EFR32 ZDDC 设备开发

更新时间：
2023-08-09
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EFR32 ZDDC 设备开发

本文将介绍如何在 EFR32 上使用 ZDDC 协议和 ACOINFO ZigBee 通用设备应用规范开发一个能接入到 EdgerOS 的 ZigBee 智能设备。

硬件准备

EFR32 开发板

EFR32 是 Silicon lab 推出的同时集成 RF 射频收发器和 ARM Cortex M4 内核 MCU 的无线射频 SOC 解决方案。其主频为 40MHz，片上最高输出功率可达 20dBm（Sub1GHz：20dBm，2.4GHZ：19.5dBm）。内置 32KB RAM 和 256KB Flash。拥有丰富的外设资源，其射频部分可同时覆盖 2.4GHz 和 Sub1GHz 频段。

本实验使用的是一块画时科技的 EFR32 开发板，芯片型号为 EFR32MG21A020F768IM32 实物图如下所示：

软件准备

开发 EFR32 需要使用 Simplicity Studio IDE。

下载 IDE 软件包并安装

网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1ZbmzPaex95f0cD4CHz4ztg 提取码：lvle

解压 SimplicityStudio-EmberZnet 6.7.8.0-WIN10.7z 文件到 D:\ ，进入 D:\v4 目录双击 studio.exe 打开 IDE ，

出现创建 workspace 失败，不需理会：

点击两次 OK 后会进入选择 workspace 界面，选择或创建 workspace 如下所示：

检查更新后主界面如下所示：

新建工程

点击 File > New > Project ，选择 Silicon Labs AppBuilder Project ，点击 Next 如下所示：

选择 Silicon Labs Zigbee 后点击 Next 如下所示：

选择 EmberZNet 6.7.8.0 GA SoC 6.7.8.0 后点击 Next 如下所示：

选择 ZigbeeMinimal 后点击 Next 如下所示：

设置 Project name 后点击 Next 如下所示：

选择 Part 为 EFR32MG21A020F768IM32 后点击 Finish 如下所示:

至此工程创建完成：

配置工程

选择 ZigbeeMinimalSoc.isc 文件中的 Zigbee Stack 选项，选择 Zigbee Device Type 为 End Device 如下所示：

复制附录中的 acoinfo 自定义 Cluster 扩展规范文件 acoinfo.xml ，拷贝到 D:\v4\developer\sdks\gecko_sdk_suite\v2.7\app\zcl 目录下，Zigbee Stack 选项中点击 Add... ，添加 acoinfo.xml 到工程中，如下所示：

选择 ZCL Clusters 选项，按照下图所示选择 HA On/Off Light ：

选择 ZCL Clusters 选项，点击下方 General 中的 Basic 在右侧添加 manufacturer name 为 acoinfo.light.led ，model id 为 acoinfo.zigbee.generic 如下所示：

选择 General 中的 On/Off ，勾选 DIO 通道 1，如下所示：

选择 Lighting 中的 Color Control ，在右侧选择 acoinfo 自定义的六个 attribute ，修改 DIO 通道可用和可写以及 AIO 通道的可用的默认值为 0x00000001，如下所示：

勾选 ZLL 中的 ZLL Commissioning ，以及 acoinfo 中的 acoinfo_aio 中的 AIO 通道 1，如下所示：

选择 HAL 选项中的 Bootloader，设置为 None，如下所示：

选择 Callbacks 选项，选中 Main Init 选项、Hal Button Isr 选项以及 Server Attribute Changed 选项，如下所示：

选择 Includes 选项，点击 Add new 添加一个自定义事件，用于定期上报模拟量通道 1，Command 为 AcoinfoAioReportEventControl ，Callback 为 AcoinfoAioReportEventHandler ，如下所示：

保存后点击右上角 Generate 后会生成代码，如下所示：

双击 ZigbeeMinimalSoc_callbacks.c 文件，在文件末尾加入上面选中的 emberAfMainInitCallback，并延时调用周期上报 AIO 事件，如下所示：

void emberAfMainInitCallback(void)
{
    emberAfCorePrintln("---------------test---------------");
    emberEventControlSetDelayMS(AcoinfoAioReportEventControl, 10000);
}

在上述文件中加入周期上报 AIO 处理函数 AcoinfoAioReportEventHandler ，如下所示：

EmberEventControl AcoinfoAioReportEventControl;
void AcoinfoAioReportEventHandler(void)
{
    // 在下次使用之前禁用该事件
    emberEventControlSetInactive(AcoinfoAioReportEventControl);
  
    float data = 3.14;
    uint8_t * p_data = (uint8_t *)&data;
    uint8_t buf[7] = {0};
    buf[0] = ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID && 0xFF;
    buf[1] = ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID >> 8;
    buf[2] = ZCL_FLOAT_SINGLE_ATTRIBUTE_TYPE;
    for(int i=0;i<4;i++){
        buf[3+i] = *p_data++;
    }
    emberAfFillCommandGlobalServerToClientReportAttributes(ZCL_ACOINFO_ZB_AIO_CLUSTER_ID,
                                                           (uint8_t *)buf, 7);
    emberAfSetCommandEndpoints(1, 1);
    emberAfSendCommandUnicast(EMBER_OUTGOING_DIRECT, 0x0000);

    // 延迟 5 秒后重新触发事件
    emberEventControlSetDelayMS(AcoinfoAioReportEventControl, 5000);
}

在上述文件中加入监听 DIO 值变化回调函数，并加入开关 LED 灯的功能， 如下所示：

void emberAfOnOffClusterServerAttributeChangedCallback(int8u endpoint,
                                                       EmberAfAttributeId attributeId)
{
    EmberAfStatus status;
    uint8_t data[1];

      status = emAfReadAttribute(endpoint,
                                 ZCL_ON_OFF_CLUSTER_ID,
                                 attributeId,
                                 0x40,
                                 0x0000,
                                 data,
                                 1,
                                 NULL);
      if (status == EMBER_ZCL_STATUS_SUCCESS) {
          if(attributeId == ZCL_ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_1_ATTRIBUTE_ID){
              if(data[0] == 0x01){
                  halSetLed(1);    // 开启 LED 灯
                  emberAfCorePrintln("led on");
              } else if(data[0] == 0x00) {
                  halClearLed(1); // 关闭 LED 灯
                  emberAfCorePrintln("led off");
              } else {
                  emberAfCorePrintln("data error");
              }
          }
      } else {
          emberAfCorePrintln("read attribute failed... status = %x", status);
      }
}

在上述文件中加入 BUTTON 监听回调函数，检测按下后开始配置入网，如下所示：

void emberAfHalButtonIsrCallback(uint8_t button, uint8_t state)
{
  if (state == BUTTON_RELEASED) {
      emberAfPluginNetworkSteeringStart();
  }
}

双击左侧 custom_efr32mg21a020f768im32.hwconf 文件后点击下方 DefaultMode Peripherals 选项来配置管脚：

根据开发板 Button 设置如下所示：

根据开发板 LED 设置如下所示：

设置日志输出配置如下所示：

取消勾选 Virtual COM Port ：

设置 USART0 如下所示：

取消勾选 PTI：

保存后会生成相关硬件配置代码，点击编译生成二进制文件：

烧写镜像

使用 JLink 把开发板连接到 PC，如下所示：

点击右上角 Launcher 进入主页，再点击左侧工具图标，在弹出框中选择 Simplicity Commander 后点击 OK：

选择左侧第三个选项 Flash，然后依次点击上方 Adapter 和 Target 右边的 Connect 按键，点击 Browse 选择对应路径下的 Z3SwitchSoc.hex 文件，点击 Erase chip 擦除，点击 Flash 进行烧写，如下所示：

入网验证

验证前，请参考《 ZDDC 协议介绍》章节中的 ZigBee 设备入网流程，完成以下步骤：

1、进入扫描设备界面，如下图所示：

2、将 EFR32 开发板接入 PC，打开设备管理器，查看 PC 为 EFR32 开发板分配的 COM 号，如下图所示：

使用 PuTTY 作为串口调试工具，打开 PuTTY 进入 PuTTY Configuration 界面，选择 Session 类， Connection type 选择：Serial ，Serial line 为 EFR32 开发板接入 PC 后分配的 COM 号（如 COM23），Speed 设置为 115200，最后点击 Open 按键进入 PuTTY 终端：

3、开发板上电，按下 PD01 执行关联入网操作，串口打印结果如下图所示：

4、此时，EdgerOS 会发现新的设备，点击添加按钮完成新设备的添加：

附录

acoinfo.xml 文件

<configurator>
  <domain name="acoinfo" />
  <cluster>
    <name>acoinfo_aio</name>
    <domain>acoinfo</domain>
    <description>Acoinfo custom cluster</description>
    <code>0x000C</code> 
    <define>ACOINFO_ZB_AIO_CLUSTER</define>
    <client init="false" tick="false">true</client>
    <server init="false" tick="false">true</server>
    <attribute side="server" code="0x2000" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_1</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2001" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_2" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_2</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2002" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_3" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_3</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2003" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_4" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_4</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2004" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_5" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_5</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2005" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_6" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_6</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2006" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_7" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_7</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2007" define="ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_8" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ATTR_8</attribute>
  </cluster>

  <clusterExtension code="0x0006"> 
    <attribute side="server" code="0x2000" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_1" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_1</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2001" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_2" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_2</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2002" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_3" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_3</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2003" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_4" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_4</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2004" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_5" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_5</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2005" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_6" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_6</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2006" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_7" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_7</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2007" 
      define="ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_8" 
      type="BOOLEAN" min="0x00" max="0x01" writable="true" 
      default="0x00" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ATTR_8</attribute>
  </clusterExtension>
  
  <clusterExtension code="0x0300"> 
    <attribute side="server" code="0x2000" define="ACOINFO_ZB_DIO_ACTIVE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_ACTIVE_ATTR</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2001" define="ACOINFO_ZB_DIO_WRITE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_DIO_WRITE_ATTR</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2002" define="ACOINFO_ZB_AIO_ACTIVE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_ACTIVE_ATTR</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2003" define="ACOINFO_ZB_AIO_WRITE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_AIO_WRITE_ATTR</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2004" define="ACOINFO_ZB_MEM_ACTIVE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ACTIVE_ATTR</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2005" define="ACOINFO_ZB_MEM_WRITE_T_ATTR" 
      type="INT32U"  min="0x00000000"   max="0xFFFFFFFF"   writable="true"  
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_WRITE_ATTR</attribute>
  </clusterExtension>
  
  <clusterExtension code="0x0500"> 
    <attribute side="server" code="0x2000" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_1" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_1</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2001" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_2" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_2</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2002" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_3" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_3</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2003" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_4" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_4</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2004" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_5" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_5</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2005" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_6" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_6</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2006" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_7" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_7</attribute>
    <attribute side="server" code="0x2007" 
      define="ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_8" 
      type="INT32U" min="0x00000000" max="0xFFFFFFFF" writable="true" 
      default="0x00000000" optional="true">ACOINFO_ZB_MEM_ATTR_8</attribute>
  </clusterExtension>
</configurator>
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