单片机+OpenClaw打造智能家居控制中心:从零到一的详细教程

```bash # 方法一：pip 安装（推荐） pip install esphome

# 方法二：Docker 安装 docker pull ghcr.io/esphome/esphomedocker run --rm -v "${PWD}":/config -it ghcr.io/esphome/esphome run bedroom-node.yaml

创建文件 `bedroom-node.yaml`：  ```yaml # ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ # 卧室智能节点配置 # 功能：温湿度监测 + 人体感应 + 灯光控制 # ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━  esphome:     name: bedroom-node    friendly_name: 卧室智能节点esp32:    board: esp32dev     framework:        type: arduino # ─── Wi-Fi 配置 ─────────────────── wifi:       ssid: !secret wifi_ssid          # 在 secrets.yaml 中存放       password: !secret wifi_password    ap:          # 失联时启动热点             ssid: "Bedroom-Node-Fallback"        password: "esp32fallback"captive_portal:  # ─── MQTT 配置（连接 Home Assistant）── mqtt:  broker: 192.168.1.100            # Home Assistant IP  port: 1883  username: !secret mqtt_user  password: !secret mqtt_password  topic_prefix: home/bedroom# ─── 日志 ──────────────────────── logger:   level: INFO  # ─── Home Assistant API ───────────api:  encryption:         key: !secret api_encryption_keyota:  password: !secret ota_password# ─── 传感器配置 ──────────────────  # 温湿度传感器（DHT22）sensor:     - platform: dht    pin: GPIO4    model: DHT22    temperature:    name: "卧室温度"    id: bedroom_temp    unit_of_measurement: "°C"    accuracy_decimals: 1    on_value:             - if:        condition:          sensor.in_range:            id: bedroom_temp            above: 28.0                     then:                         - switch.turn_on: fan_relay          - logger.log: "温度过高，自动开启风扇"    humidity:      name: "卧室湿度"      unit_of_measurement: "%"        update_interval: 30s# ─── 二进制传感器（人体感应）─────  binary_sensor:     - platform: gpio         pin:      number: GPIO13      mode: INPUT    name: "卧室人体感应"    id: pir_sensor    device_class: motion    filters:             - delayed_off: 30s          # 无人后延迟 30s 关闭    on_press:             - logger.log: "检测到人体，执行欢迎场景"             - switch.turn_on: light_relay_1         on_release:             - logger.log: "人员离开，关闭灯光"             - switch.turn_off: light_relay_1  # ─── 开关控制（继电器）─────────  switch:  - platform: gpio    pin: GPIO16    name: "主灯"    id: light_relay_1    icon: mdi:ceiling-light    restore_mode: RESTORE_DEFAULT_OFF  - platform: gpio    pin: GPIO17    name: "床头灯"    id: light_relay_2    icon: mdi:floor-lamp    restore_mode: RESTORE_DEFAULT_OFF  - platform: gpio    pin: GPIO18    name: "风扇"    id: fan_relay    icon: mdi:fan    restore_mode: RESTORE_DEFAULT_OFF# ─── OLED 状态显示 ──────────────i2c:  sda: GPIO21  scl: GPIO22display:  - platform: ssd1306_i2c    model: "SSD1306 128x64"    address: 0x3C    lambda: |-      it.printf(0, 0, id(font_small), "卧室节点 Online");             it.printf(0, 16, id(font_small), "温度: %.1f °C", id(bedroom_temp).state);             it.printf(0, 32, id(font_small), "IP: %s", WiFi.localIP().toString().c_str());  font:  - file: "gfonts://Roboto"         id: font_small         size: 12    ```

bash # 首次烧录（USB 连接）esphome run bedroom-node.yaml# 后续OTA无线更新esphome run bedroom-node.yaml --device 192.168.1.x```  #烧录成功后，串口监视器会输出：``` [I][wifi:285]: Connected to WiFi! IP: 192.168.1.105[I][mqtt:255]: MQTT Connected![I][app:102]: Home Assistant API Connected!```---  ## 

```bash# 创建数据目录 mkdir -p /opt/homeassistant/config# 启动容器 docker run -d \    --name homeassistant \       --privileged \       --restart=unless-stopped \    -e TZ=Asia/Shanghai \       -v /opt/homeassistant/config:/config \    -v /run/dbus:/run/dbus:ro \    --network=host \    ghcr.io/home-assistant/home-assistant:stable ``` 

# Mosquitto 配置logins:     - username: homeassistant    password: your_mqtt_passwordanonymous: falsecustomize:  active: false     folder: mosquittocertfile: fullchain.pemkeyfile: privkey.pem ```

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJpc3MiOiJhYWFiYmJjY2NkZGRl... ``` 

```bash# 测试 HA API 是否可访问curl -X GET \  http://192.168.1.100:8123/api/ \       -H "Authorization: Bearer <YOUR_TOKEN>" \       -H "Content-Type: application/json"# 预期响应 {"message": "API running."}# 查看所有设备状态 curl -X GET \  http://192.168.1.100:8123/api/states \     -H "Authorization: Bearer <YOUR_TOKEN>" ``` 

```bash # 安装 Node.js（Ubuntu）curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_22.x | sudo bash - sudo apt install -y nodejs  # 配置国内镜像加速npm config set registry https://registry.npmmirror.com# 全局安装 OpenClawnpm install -g openclaw@latest# 验证安装openclaw --version ```  ### 5.3 初始化配置```bash # 创建工作目录mkdir ~/openclaw-home && cd ~/openclaw-home# 交互式初始化openclaw setup```  初始化过程中配置以下内容：``` ? 选择 AI 模型提供商: ❯ 智谱 GLM-4 (国内推荐)                                                   OpenAI GPT-4o                        Anthropic Claude 3.5                        本地 Ollama? 智谱 API Key: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx? Gateway 监听端口: 18789  ? 是否启用 Web 界面: ❯ 是  ? 管理员密码: ************ ```  ### 5.4 启动服务```bash # 前台运行（调试用）openclaw start  # 后台守护进程openclaw start --daemon# 查看运行状态 openclaw status# 生成访问 Tokenopenclaw token create --admin --expires-in 30d```

# OpenClaw 主配置文件name: 家庭AI助手models:  - provider: zhipu    api_key: ${ZHIPU_API_KEY}    model: glm-4    temperature: 0.3          # 智能家居场景建议低温，减少幻觉    max_tokens: 2048gateway:  port: 18789  auth_required: true  cors_origins:    - "http://localhost:3000"    - "http://192.168.1.0/24"workspace:    path: ./workspace    skills_path: ./workspace/skillslogging:  level: info  file: ./logs/openclaw.log```  

```bash mkdir -p ~/openclaw-home/workspace/skills/homeassistant```创建 `~/openclaw-home/workspace/skills/homeassistant/SKILL.md`：````markdown # Home Assistant 智能家居控制技能## 能力说明 你可以通过 Home Assistant REST API 控制家中的所有智能设备，包括：- 灯光（开/关/调光/调色） - 传感器数据读取（温度、湿度、人体感应） - 开关插座 - 窗帘、门锁  ## 环境变量 - HA_URL: Home Assistant 的完整地址（如 http://192.168.1.100:8123） - HA_TOKEN: 长期访问令牌## 控制设备### 1. 获取设备状态```bashcurl -s -X GET "${HA_URL}/api/states/${entity_id}" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \     -H "Content-Type: application/json" ```  ### 2. 打开/关闭开关类设备 ```bash# 打开设备curl -X POST "${HA_URL}/api/services/switch/turn_on" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \  -H "Content-Type: application/json" \     -d '{"entity_id": "switch.主灯"}'# 关闭设备curl -X POST "${HA_URL}/api/services/switch/turn_off" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \  -H "Content-Type: application/json" \  -d '{"entity_id": "switch.主灯"}' ```  ### 3. 控制灯光（含亮度） ```bashcurl -X POST "${HA_URL}/api/services/light/turn_on" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \  -H "Content-Type: application/json" \  -d '{"entity_id": "light.卧室主灯", "brightness_pct": 60, "color_temp": 4000}' ```### 4. 执行场景 ```bashcurl -X POST "${HA_URL}/api/services/scene/turn_on" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \  -H "Content-Type: application/json" \  -d '{"entity_id": "scene.回家模式"}'   ```  ### 5. 语音播报（通过智能音箱）```bash curl -X POST "${HA_URL}/api/services/tts/cloud_say" \  -H "Authorization: Bearer ${HA_TOKEN}" \  -H "Content-Type: application/json" \  -d '{"entity_id": "media_player.客厅音箱", "message": "播报内容", "language": "zh-cn"}' ```

```bash # 在 .bashrc 或 .zshrc 中添加export HA_URL="http://192.168.1.100:8123"export HA_TOKEN="eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9..."export ZHIPU_API_KEY="你的智谱API密钥"# 刷新配置source ~/.bashrc# 验证 echo $HA_URL ```

你对OpenClaw说：早上7点，帮我设置一个起床场景：先把卧室灯调到30% 亮度，5分钟后调到80%，同时播报今日天气和温度。 OpenClaw 执行流程：1. [分析意图] 创建定时自动化，包含灯光渐亮+语音播报 2. [查询当前状态] GET /api/states/light.bedroom 3. [创建自动化规则]    POST /api/services/automation/trigger    {  "trigger": {"platform": "time", "at": "07:00:00"},  "action": [            {"service": "light.turn_on", "data":     {"brightness_pct": 30}},            {"delay": "00:05:00"},            {"service": "light.turn_on", "data": {"brightness_pct": 80}},    {"service": "tts.cloud_say", "data": {"message": "早上好！今天气温22°C，晴天。"}}        ]    } 4. [确认执行] ✅ 起床场景已创建，明早 7:00 生效 

你对OpenClaw说：查看卧室现在的温度，如果超过 26 度就开风扇， 同时告诉我当前各房间的温度情况。  OpenClaw执行流程：1.[读取传感器]         GET /api/states/sensor.bedroom_temp → 28.3°C    GET /api/states/sensor.living_room_temp → 25.1°C    GET /api/states/sensor.kitchen_temp → 26.8°C  2.[判断条件]卧室 28.3°C > 26°C，触发联动3.[执行控制]POST /api/services/switch/turn_on{"entity_id": "switch.bedroom_fan"}  4.[语音播报]各房间温度情况：- 卧室：28.3°C（已自动开启风扇）    - 客厅：25.1°C（正常）    - 厨房：26.8°C（偏高） 

你对 OpenClaw 说： 我要出门了，帮我执行离家模式。OpenClaw 执行流程：1. [理解意图] 触发离家场景2. [批量关闭]    关闭所有灯光 → entity_id: ["switch.bedroom_light",                                                                   "switch.living_room_light",                                                                "switch.kitchen_light"]  3. [安全检查]    检查门窗传感器状态...        ⚠️ 厨房窗户未关闭，提示用户确认4. [启用监控]     启用摄像头录制模式    开启人体感应告警推送5. [确认反馈]    离家模式已激活：    ✅ 全屋灯光已关闭    ⚠️ 厨房窗户请检查    ✅ 安防系统已启动 

```c // MimiClaw 核心工作流程（伪代码）void main_loop() {    // 1. 监听指令（来自本地或 OpenClaw Gateway）    String command = receive_command();              // 2. 本地预处理（简单规则）         if (is_simple_command(command)) {                 execute_local(command);     // 如"开灯"直接本地执行                 return;     }              // 3. 复杂指令：调用远端 LLM    String llm_response = call_llm_api(command);    // 4. 解析 LLM 响应，执行动作    Action action = parse_action(llm_response);     execute_action(action);              // 5. 上报状态    report_status_to_ha(); } ```

```bash # 克隆 MimiClaw 仓库git clone https://github.com/memovai/mimiclaw.gitcd mimiclaw# 安装 ESP-IDF（Espressif 官方框架）./install.sh# 配置项目idf.py menuconfig # 设置：Wi-Fi SSID/密码、LLM API Key、MQTT Broker 地址```

```c // MimiClaw 配置#define WIFI_SSID           "你的WiFi"#define WIFI_PASSWORD       "WiFi密码" #define LLM_API_URL         "https://open.bigmodel.cn/api/paas/v4/chat/completions" #define LLM_API_KEY         "你的智谱APIKey" #define MQTT_BROKER         "192.168.1.100" #define MQTT_PORT           1883 #define DEVICE_NAME         "卧室边缘节点" #define DEEP_SLEEP_SEC      30      // 空闲时深度睡眠30秒 ```  ```bash# 编译并烧录 idf.py buildidf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor```

``` 场景：用户说"打开卧室灯"标准方案（OpenClaw → HA → ESP32）：用户指令 → OpenClaw(AI) → HA API → MQTT → ESP32延迟：约 500ms～2s（受网络影响）MimiClaw 边缘方案（直接处理）：用户指令 → MimiClaw(ESP32) → 本地执行延迟：约 50ms（仅本地处理）```  架构建议：- 简单控制（开/关/调光）→ MimiClaw 本地处理，极低延迟 - 复杂场景（多设备联动、条件判断）→ 上报 OpenClaw 中枢处理 - 数据汇总（全屋状态查询、历史记录）→ Home Assistant 负责  ---  

ota:    password: !secret ota_password    # 强密码    safe_mode: true

mqtt:    broker: 192.168.1.100   port: 8883                        # 使用 TLS 端口       certificate_authority: /config/certs/ca.crt       client_certificate: /config/certs/client.crt    client_certificate_key: /config/certs/client.key

# 在 /config/configuration.yaml中http:   ssl_certificate: /ssl/fullchain.pem  ssl_key: /ssl/privkey.pem 

```bash# 为 OpenClaw 创建专用系统用户sudo useradd -r -s /bin/false openclawsudo mkdir -p /opt/openclawsudo chown openclaw:openclaw /opt/openclaw  # 以专用用户运行服务 sudo -u openclaw openclaw start 

```ini# /etc/systemd/system/openclaw.service  [Unit]Description=OpenClaw AI Agent for Smart HomeAfter=network.target[Service]Type=simpleUser=openclawWorkingDirectory=/opt/openclawExecStart=/usr/bin/openclaw startRestart=on-failureRestartSec=5StandardOutput=journalStandardError=journal[Install] WantedBy=multi-user.target```bashsudo systemctl daemon-reloadsudo systemctl enable openclawsudo systemctl start openclawsudo systemctl status openclaw

```bash #!/bin/bash # backup-smarthome.sh - 每日自动备份脚本BACKUP_DIR="/backup/smarthome/$(date +%Y%m%d)"mkdir -p $BACKUP_DIR  # 备份 Home Assistant 配置cp -r /opt/homeassistant/config $BACKUP_DIR/ha_config# 备份 OpenClaw 配置 cp -r ~/openclaw-home/workspace $BACKUP_DIR/openclaw_workspacecp ~/openclaw-home/config.yml $BACKUP_DIR/# 备份 ESPHome 配置 cp -r ~/.esphome $BACKUP_DIR/esphome_config# 压缩tar -czf "$BACKUP_DIR.tar.gz" $BACKUP_DIRrm -rf $BACKUP_DIRecho "✅ 备份完成: $BACKUP_DIR.tar.gz"``````bash# 添加到 crontab（每天凌晨 3 点备份）crontab -e0 3 * * * /bin/bash ~/backup-smarthome.sh

```bash # 1. 检查 secrets.yaml 中的 SSID 是否正确（区分大小写） # 2. 确认 Wi-Fi 是 2.4GHz（ESP32 不支持 5GHz） # 3. 临时禁用防火墙测试 # 串口日志关键词 [E][wifi:498]: Connection failed: wrong password     → 密码错误 [W][wifi:375]: No AP found                           → SSID 错误或信号弱 ``` 

```bash # 检查 ESPHome 集成是否安装 # HA设置 → 集成 → 搜索 ESPHome → 安装  # 手动添加设备HA设置 → 设备与服务 → 添加集成 → ESPHome主机：设备IP，端口：6053```

```bash# Token 可能已过期，重新生成# HA → 个人资料 → 长期访问令牌 → 创建新令牌# 更新 OpenClaw Skill 中的环境变量export HA_TOKEN="新的Token"openclaw restart ``` 

```markdown| 客厅空调 | climate.living_room_ac | climate |