涂鸦智能插座（BK7231N/BK7231T）刷固件，实现mqtt本地化接入homeassistant

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前言

买了一个涂鸦插座，刚开始通过涂鸦开发者api接入homeassistant 正常使用后就没管它。

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但是一个月后。。。。。。涂鸦开发授权到期了。看了下续费价格，果断放弃。
辗转论坛，首先找到了通过localtuya接入的方法，但是，该方法仍然需要涂鸦api获取key，极不方便。
显然，对于diy爱好者来说，简化厂家的一切云端控制是刻入骨子的。让设备实现homeassistant本地控制，在通过homeassistant远程是最优雅的方式。

于是拆开了插座，看到芯片是博通的BK7231N ；
很不幸，不像8266，网上没有这款芯片多少资料，官方sdk更是没有，对于小白来说，打击是沉重的。。
好在，还有广大的开源贡献者和涂鸦官方文档。

OK 进入正题。

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0x0、基本流程

第一步：开源固件需要本地编译，才能生成我们需要的bin格式的刷机固件。
第二步：将固件刷入芯片。
第三步：通过固件内嵌的web操作，实现我们需要的功能。
说明：固件是在TuyaOS的基础上开发的，详细文档https://github.com/openshwprojects/OpenBK7231T_App

一、准备工作

1.硬件部分

1. 一个涂鸦插座（控制芯片是BK7231N）。其他芯片（T34,XR809,BL602等）也支持，具体可以点击这里查看。

2. 一个usb转串口下载模块。
   

3. 若干工具（如焊烙铁，跳线）

2.软件部分

1. 主机需要python环境
2. 固件编译环境——可以使用Cygwin 或 liunx虚拟机（推荐虚拟机）。我是使用的ubuntu虚拟机，具体虚拟机配置也可以在涂鸦文档查看。
3. 刷机工具 链接

二、编译固件

这里有一份我编译好的固件（适用于BK7231N），嫌麻烦的朋友可先用这个（2022-8-31编译）。
链接: https://pan.baidu.com/s/1em7lSmrdZfwy8YqZtBJBCg 提取码: w56w

1.ubuntu配置编译环境

安装虚拟机ubuntu系统就不讲了，如果不会可以看下其他教程。

1. 安装编译需要的相关软件

sudo apt-get update -y
sudo apt-get upgrade -y
sudo apt-get install net-tools build-essential wget git python libc6-i386

如果这里报错，一般是网络问题。可以尝试更换软件源。

2.固件源代码下载

1. 新建一个文件夹（位置随便）
   
2. 右键单击 “在终端打开”
   
   
3. 获取固件sdk

$ git clone --recursive https://github.com/openshwprojects/OpenBK7231N.git

这时打开目录应该是这样

4. 获取固件应用

$ git clone https://github.com/openshwprojects/OpenBK7231T_App.git

4. 修改应用名

这一步可做可不做，重命名的目的是一会编译的时候，固件名需和该目录名一致

。

2.固件编译

回到sdk文件目录下，右键打开终端。

输入编译命令

$ sh build_app.sh apps/bk7231n001 bk7231n001 1.0.0

apps/bk7231n001：编译项目路径

bk7231n001：编译项目名称(就是刚我们修改的文件夹名称)

1.0.0：当前编译固件的版本（可自己定义：如1.0.2）

编译成功界面如下

如果没有该界面，说明编译失败。大多数情况为环境构建缺失，比如需要python2 安装的却是python3。这时候需根据提示或者瞎蒙排错，折腾路上是正常的。

固件位置：编译好后再apps/bk7231n001下面，会多出一个output文件夹，里面还有一个版本文件夹。

最终找到带QIO标识的bin文件。这就是我们将要加载到芯片里面的固件。

三、上传固件

1. 焊接烧录电路

2. 线路连接

3. 固件编译工具

这时候就不用在ubuntu虚拟机里面折腾了，因为驱动什么的比win要麻烦一点。

1. 首先还是环境，win10系统安装python（2和3都可以，我是3）。
2. 下载一个pycharm IDE 社区版就可以。我对python不熟，所以用这个方便一点，熟悉python的可以直接命令行解决。
3. 下载编译工具。可以git,也可以zip下载。
   
4. 安装相应的python包
   
   点击File——Settings
   

打开setup.py ，会提示欠缺相应的包，直接点击install 自动安装。


编译工具就准备好了

4. 固件上传

1.要先将我们在虚拟机里面编译好的bin固件，复制到主机上来 。

2.将usb模块插入电脑。驱动视模块不同有的会自动安装有的要手动安装，可以问店家。驱动正常情况下在电脑的设备管理器下会出现相应的com口端口号，如下，我的是COM5。要看自己的是多少，记下来。

3.通过pycharm IDE 的命令行输入命令上传

上传命令

$ python uartprogram E:\nodePJ\tuya\bin\bk7321n001_QIO_1.0.1.bin --unprotect -d com5
-w --startaddr 0x0

1. 把bin文件地址替换为自己对应的地址。
2. 把com端口号换成自己的。
3. 其他不变
   

3.点击回车
在这里会停顿，这时候需要将芯片断电一下。将3.3v线断开一下在接上，动作要快一点，太慢了程序会退出。

上电后程序开始写入，写入完成状态如下。

OK 固件已经上传成功了。

3. 验证固件是否成功

固件上传成功后，我们需要重启一下芯片。
这时候我们会发现有一个没有密码的wifi

连接这个wifi 如果没有自动获取到 IP ,则需要手动设置ip地址 192.168.4.x (x可以设置为2-254 的任意数字）
掩码255.255.255.0
网关为空

通过web设置固件
用浏览器进入http://192.168.4.1/index

到这里说明固件刷入成功了。
今天就到这儿，下次有空再完成
1、修复厂家的继电器控制。
2、通过mqtt接入homeassistant

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END

总体就是把原厂固件刷成开源固件，然后再实现自己想要的功能。 有点麻烦，是一件折腾的事。