通过树莓派用 Alexa 控制 LED - 简单分步指南

所需组件与材料

所需应用与在线服务

• Arduino IDE - 用于上传 Firmata 固件到 Arduino
• Node-RED - 运行在树莓派上，连接 Alexa 与 Arduino

项目简介

通过树莓派上的 Node-RED，让 Alexa 与 Arduino 通信其实非常简单。只需安装两个 Node-RED 模块（Arduino 节点和 Alexa Local 节点），然后配置一个 Node-RED 流程即可。本项目演示如何用语音控制两盏 LED 灯的开关。

步骤 1：准备树莓派

确保树莓派已安装操作系统、连接网络并启用 SSH。更新系统包：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

步骤 2：安装 Node-RED

使用官方安装脚本：

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/linux-installers/master/deb/update-nodejs-and-nodered)

安装完成后，启用并启动服务：

sudo systemctl enable nodered.service
sudo systemctl start nodered.service

在浏览器访问 https://<树莓派IP>:1880 打开 Node-RED 编辑器。

步骤 3：安装 Arduino 节点并上传 Firmata

1. 在 Node-RED 编辑器右上角菜单选择“管理调色板” → “安装” → 搜索 node-red-node-arduino 并安装。
2. 打开 Arduino IDE，选择 文件 → 示例 → Firmata → StandardFirmata，上传到 Arduino UNO。
3. 用 USB 线将 Arduino 连接到树莓派。

步骤 4：安装 Alexa Local 模块

在 Node-RED 调色板管理中搜索并安装 node-red-contrib-alexa-local。该模块让 Node-RED 模拟成本地智能设备，供 Alexa 发现。

步骤 5：导入 Node-RED 流程

在 Node-RED 编辑器中点击右上角菜单 → 导入 → 粘贴下方 JSON 代码 → 点击导入。部署后，流程将包含两个 Alexa Local 节点（分别命名为 "yellow light" 和 "green light"）和两个 Arduino 输出节点（分别控制引脚 11 和 12）。

步骤 6：测试

1. 在 Alexa App 中添加设备，搜索发现 "yellow light" 和 "green light"。
2. 对着 Echo 说：“打开 yellow light”、“关闭 green light”等指令，观察 LED 亮灭。
3. 如有问题，检查 Node-RED 调试面板输出，确认消息传递正常。

Node-RED 流程代码

[
  {"id":"7cfb7d9e.1371f4","type":"alexa-local","z":"8496b3f6.919b5","devicename":"yellow light","inputtrigger":false,"x":177,"y":175,"wires":[["b9b6f9c0.383058","677a99d9.49b6c8"]]},
  {"id":"b9b6f9c0.383058","type":"debug","z":"8496b3f6.919b5","name":"","active":true,"console":"false","complete":"true","x":336,"y":233,"wires":[]},
  {"id":"23e77dc0.c2d532","type":"alexa-local","z":"8496b3f6.919b5","devicename":"green light","inputtrigger":false,"x":157,"y":287,"wires":[["b9b6f9c0.383058","b7bd4e01.3cc47"]]},
  {"id":"677a99d9.49b6c8","type":"arduino out","z":"8496b3f6.919b5","name":"","pin":"11","state":"OUTPUT","arduino":"4326cda4.263274","x":530,"y":173,"wires":[]},
  {"id":"b7bd4e01.3cc47","type":"arduino out","z":"8496b3f6.919b5","name":"","pin":"12","state":"OUTPUT","arduino":"4326cda4.263274","x":531,"y":291,"wires":[]},
  {"id":"4326cda4.263274","type":"arduino-board","z":"","device":"/dev/ttyACM0"}
]

接线原理图

LED 阳极分别接 Arduino 引脚 11、12，阴极串联 100Ω 电阻接地。Arduino 通过 USB 连接树莓派。