XIAO ESP32C3 通过 ESPHome 服务访问 Home Assistant

note

本文档由 AI 翻译。如您发现内容有误或有改进建议，欢迎通过页面下方的评论区，或在以下 Issue 页面中告诉我们：https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

本文将指导您在自己的 Home Assistant 环境中安装 ESPHome 服务。通过使用 XIAO ESP32C3 的 WiFi 功能，您可以非常顺畅地将 XIAO 连接到 Home Assistant，作为您家庭终端的一部分。

此外，我们将结合最流行的 24GHz 毫米波人体静态存在模块 Lite，构建一个基于 Home Assistant 的人体存在检测功能。

开始

tip

截至 2023 年 7 月 31 日，之前导致雷达完全失效的问题现已修复，因此请更新库文件和配置器，以确保本教程能够正常运行。

如果您希望完整地跟随本教程，您需要准备以下物品。

XIAO ESP32C3	24GHz 毫米波人体静态 存在模块 Lite
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本项目的最终目标是将 24GHz 毫米波人体静态存在模块 Lite 部署到 Home Assistant 中。

我们已经为 24GHz 毫米波人体静态存在模块 Lite 编写了完整的配置文件和库，以便您能够快速部署传感器到 Home Assistant。

本教程的内容将主要涵盖以下步骤：

1. 选择您的 Home Assistant 环境
2. 在 Home Assistant 中安装和配置 ESPHome
3. 配置 XIAO ESP32C3 和 ESPHome 的连接
4. 配置 Home Assistant 面板

当然，如果您对 XIAO ESP32C3 如何在 Home Assistant 中使用 Grove 感兴趣，可以直接阅读这一章节。

• 使用 XIAO ESP32C3 将 Grove 连接到 Home Assistant

选择您的 Home Assistant 环境

在本教程中，我们不会详细说明如何安装 Home Assistant 环境，我们假设您已经有一个正常运行的 Home Assistant 设备。

如果您希望了解如何安装 Home Assistant，可以参考 官方教程。我们强烈建议您使用 x86 设备安装 Home Assistant，因为这是安装 Supervised Home Assistant 最用户友好的方式。

根据上表，安装 Home Assistant OS 和 Home Assistant Supervised 是最合适的选择，这将为您省去许多麻烦。如果您在 Docker 上运行 Home Assistant，并使用 OpenWRT（例如使用 LinkStar H68K），请放心，我们也会为您提供详细的参考资料。

我们还编写了关于如何为一些 Seeed Studio 产品安装 Home Assistant 的教程，请参考以下内容：

• 在 ODYSSEY-X86 上开始使用 Home Assistant
• 在 reTerminal 上开始使用 Home Assistant
• 在 LinkStar H68K/reRouter CM4 上开始使用 Home Assistant

在 Home Assistant 中安装 ESPHome

第一步：安装 ESPHome

• 场景 1：在 Home Assistant OS 下安装 ESPHome（通过 Add-on Store）

如果您安装了 Home Assistant OS，它包含一个 Add-on Store，这使得安装 ESPHome 更加简单。

在 Add-on Store 中，您可以搜索并安装 ESPHome。

• 场景 2：在 OpenWRT Docker/Docker 下的 Home Assistant 中安装 ESPHome（没有 Add-on Store）

由于我们安装的是 Home Assistant Container，无法通过 Add-on Store 简单地下载 ESPHome 服务，因此需要采取折衷方法。

我们需要下载 ESPHome 镜像。

esphome/esphome:latest

在创建容器的页面上，我们需要进行一些简单的设置：

• 容器名称：您的容器名称
• Docker 镜像：选择刚刚下载的 esphome 镜像
• 网络：选择 host 模式
• 环境变量(-e)：您的环境变量

填写完上述内容后，保存并应用。您将看到容器已被创建。您还需要启动它。

为了实现与在 Home Assistant 中下载 ESPHome 相同的效果，我们需要修改 Home Assistant 下的配置文件。

进入 Home Assistant 容器。

我们进入 Home Assistant 的终端。

在终端中输入以下命令。

vi configuration.yaml

在 configuration.yaml 的末尾添加以下内容。

# Example configuration.yaml entry
panel_iframe:
  esphome:
    title: "ESPHome"
    url: "http://192.168.100.1:6052"
    icon: mdi:chip

通过在 Home Assistant 容器的 shell 中输入 exit 退出 docker 容器。完成后，重新启动 Home Assistant 容器。

创建一个新的浏览器页面，输入地址 http://homeassistant:8123/ 并登录您的 Home Assistant 账户，您将在左侧工具栏中看到 ESPHome。

配置 XIAO ESP32C3 和 ESPHome 的连接

第 2 步：硬件准备

本教程的目标是能够在 Home Assistant 仪表板中看到 24GHz 毫米波人体静态存在模块 Lite 的数据信息。

通过主板将设备连接到计算机。接线图如下表所示。

XIAO ESP32C3		24GHz 毫米波人体静态 存在模块 Lite
5V	-->	5V
GND	-->	GND
D2	-->	RX
D3	-->	TX

第 3 步：确保 XIAO ESP32C3 和 Home Assistant 在同一局域网中

我相信您的 Home Assistant 已经完成了联网工作，例如通过网线连接到您的设备。接下来您只需要开启一个本地网络（例如 WiFi），以便 XIAO ESP32C3 也可以连接到该网络。

以下我将以 LinkStar H68K 为例。我的目标是让 XIAO 连接到 LinkStar H68K 的热点。

在 OpenWRT 的 Network 标签下，选择 Wireless --> ADD。

在 Device Configuration 中的 Transmit Power，选择 auto。

在 Interface Configuration 设置中，请按照以下说明填写。

• General Setup
  • Mode: 取决于 LinkStar 如何接入互联网。如果您使用的是有线连接，则选择 Client；如果您通过 WiFi 连接，则选择 Access Point。
  • ESSID: 输入您的 WiFi 名称，请尽量不要包含空格或特殊字符。
  • Network: 勾选 lan。

• Wireless Security
  • Encryption: WPA2-PSK
  • Key: 输入您希望设置的 WiFi 密码。

填写完上述信息后，点击右下角的 Save and Apply，并等待片刻，LinkStar 将开启一个热点。

当没有设备连接到该热点时，它将显示为无信号。

综上所述，让我们返回到 Home Assistant 页面。

点击 NEW DEVICE。然后点击 Continue。

在弹出的新窗口中，请输入您希望设置的应用程序名称，以及您在 LinkStar 中设置的热点名称和密码（或您自己的 WiFi）。确保 XIAO ESP32C3 和 Home Assistant 在 同一局域网 中。

然后点击 Next。

在设备类型中，请选择 ESP32-C3。

然后点击 Next。

点击 Encryption key 并将其保存在安全的位置，我们将在后续步骤中使用此密钥。

然后点击 SKIP。

第 4 步：修改 XIAO ESP32C3 的配置 yaml 文件

接下来，我们点击刚刚创建的设备标签，点击左下角的 EDIT 按钮。

请注意，我们需要对该 yaml 文件进行修改。我们将需要修改的内容分为两个主要部分，分别对应下图中的一和二。

• 在内容的 ① 部分，请不要更改设备名称，除非是您已经配置的名称，其他内容请参考以下代码。

# part 1:
substitutions:
  name: "xiao-esp32c3"
  friendly_name: "XIAO ESP32C3"

esphome:
  name: "${name}"
  friendly_name: "${friendly_name}"
  name_add_mac_suffix: true
  project:
    name: "seeedstudio.mmwave_kit"
    version: "2.0"
  platformio_options:
    board_build.flash_mode: dio
    board_build.mcu: esp32c3

external_components:
  - source: github://limengdu/mmwave-kit-external-components@main
    refresh: 0s

esp32:
  board: esp32-c3-devkitm-1
  variant: esp32c3
  framework:
    type: esp-idf

# 启用日志记录
logger:
  hardware_uart: USB_SERIAL_JTAG
  level: DEBUG

• 在内容的 ② 部分，请在 captive_portal: 之后复制以下代码。

点击此处预览完整代码

# 设置 Bluetooth LE（仅适用于 ESP32），允许用户向设备配置 Wi-Fi 凭据。
esp32_improv:
  authorizer: none

# 设置通过串口客户端的 improv，用于 Wi-Fi 配置。
# 如果您的设备有 USB 端口，用户可以在首次使用时添加凭据。
# improv_serial: # 暂时注释，直到 improv 在 idf 上支持 usb-jtag

uart:
  id: uart_bus
  baud_rate: 115200
  rx_pin: 4
  tx_pin: 5
  parity: NONE
  stop_bits: 1

seeed_mr24hpc1:
  id: my_seeed_mr24hpc1

text_sensor:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    heart_beat:
      name: "心跳"
    product_model:
      name: "产品型号"
    product_id:
      name: "产品 ID"
    hardware_model:
      name: "硬件型号"
    hardware_version:
      name: "硬件版本"
    keep_away:
      name: "主动报告接近状态"
    motion_status:
      name: "运动信息"
    custom_mode_end:
      name: "自定义模式状态"

binary_sensor:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    has_target:
      name: "存在信息"

sensor:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    custom_presence_of_detection:
      name: "静态距离"
    movement_signs:
      name: "身体运动参数"
    custom_motion_distance:
      name: "运动距离"
    custom_spatial_static_value:
      name: "存在能量"
    custom_spatial_motion_value:
      name: "运动能量"
    custom_motion_speed:
      name: "运动速度"
    custom_mode_num:
      name: "当前自定义模式"

switch:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    underlying_open_function:
      name: "底层开放功能信息输出开关"

button:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    restart:
      name: "模块重启"
    custom_set_end:
      name: "自定义模式设置结束"

select:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    scene_mode:
      name: "场景"
    unman_time:
      name: "进入无人状态时间（标准功能）"
    existence_boundary:
      name: "存在边界"
    motion_boundary:
      name: "运动边界"

number:
  - platform: seeed_mr24hpc1
    sensitivity:
      name: "灵敏度"
    custom_mode:
      name: "自定义模式"
    existence_threshold:
      name: "存在能量阈值"
    motion_threshold:
      name: "运动能量阈值"
    motion_trigger:
      name: "运动触发时间"
    motion_to_rest:
      name: "运动到静止时间"
    custom_unman_time:
      name: "进入无人状态时间（底层开放功能）"

然后，请点击右上角的 保存 按钮。

步骤 5. 将固件上传到 XIAO ESP32C3

• 方法 1：直接编译并上传

如果您使用的是 x86 设备，并且可以在设备端口中看到 XIAO，那么您可以将程序编译并上传到 XIAO。

将 XIAO 连接到您的设备。

点击设备栏右下角的三个点，然后选择 安装。

点击 插入运行 ESPHome Dashboard 的计算机。

选择已连接的端口。

现在，它将下载所有必要的板包，并将 ESPHome 固件刷入 XIAO ESP32C3。如果刷写成功，您将看到以下输出。

如果在将 XIAO 连接到您的设备后无法找到端口，您可以尝试使用第二种方法。

• 方法 2：通过主机上传已编译的固件

像 LinkStar H68K 这样的软路由不支持识别外部 MCU 设备，我们需要先下载已编译的固件，然后通过另一台 PC 上传固件。

点击右上角的 安装 按钮。然后选择最后一项 手动下载。

选择 现代格式。

然后将花费较长时间下载和编译，请耐心等待。一旦一切准备就绪，固件将自动下载到您的计算机。

要将固件上传到 XIAO ESP32C3，有几种选择，这里展示两种方法：

• 选项 1：使用 ESPHome Web 工具 上传。

确保您安装了正确的驱动程序。以下是常用 ESP 设备芯片的驱动程序：

1. CP2102 驱动程序：Windows & Mac

2. CH342, CH343, CH9102 驱动程序：Windows，Mac

3. CH340, CH341 驱动程序：Windows，Mac

打开 ESPhome Web 工具，请使用 Chrome 或 Edge 浏览器。

点击 CONNECT。

在弹出窗口中选择 XIAO ESP32 的串口。

点击 INSTALL，然后选择从上述步骤下载的 .bin 文件。

• 选项 2：使用 esphome-flasher 工具。

如果安装驱动程序并更换浏览器后仍无法使用方法一上传固件，那么可以尝试使用方法二。请参考官方教程获取具体的安装方法和说明。

tip

如果您希望查看 XIAO ESP32C3 的日志信息，也可以通过此软件的 View Logs 按钮进行查看。

上传完成后，您可以断开 XIAO ESP32C3 与 PC 的连接（除非您需要查看日志），并单独为 XIAO 供电。

如果一切正常，XIAO ESP32C3 将搜索并连接到您为其设置的 WiFi。

就像我一样，我使用 LinkStar H68K 的网络。您可以在网络选项中找到它，并查看 LinkStar H68K 为其分配的 IP 地址。

通常，此时在 Home Assistant 中，设备的状态也会从离线变为在线。

配置 Home Assistant 面板

第 6 步：连接到 XIAO ESP32C3

如果您的局域网中没有很多 Home Assistant 设备，Home Assistant 可以自动搜索并将您的 ESP 设备添加到设备选项卡中。您可以在 Settings 的 Devices & Services 选项卡中看到此设备。

如果没有自动搜索，您也可以基于其 IP 地址连接到 XIAO ESP32C3。

点击 ADD INTEGRATION 并搜索 esphome。

然后输入 XIAO ESP32C3 的 IP 地址及端口号 6053，然后点击 SUBMIT。

如果输入的 IP 地址和端口号正确，您将看到要求输入加密密钥的提示，这是我们在第 4 步中要求保存的密钥。

然后点击 SUBMIT。

至此，添加设备的步骤已成功完成。

第 7 步：24GHz 毫米波模块 Lite 功能概览

为了帮助您快速了解套件的全部功能及这些功能的使用，您需要仔细阅读本节内容。如果您需要更详细的信息，我们建议您花时间阅读 产品用户手册。

关于仪表板的配置和参数的详细信息，我们在 ESPHome Docs 中编写了详细的说明，请移步阅读完整的内容和细节。

ESPHome Docs 📕

第 8 步：配置 Home Assistant 面板

如果您发现默认卡片非常单调且不适合呈现数据，Home Assistant 提供了多种现成的仪表板供您选择。

您可以根据自己的喜好制作自己的仪表板。

例如，将信息输出选项变成一个漂亮的开关。

将人体运动速度变成一个可视化的仪表板显示。

这是我设计的样式，看起来像是一个智能家居控制中心的雏形。

到目前为止，我们的教程内容已经圆满结束。

使用 XIAO ESP32C3 将 Grove 连接到 Home Assistant

当然，XIAO ESP32C3 的功能不仅限于在 Home Assistant 中支持 24GHz 毫米波人体静态存在模块 Lite，您可以在本文档中找到更多适合您使用的教程。

• 将 Grove 连接到 Home Assistant 使用 XIAO ESP32C3

激发您的创造力！

故障排查

FAQ1: 在使用 ESPhome Web 工具上传固件时出现以下错误，我该如何解决？

答：如果在上传时出现此提示，请断开 XIAO ESP32C3 与 PC 的连接。然后，按住 BOOT 按钮，在按住 BOOT 按钮的同时将开发板连接到您的 PC，然后松开按钮以进入引导模式。此时，只需重新连接并再次上传固件即可。

FAQ2: 按照 esphome flasher 的教程在 Linux 下无法安装 esphome flasher？

答：在执行以下命令时，您需要选择您的系统版本，否则会报错。例如，我的电脑是 Ubuntu 22.04，那么应该执行的命令如下：

sudo apt install python3

pip3 install -U \
    -f https://extras.wxpython.org/wxPython4/extras/linux/gtk3/ubuntu-22.04/ \
    wxPython

pip3 install esphomeflasher

FAQ3: 我填写了正确的 WiFi 和密码，为什么看不到 XIAO ESP32C3 的 IP 地址？

答：当您遇到此问题时，请检查 XIAO ESP32C3 的天线是否已正确连接。如果天线已经连接，请确保 XIAO 尽可能不超过 3 米远离 LinkStar（除非您更换了更强大的天线）。
如果仍然看不到 XIAO，您可以使用 esphome flasher 软件检查 XIAO 的日志信息，并通过日志检查 XIAO 的连接情况。
您可以重新插拔 XIAO 以尝试重新搜索 WiFi 并重新连接。

FAQ4: 我使用 Jlink 刷写固件时，出现错误 "Programming of range @address 0x08000000 failed (block verification error) Program failed Failed to program and verify target"，该怎么办？

当您使用 Jlink 刷写固件时出现此错误，可能是以下情况之一：

1. 您的传感器完全无法正常工作，且无法接收任何消息。
2. 您尝试使用了无效或错误的固件。

caution

如果您的雷达原本工作正常，请再次确认您使用的是正确的固件！不同雷达和传感器型号使用的固件可能不同！通过 UART 升级固件与通过 Jlink 升级固件的方式也不同！请停止继续以下步骤。

我已确认我的产品在异常情况下会出现此错误消息

如果您的雷达完全无法工作，那么出现此错误消息可能是正常的。

由于雷达的异常操作可能触发了读/写保护机制，通常情况下用户将无法继续对产品进行刷写操作，因此我们需要解锁雷达的读/写保护机制。

由于解除读/写保护存在较高风险，我们不会在此公开解除读/写保护的方法。需要此方法的用户可以在此处下载的压缩文件中找到相关内容。一旦异常雷达解除保护后，即可再次更新固件以恢复正常运行。

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供多种支持，确保您使用我们的产品时体验顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同用户的偏好和需求。