将 XIAO ESP32C3 应用 Home Assistant 实现屋内环境监测

本wiki将逐步介绍如何连接Seeed Studio XIAO ESP32C3与运行在Home Assistant上的ESPHome，并在连接Grove模块到XIAO ESP32C3后发送传感器数据/控制设备。我在这里应用了各种端口包括数字、模拟、IIC、 SPI和UART. 现在让我们开始吧!

什么是ESPHome和家庭助理?

ESPHome 是一个工具，旨在使您的ESP板的管理尽可能简单。它读取一个YAML配置文件并创建自定义固件，并安装在你的ESP设备上。在ESPHome配置中添加的设备或传感器将自动显示在Home Assistant的UI中。ESPHome可以帮助您连接并发送数据到家庭助理设备。

硬件准备

我使用XIAO ESP32C3作为控制板，这里使用reRouter作为硬件，以及多个Grove传感器。

Seeed Studio XIAO ESP32C3	Seeed Studio 扩展板	家庭助理设备

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Grove 传感器

软件准备

安装家庭助理

确保你已经有家庭助理启动和运行。这里有多个wiki介绍如何将家庭助理flash到产品中。我使用的是由树莓派CM4驱动的reRouter，所以我可以直接使用官方版本将操作系统flash到reRouter。

在家庭助理上安装ESPHome

ESPHome是一个家庭助理附加组件 可以简单地通过附加组件商店安装。

步骤 1. 单击 INSTALL

步骤 2. 启用所有选项，然后单击开始

如果 ESPHome 加载成功，您将看到以下窗口

开始

一旦所有的软件和硬件都准备好了，我们就可以开始了。

1. 添加Seeed Studio XIAO ESP32C3到ESPHome

步骤 1. 点击 + NEW DEVICE

步骤 2. 点击 CONTINUE

步骤 3. 输入设备的名称并输入WiFi凭证如 网络名称 and 密码。然后单击 NEXT

步骤 4. 选中 ESP32-C3 并且点击

步骤 5. 点击SKIP 因为我们将手动配置这块开发板

步骤 6. 点击 EDIT 在新成立的开发板下

步骤 7. 这将打开一个 YAML 文件该文件将用于设置所有的板配置。编辑esp32下的内容，如下所示

esphome:
  name: xiao-esp32c3
  platformio_options:
   board_build.flash_mode: dio

esp32:
  board: seeed_xiao_esp32c3
  variant: esp32c3
  framework:
    type: arduino
    platform_version: 5.4.0

# Enable logging
logger:
 hardware_uart: UART0

# Enable Home Assistant API
api:

ota:

wifi:
  ssid: "WiFi_SSID"
  password: "Your Password"

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Xiao-Esp32C3 Fallback Hotspot"
    password: "Your Password"

这里我们使用最新版本的 Arduino core 用于ESP32和 ESP32 support for PlatformIO

步骤 8. 点击 SAVE 然后点击 INSTALL

步骤 9. 将USB Type-C电缆的一端连接到Seeed Studio XIAO ESP32C3，另一端连接到reRouter CM4 1432上的一个USB端口

步骤 10. 点击插入运行ESPHome Dashboard的计算机

步骤 11. 选择连接的端口。它很可能是 /dev/ttyACM1 because /dev/ttyACM0 连接到reRouter CM4 1432

tip

最好使用 2.4GHz Wi-Fi

现在它将下载所有必要的板包并将ESPHome固件flash到XIAO ESP32C3中。如果闪烁成功，您将看到以下输出。如果您看到一些错误，请尝试重新启动您的XIAO ESP32C3。或通过按住BOOT BUTTON进入引导加载程序模式并连接XIAO ESP32C3。

步骤 12. 以上窗口显示的是所连接单板的实时日志。点击 STOP关闭它

步骤 13. 如果单板状态显示为 ONLINE ，则表示单板WiFi连接成功

步骤 14. 转到Settings并选择Devices & Services

步骤 15. 您将看到 ESPHome 作为已发现的集成。单击 CONFIGURE

步骤 16. 点击 SUBMIT

步骤 17. 输入您的密码。这是您可以在 STEP 8 中找到的 api 密码

步骤 18. 点击 FINISH

2. 连接Grove模块并发送数据

现在我们将Grove模块连接到Seeed Studio XIAO ESP32C3，这样我们就可以显示传感器数据或使用家庭助理控制设备!

开发知识

XIAO 扩展板

为了将Grove模块与Seeed Studio XIAO ESP32C3一起使用，我们将使用Seeed Studio扩展基地用于XIAO并将XIAO ESP32C3连接在其上。

之后，可以使用板上的Grove连接器连接Grove模块。这里是引脚定义。

引脚定义

在将Grove模块连接到Seeed Studio XIAO的Grove Shield上的Grove连接器时，您需要按照下表使用适当的内部引脚编号。

例如，如果要将Grove模块连接到D0端口，则需要将ESPHome上的引脚定义为2

Grove兼容性列表与ESPHome

目前ESPHome支持以下Grove模块

点击这里查看

3. Grove 连接与数据传输

现在，我们将选择几个 Grove 模块，并解释如何将它们与 ESPHome 和 Home Assistant 连接。

Grove - 温湿度传感器 (DHT20)

此温湿度传感器提供经过预校准的数字输出。一个独特的电容传感器元件用于测量相对湿度，温度通过负温度系数 (NTC) 热敏电阻测量。它具有出色的可靠性和长期稳定性。点击这里购买。

设置配置

步骤 1： 将 Grove - DHT20 连接到 Seeed Studio XIAO 扩展底板的其中一个 I2C 连接器。

步骤2： 在之前创建的 xiao-esp32c3.yaml 文件中进行修改，并通过 OTA 将其推送到 XIAO ESP32C3。

esphome:
  name: xiao-esp32c3
  platformio_options:
   board_build.flash_mode: dio

esp32:
  board: seeed_xiao_esp32c3
  variant: esp32c3
  framework:
    type: arduino
    platform_version: 5.4.0

# Enable logging
logger:
 hardware_uart: UART0

api:
  password: "F4MQG/rBhNmqP8Nud+AJ+5CYu7LuIhIFTOcRwOm5Nw4="

ota:
  password: "999afa1f8a07e85959a9f89f8f6aebb2"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Xiao-Esp32C3 Fallback Hotspot"
    password: "YtpCwOqLoYlp"

captive_portal:

# 0x28 is the I2C address of DHT20
i2c:
  sda: GPIO6
  scl: GPIO7
  scan: True
  id: bus_0x38

sensor:
  - platform: aht10
    temperature:
      name: "Living Room Temperature"
    humidity:
      name: "Living Room Humidity"
    update_interval: 60s