【代碼庫(kù)】基于FRDM-RW612 橋接 Matter Zigbee

基于FRDM-RW612 橋接 Matter Zigbee

本用戶(hù)指南提供了如何使用由 NXP RW612（支持 OpenThread 邊界路由器 - Openthread + WiFi）和 NXP K32W0x1（支持 Zigbee）組成的 NXP 無(wú)線(xiàn) MCU 系統(tǒng)將非 Matter 設(shè)備（例如傳統(tǒng) Zigbee 設(shè)備）橋接到 Matter 生態(tài)系統(tǒng)的說(shuō)明。

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施：

硬件連接：

主板：FRDM-RW612

類(lèi)別：無(wú)線(xiàn)連接、橋接器、RTOS

外設(shè)：UART

工具鏈：GCC

目錄

1. 軟件
2. 硬件
3. 設(shè)置
4. 運(yùn)行演示
5. 結(jié)果
6. 支持
7. 發(fā)行說(shuō)明

1.軟件要求

• Ubuntu 22.04 作為獨(dú)立 PC 或安裝在虛擬機(jī)（如 VirtualBox）中
• JLink 版本（> v.792f）
• K32W061 SDK26_16
• DK6Programmer.exe（SDK2616K32W061DK6toolsJN-SW-4407-DK6-Flash-ProgrammerJN-SW-4407 DK6 生產(chǎn) Flash 編程器 v4564.exe）
• JN-AN-1247 - Zigbee 控制橋：JN-AN-1247BinariesControlBridgeFullGpProxy1000000ControlBridgeFullGpProxy1000000.bin（構(gòu)建時(shí)波特率設(shè)置為 1000000bps）
• JN-AN-1244 - Zigbee 彩燈：JN-AN-1244BinariesExtendedColorLightGpProxyOM15081ExtendedColorLightGpProxyOM15081.bin（預(yù)構(gòu)建）
• JN-AN-1246 - Zigbee 溫度傳感器：JN-AN-1246BinariesLTOSensorNtagIcodeOtaOM15081R2LTOSensorNtagIcodeOtaOM15081R2_V1.bin（預(yù)構(gòu)建）
• FRDM-RW612 Matter-Zigbee-Bridge：/examples/bridge-app/nxp/rt/rw61x/out/debug/chip-rw61x-bridge-example.srec
• MatterOverThread 燈：/examples/lighting-app/nxp/mcxw71/out/debug/chip-mcxw71-light-example.srec

2.硬件要求

• 基于 Matter 1.4 或更新版本的 Matter 控制器
• FRDM-RW612板
• K32W061-DK6（MEZZANINE模塊+OM15076-3載板）作為Zigbee協(xié)調(diào)器
  • FRDM-RW612 J1 引腳 2 (GPIO9) FC1UARTRX <=> K32W061-DK6 J3 引腳 15 USART0TX
  • FRDM-RW612 J1 引腳 4 (GPIO8) FC1UARTTX <=> K32W061-DK6 J3 引腳 16 USART0RX
  • FRDM-RW612 J6 引腳 2 (GPIO_19) RST <=> K32W061-DK6 J3 引腳 30 RSTN
• USB-UART轉(zhuǎn)換器作為信息記錄
  • FRDM-RW612 J5 引腳 4 (GPIO03) FC0UART_TXD <=> 轉(zhuǎn)換器 RX
  • FRDM-RW612 J5 引腳 8 (GND) <=> 轉(zhuǎn)換器 GND
• FRDM-MCXW71 作為 MatterOverThread Light
• K32W061 作為 Zigbee ColorLight
• K32W061 作為 Zigbee 光溫度占用 (LTO) 傳感器

3. 設(shè)置

1. 創(chuàng)建構(gòu)建環(huán)境：
   • 將 Matter repo 初始化為bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party內(nèi)的子模塊：
     
git submodule update --init

   • 將補(bǔ)丁從補(bǔ)丁文件夾復(fù)制到?bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party?：
     
cp patches/* bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party/

   • 將zigbee_bridge文件夾復(fù)制到?bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party/matter/third_party/nxp?：
     
cp -r zigbee_bridge/ bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party/matter/third_party/nxp/

   • 轉(zhuǎn)到事項(xiàng)根文件夾：
     
cd bridge-app/nxp/rt/rw61x/third_party/matter/

   • 安裝物質(zhì)所需的軟件包：
     
sudo apt-get install git gcc g++ pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev libglib2.0-dev
libavahi-client-dev ninja-build python3-venv python3-dev python3-pip unzip
libgirepository1.0-dev libcairo2-dev libreadline-dev

   • 查看 NXP 特定的 Matter 子模塊：
     
scripts/checkout_submodules.py --shallow --platform nxp --recursive

   • 運(yùn)行引導(dǎo)腳本來(lái)初始化 Matter 構(gòu)建環(huán)境
     
source scripts/bootstrap.sh

   • 如果引導(dǎo)已經(jīng)完成，則可以使用激活腳本來(lái)激活環(huán)境：
     
source scripts/activate.sh


   ?注意：?該環(huán)境僅在執(zhí)行引導(dǎo)/激活腳本的終端中處于活動(dòng)狀態(tài)。

   • 對(duì)/src和/example文件夾應(yīng)用以下補(bǔ)?。?br /> ```
     git apply ../example-changes.patch

     git apply ../src-changes.patch
     ```

   • 初始化NXP SDK：
     
third_party/nxp/nxp_matter_support/scripts/update_nxp_sdk.py --platform common

   • 轉(zhuǎn)到nxp_matter_support文件夾：
     
cd third_party/nxp/nxp_matter_support/

   • 應(yīng)用以下補(bǔ)丁來(lái)修改板文件并啟用與 Zigbee 協(xié)調(diào)器的 UART 通信：
     
git apply ../../../../sdk-changes.patch

2. 構(gòu)建 FRDM-RW612 Matter-Zigbee 橋接應(yīng)用程序
   • 返回bridge-app/nxp/rt/rw61x文件夾
     
cd ../../../../../

   • 使用 Thread BR 選項(xiàng)生成 FRDM-RW612 板的構(gòu)建文件：
     
gn gen --args="chip_enable_wifi=true chip_enable_openthread=true nxp_enable_matter_cli=true board_version="frdm"" out/debug

   • 構(gòu)建示例：
     
ninja -C out/debug/

   • 構(gòu)建完成后，可以在 out/debug/ 文件夾中找到應(yīng)用程序二進(jìn)制文件（.srec 文件），名稱(chēng)為chip-rw61x-bridge-example.srec。
   • 按照以下說(shuō)明將應(yīng)用程序二進(jìn)制文件刷入主板
3. 構(gòu)建 FRDM-MCXW71 Matter 開(kāi)/關(guān)燈應(yīng)用程序
   • 返回 Matter 根文件夾
     
cd third_party/matter

   • 按照專(zhuān)用readme 文件中提供的說(shuō)明，為 FRDM-MCXW71 構(gòu)建并刷新 Matter On/Off 燈應(yīng)用程序
4. 將 Zigbee 控制橋和 Zigbee 彩燈二進(jìn)制文件刷入兩塊 K32W061 開(kāi)發(fā)板
   • 使用以下說(shuō)明將二進(jìn)制文件刷入主板

4. 運(yùn)行演示

1. 通過(guò) Wi-fi 將 FRDM-RW612 連接到 Matter 網(wǎng)絡(luò)，
   啟動(dòng) FRDM-RW612 并等到其日志中出現(xiàn)消息“CHIPoBLE 廣告已啟動(dòng)”，然后運(yùn)行：

   
chip-tool pairing ble-wifi 1 SSID Passwd 20202021 3840


   等到 Raspberry Pi 上顯示“設(shè)備調(diào)試成功完成”消息，這表明此 FRDM-RW612 已成功作為 MatterOverWifi 設(shè)備加入 Matter 控制器。

2. 按照 CLI 上的命令在 FRDM-RW612 上設(shè)置 OpenThread 邊界路由器 (OTBR)
   • otcli 數(shù)據(jù)集初始化
   • otcli 數(shù)據(jù)集 panid 0xabcd --- 0xabcd 可以更改為其他值
   • otcli 數(shù)據(jù)集通道 25 --- 25 可以在 11~26 之間更改
   • otcli 數(shù)據(jù)集提交活動(dòng)
   • otcli ifconfig up
   • otcli線(xiàn)程啟動(dòng)
   • otcli 狀態(tài) --- 必須等到“l(fā)eader”狀態(tài)出現(xiàn)
   • otcli 數(shù)據(jù)集活動(dòng) –x --- chip-tool 中使用的線(xiàn)程數(shù)據(jù)集類(lèi)似于以下內(nèi)容：0e08000000000001000035060004001fffe002088711152e77458a490708fdcbf744a91020cb05100c208752e1bd2586f0a87ed481890312030f4f70656e5468726561642d633130640410d60d95cb5db1044086f7813e66de19020c0402a0f7f80102abcd0003000019
3. 將 FRDM-MCXW71 MatterOverThread Light App 加入到 FRDM-RW612 OTBR 在出廠時(shí)刷入 chip-mcxw71-light-example.srec 的 FRDM-MCXW71 上按下 SW2，并在其 UART 控制臺(tái)上顯示“Started BLE Advertising”，然后運(yùn)行：
   芯片工具配對(duì) ble 線(xiàn)程 2 十六進(jìn)制：0e08000000000001000035060004001fffe002088711152e77458a490708fdcbf744a91020cb05100c208752e1bd2586f0a87ed481890312030f4f70656e5468726561642d633130640410d60d95cb5db1044086f7813e66de19020c0402a0f7f80102abcd0003000019 20202021 3840
   等到 Matter 控制器的日志中出現(xiàn)消息“設(shè)備調(diào)試成功完成”，這確認(rèn)此 K32W148 已通過(guò) FRDM-RW612 OTBR 作為 MatterOverThread 設(shè)備成功加入 Matter 網(wǎng)絡(luò)。
4. 設(shè)置 Matter ZB Bridge，在 FRDM-RW612 CLI 上運(yùn)行以下命令，在刷入 ControlBridgeFullGpProxy_115200.bin 的外部 K32W061 MEZZANINE 模塊上形成 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)，然后允許其他 Zigbee 節(jié)點(diǎn)加入：
   • zb-erasepdm --- 擦除當(dāng)前使用的 Zigbee 信道，如果想繼續(xù)使用現(xiàn)有信道，請(qǐng)?zhí)^(guò)此步驟
   • zb-nwk-form 11 --- 可以是11~26之間的任意值作為有效的Zigbee通道
   • zb-nwk-pjoin 255 --- 255 表示啟用，0 表示禁用允許加入

   打開(kāi)工廠新的彩色燈 K32W061 并刷入 ExtendedColorLightGpProxyOM15081.bin，以下消息將顯示在 FRDM-RW612 控制臺(tái)上：

   
Add Color Light
Node Type=3,Short=0x18d4,MAC=0x158d00031f1742,EP=12928


   （此處 EP=12928 是將非物質(zhì) Zigbee 節(jié)點(diǎn)映射為物質(zhì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)分配端點(diǎn)，如果更多 Zigbee 節(jié)點(diǎn)加入 FRDM-RW612 物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，則增加的動(dòng)態(tài)端點(diǎn)為 12929、12930……將分別分配給這些附加節(jié)點(diǎn)。）打開(kāi)出廠新的溫度傳感器 K32W061，并刷新 LTOSensorNtagIcodeOtaOM15081R2V1.bin，在 FRDM-RW612 控制臺(tái)上可以看到類(lèi)似的消息。

5.結(jié)果

通過(guò) Matter 控制器控制臺(tái)運(yùn)行以下命令，Color Light K32W061 上的 RGB 將相應(yīng)更改：

• chip-tool onoff toggle 1 12928 --- RGB 交替開(kāi)啟和關(guān)閉
• chip-tool levelcontrol move-to-level 2 1 1 1 1 12928 --- RGB亮度等級(jí)改為2
• chip-tool colorcontrol move-to-hue 32 1 1 1 1 1 12928 --- RGB色調(diào)更改為32
• chip-tool colorcontrol move-to-saturation 64 1 1 1 1 12928 --- RGB飽和度改為64
• chip-tool colorcontrol move-to-color-temp 128 1 1 1 1 12928 --- RGB 溫度更改為 128
• chip-tool colorcontrol move-to-color 30000 60000 1 1 1 1 12928 --- RGB ColorX 和 ColorY 分別更改為 30000 和 60000

6. 支持

如果您需要幫助，請(qǐng)聯(lián)系 FAE 或創(chuàng)建工單到NXP 社區(qū)。

項(xiàng)目元數(shù)據(jù)