【 DigiKey DIY原创大赛】基于树莓派的智能家居控制系统-系统介绍及配套软件安装

系统介绍

树莓派5B：系统核心，负责设备的通信管理、状态监测和数据处理。

Zigbee通信：通过 Zigbee 协调器模块进行硬件中继。系统采用 Zigbee2MQTT 框架，使 Zigbee 设备能够通过 MQTT 协议接入树莓派，实现数据的高效传输和控制。

BLE通信：由树莓派5B自身支持，直接用于与 BLE 设备的连接和数据交互，方便 BLE 终端设备的接入和管理。

WiFi通信：系统通过 WiFi 接入家庭或办公网络，终端设备连接至路由器后，树莓派5B能通过网络自动发现设备，实现无缝的设备接入与状态管理。

系统框图

树莓派开机系统配置

修改root密码

sudo -i
passwd root password

修改SSH配置，允许密码登录和root登录

sudo nano /etc/ssh/sshd_config

   添加如下配置并保存

PermitRootLogin yes
PermitEmptyPasswords yes

   重启ssh服务

sudo systemctl restart ssh

修改apt源

# 编辑这个文件
sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

# 注释掉原有的源，添加这个源
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bookworm main

# 编辑这个文件
sudo nano /etc/apt/sources.list

# 注释掉原有的内容，添加下方内容 

# 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度，如有需要可自行取消注释
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm main contrib non-free non-free-firmware
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm main contrib non-free non-free-firmware

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm-updates main contrib non-free non-free-firmware
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm-updates main contrib non-free non-free-firmware

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm-backports main contrib non-free non-free-firmware
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bookworm-backports main contrib non-free non-free-firmware

# 以下安全更新软件源包含了官方源与镜像站配置，如有需要可自行修改注释切换
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bookworm-security main contrib non-free non-free-firmware
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bookworm-security main contrib non-free non-free-firmware

安装casaos导航页

方便安装和管理docker容器

curl -fsSL https://get.casaos.io | sudo bash

安装Zigbee2MQTT

casaos中使用如下配置文件新建一个应用

name: stirring_chiahui
services:
  main_app:
    cpu_shares: 10
    command: []
    container_name: Zigbee2MQTT
    deploy:
      resources:
        limits:
          memory: 256M
    devices:
      - /dev/ttyUSB0:/dev/ttyACM0
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    image: koenkk/zigbee2mqtt:latest
    labels:
      icon: https://icon.casaos.io/main/all/zigbee2mqtt.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20
    ports:
      - target: 8080
        published: "23080"
        protocol: tcp
    restart: unless-stopped
    volumes:
      - type: bind
        source: /DATA/AppData/z2m/data
        target: /app/data
      - type: bind
        source: /run/udev
        target: /run/udev:ro
    cap_add: []
    network_mode: bridge
    privileged: false
    hostname: Zigbee2MQTT
x-casaos:
  author: self
  category: self
  hostname: ""
  icon: https://icon.casaos.io/main/all/zigbee2mqtt.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20
  index: /
  is_uncontrolled: false
  port_map: "23080"
  scheme: http
  store_app_id: stirring_chiahui
  title:
    custom: Zigbee2MQTT

创建完成后停止运行，然后修改配置文件，按照如下修改，其他的不动

homeassistant: true
frontend: true
mqtt:
  base_topic: zigbee2mqtt
  server: mqtt://IP
  user: user
  password: passowrd
serial:
  port: /dev/ttyACM0

其他配套软件

EMQX： MQTT Broker

Homeassistant： 控制中心

Node-Red： 可选，扩展应用

以下为视频演示：