8_t pin_status = 0;

void LED_Control_Callback(const String & payload) {
  const char* p = payload.c_str();
  //  Serial.println(p);
  if (strstr(p, "开灯")) {              //命令会在MQTT消息中传过来，我们通过利用strtr()函数，就可以执行相应的操作了。
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    client.publish("/wukong/mqtt", "主人，灯已打开！");// "/wukong/mqtt" 是在config.yml中定义的 topic_s 字段，用来回复wukong_robot的自定义消息，也就是执行完命令后的语音，
  }
  if (strstr(p, "关灯")) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    client.publish("/wukong/mqtt", "主人，灯已关闭！");
  }
}

void onConnectionEstablished()
{
  client.subscribe("开发板一", LED_Control_Callback);// "开发板一" 是在action.json文件中定义的，用来接收wukong-robot下发的命令。
}

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(BLINK_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}

void loop()
{
  client.loop();

long now = millis();
  if (now - lastTime > 1000) {
    lastTime = now;
    digitalWrite(BLINK_PIN, !pin_status);
    pin_status = !pin_status;
  }
}
```
大家如果没有使用过Arduino开发NodeMCU(ESP8266)，可以参考我的这篇文章**使用Arduino来开发ESP8266**先搭建好环境，大家直接将上面的代码下载到NodeMCU就可以了。

## 运行效果

[私人语音助手控制LED演示](https://www.bilibili.com/video/av625243910)

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IAMLIUBO 擅长:工控电子能源电源光电显示设计，制造及服务智能硬件

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06d00f0de7be16e9 18天前...

老师，没有你那个自己画的板子只有ESP8266模块怎么接入直插式的LED灯泡

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