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[原创] 庆祝开版 我来发一个基于ESP8266的三路86面板智能开关

 火.. [复制链接]

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TwoOne 发表于 2020-5-15 00:00:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 IP:–四川–绵阳 联通
本帖最后由 TwoOne 于 2020-5-15 00:02 编辑 # d) Q4 r2 H# D* q7 e
4 z( \! v& m/ k7 y: p. e) K* D
物联网板块今天开版,承蒙矿渣各位管理的抬爱,在此版块作为版主,为大家服务~) J0 E+ |; Q/ \" n$ u# ?2 P
我喜欢折腾硬件,热爱开源精神,未来我会尽力填充优质的内容,尽力让大家在物联网、智能家居里愉快遨游~
就像今天分享的这个作品,我给它取的名字叫Spark,取义火花,正如一句话所说:“聚似一团火,散若满天星”,86面板中的分布式控制就像一点点小的火花,无数个小火花般的智能设备组成庞大的智能家居网络和系统,点亮我们的智慧惬意生活。我也希望我的作品能够帮助到各位,为大家的智慧生活贡献一点力量,哪怕仅是火花一般微弱渺小,也有点亮整个星空的无穷潜力。5 K  F7 e0 s- E
  v+ U: {0 L8 |0 T, y4 w( i" E2 v- T
首先放图:
7 h; ?$ \4 E3 T6 L2 h0 C Side.jpg 7 P8 ~, i) D- U) x. s) _
- I' L+ d0 g2 s  u5 D
正文开始:
4 m) W8 B( ^9 b4 y, N! z. D去年进了智能家居的坑之后,就想给自己家里打造一套廉价实用极具科技感的智能家居设备。所以我也详细了解了市面上的一些智能家居的产品,浏览了一圈,功能非常丰富,但是价格非常高,而且也并不完全满足我的想法,所以最终打算自己做一整套生态出来。自己做肯定有难度,但是不断摸索我也有不小的进展。我自己也有不少的装备设备,烙铁热风枪焊板子,3D打印机打外壳,不说媲美商品成品,基本上能够满足我自己的需求就OK啦!
( i% ~) r& q" [
+ `5 [  }6 P1 f" k1 c

( r8 K  l' O; D
目前智能开关智能插座市面上有非常多。小米以及旗下各种颜色的米是应用范围最广的品牌,颜值高,价格高,但是灯具选择范围很小,几乎指定用自家的设备,对穷人非常不友好。易微联的模块,价格便宜,但是做工不是特别考究,一大块不知道放在哪里,内部继电器的容量过小,AC电源线飞线。。。2 V5 G7 P3 \" A( \. k) S! m7 X0 v) g
于是我只能自己动手,做一款真正属于我自己的设备,或者说产品。我并不打算复制小米的模式,只是想打造一个属于自己的系统,自己对系统有完完全全的支配权,能够随心所欲地跟着自己的想法去走,产品设计也更加灵活和丰富。
6 x, @0 n( O3 ?: s
3 f7 h3 U. S4 _0 r+ M
所以首先是确定需求。1 Q7 O( C8 K6 N! H; N, q. ~" o
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;
4 J8 u7 _, m3 K9 j" Y) P" Y& O2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;) j$ f& j3 E0 p& N
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);( Y& l0 B0 i: T
4、预留三路自复位开关的连接座,自复位开关可以直接连接;
& g/ K2 T# ^. d1 I2 m5、能够离线控制。当路由器故障、WiFi断开时,按动自复位开关仍然能够响应动作;- @' Q# k9 ^1 @
6、稳定,稳定,稳定!

2 p& `8 h/ ]) }. i7 Z4 ~
基于以上的设计理念,我前前后后花了两个月的时间,一共改了10版,板子都打了N多次,最终我的设计:
1、尺寸小,集成度高,安装方便。
) y, A& Q. ~3 ]$ ^* E7 C  W! `尺寸63mmx63mm,可直接放进86暗盒,直接安装在开关或插座面板下方;; g+ i6 I$ t9 a7 b, O! w
220V直接供电,无需单独电源。
3、预留自复位开关连接座,自复位开关可直接连接,组成智能开关。
4、保护齐备,安全稳定。采用海凌科220v开关电源,稳定工作时间10000万小时+;
$ {% ^7 b( w# |带独立保险和抗雷击放浪涌MOV电阻,每一路均有光耦隔离,保护后级设备。
5、设计电电流大,发热量耗电量小,
2 J( p/ L" f' d# T( X! |- `继电器与布线设计电流为16A,大电流设计。接线端子可连接2.5平方线缆;
6、功耗低,上线后功耗为1w。
6 t! T3 Y! y! n7 S# ?- v( s
6 {( s5 ?/ d* b+ X* e
Revise.jpg

( [: K+ @# |/ w. }% K' ^+ @
PCBs.jpg

$ v- H4 \7 U+ r" x6 k
PCB.jpg
# ^' P# l& @" s+ E4 p. n7 g! }) a
Bottom.jpg
7 {' b/ g: Q8 N9 ?
USB power supply.jpg

* o; a" f4 X5 K: k0 S9 x1 Y: x
功耗测试:
5 z- e* l; P5 E$ V8 x空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
/ c: k( B' l5 I: K
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A7 \3 A. A: P& c$ c
  }( W/ S2 J6 |* C+ b
Current2.jpg

( ]" ]3 B/ `  h4 ]& x7 E! z& P; N
程序部分,我采用ESPHOME,这个平台相当强大,功能非常丰富,无需编程,只需简单配置就能轻松驾驭ESP系列的设备,这个有机会详细写一写。官方网址在这里:https://esphome.io/( |1 f4 `# X$ N5 m
直接贴出配置代码:

1 J  I, s+ f0 s7 B5 M; s
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
, w2 @9 S3 m& L5 a6 Y' c0 C
wifi:
  ssid: "Jesse"
  password: "xxx"
  manual_ip:
    static_ip: 192.168.1.50
    gateway: 192.168.1.1
    subnet: 255.255.255.0  
  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Switchtest Fallback Hotspot"
    password: "9ACWQVmeVHXL"
   
web_server:
  port: 80   
captive_portal:

6 @9 D; l  x( s
# Enable Home Assistant API
api:
$ E/ q- a0 k" |7 Z+ D
ota:

  i6 c# l0 q! y* W+ F, d
switch:
  - platform: gpio
    name: "开关1"
    id: kaiguan1
    pin:
      number: 13
      inverted: yes
      
  - platform: gpio
    name: "开关2"
    id: kaiguan2   
    pin:
      number: 12
      inverted: yes
      
  - platform: gpio
    name: "开关3"
    id: kaiguan3   
    pin:
      number: 16
      inverted: yes
      
binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO2
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: True
    name: "自复位开关1"
    on_press:
      - switch.toggle: kaiguan1
   
% Z$ E9 a; j" t9 R7 _5 {
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO4
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: True
    name: "自复位开关2"
    on_press:
      - switch.toggle: kaiguan2
   
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO5
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: True
    name: "自复位开关3"
    on_press:
      - switch.toggle: kaiguan3
" A" h1 X; Y; l/ v- j

$ |: J0 I2 B& P0 @  W7 n( a2 Z8 x" h/ q7 L
: q( \% F) T3 D9 m3 E
需要注意,在我进行稳定性测试的过程中,在继电器闭合的情况下,继电器有时候会跳变一下。后来发现,去掉log配置即可解决这个问题。
6 Z) Y0 d! @, \' ~' ~* X2 l# }
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

% A7 ~* {( b! L! V" W5 a. V. ?
相关文件下载:
Gerber文件: PCBGerber_Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (120.5 KB, 下载次数: 79)
BOM文件: Bom_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.zip (1.2 KB, 下载次数: 154)
固件: ESPhome-Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (280.31 KB, 下载次数: 69)
原理图: Schematic_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.pdf (106.76 KB, 下载次数: 134)
' c4 S; n9 ?* e5 F+ [8 h. G
; I$ P% g( c9 k. x使用相关说明:
* ]  {+ `) C  r1、自复位也支持三路,直接连接到板子上的那三个自复位开关座子里就行;) T; h7 N: E- z
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。
3 M! y  O5 \' p5 R# v3、我发的配置文件和程序中没有log,请注意,务必不要加上log,否则会导致继电器随机抽风跳动,去掉log后正常。
8 q" X, B5 m" }2 e( }2 e8 q" V4 B5 Z

+ X0 N0 B7 \7 b
使用方法:
1、烧录好固件后,spark上电会自动生成一个名为"Switchtest Fallback Hotspot"的AP,密码为9ACWQVmeVHXL,连接后即可进入配网页面,选择你家里的2.4G WiFi连接即可。此时spark会得到一个路由器分给的IP地址,在浏览器直接访问此地址,在web界面上即可控制三路开关。

  o4 f0 D# I: |# o
2、玩智能家居就不得不提homeassistant,spark支持接入homeassistant,在ha中点击选项,集成,添加esphome,输入spark的IP地址即可接入ha。homeassistant是一个非常热门的智能家居控制平台,不用多说,上几张图大家就知道是干嘛的了:
* N8 D1 j0 ~% G  Z% M- [
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

5 Y0 z- z2 O8 \1 l; P0 g! C 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg & ~# X5 p* A9 v2 f: ?
  q/ I( y$ |; [
未来将会有XX矿渣产品的定制版固件,烧录好就能直接运行ha,我们也将在此版块解锁更多关于ha的玩法和硬件。
此处将相关说明以Q&A的形式呈现出来:, Z4 o" n: _0 M( j
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
: J& \8 E- E. ZA1:单火不行,未来根据我自己的需要可能会研究一下单火取点的模块;整个板子的尺寸是63x63x25,一般来说暗盒里没有密集的拉线是能够放下的。
/ Q5 G6 n; ]3 i, s  m9 i  U* KQ2、220v的电源模块可不可以用其他的?
$ J  M/ k* D$ O  N& g* ~7 rA2:没问题,保证5v输出电流在500ma以上即可。值得一提,X宝很多220v电源价格非常低,我买过几个测试纹波太大,遂放弃。我选择的这个海凌科模块能够保证100000h的无故障时间,选择这款hilink的电源不仅价格高昂,还占用了巨大的PCB体积,但是这一切都是为了稳定,谁都不想出问题而贻笑大方,总之电源作为心脏,值得投入大成本。(非广告)
$ {3 k8 X3 s6 S; l- y/ ?Q3:断网之后能否正常运行?
9 O+ Z# a3 b- E; S! AA3:可以的,toggle写在了esp8266中,所以就算断网,按动自复位开关都能够正常响应。
6 q: ]9 @. K5 w# H5 HQ4:能不能改装成单路的或者双路?

6 d% C, W9 y( F, V* F4 y
; W, V: D; v8 R8 ^) Y
写在最后:7 I. P& K. v8 s, d4 B" [( [1 j5 B
这块板子的开发花费了大量的时间和精力,前前后后一共10次版本更新,只要大家不拿去商用,用在什么地方都可以,贯彻开源精神~帖子也没有什么隐藏什么扣分下载,如果能够回帖自己的安装使用情况那就更让我开心啦~8 h! O$ z5 w" t# c# A, Z; U
非常感谢矿渣论坛给我们提供的这样一个交流的平台,我也非常乐意把我自己做的一些项目分享给大家,诚然,由于我自己水平能力有限,做出来的产品肯定会有疏忽和漏洞,也希望大家不吝赐教,及时斧正,大家有什么需求也可以回帖告诉我,我会继续完善,没有最好只有更好。
: r, U+ J" c. b+ ]希望大家也能积极分享手中的作品,这样才能不断激发更优秀的项目,让论坛朝气蓬勃。
6 }0 J) J0 _( I6 R& P  F
+ d$ M0 S8 d0 j. {) l9 t2 |谢谢大家的关注!(评分点赞暗示)

. `7 f9 Q7 ]! K9 W! e% R
下期预告:
# ^1 n) Z, ?$ C. m1 O8 }5 A
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic
) P$ N( u+ \0 h! u: @
Lightning2.jpg 0 L! I, u: O% v, Z, C: [+ R
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

7 s$ w/ q4 |4 R/ H5 Z
敬请期待!

# i" G' M+ M8 b. @8 O5 ]7 T: q+ K8 O0 }  q! Q4 w2 A- A' Z
6 N6 {( e7 u- z* d$ ~& _

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包松旺 + 5 + 5 卧槽,智能断路器,智能网关丫.
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小白 发表于 2020-5-15 00:09:03 来自手机 | 显示全部楼层 IP:–山西–太原 电信
沙发,前排围观

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brightforce 发表于 2020-5-15 00:14:55 | 显示全部楼层 IP:–广东–广州–天河区 电信
前排围观 帮顶

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Tenhai 发表于 2020-5-15 00:23:55 来自手机 | 显示全部楼层 IP:–广东–汕头 移动
高能了,感觉智能家居是和大趋势了,支持!!!

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矿渣论坛ID 发表于 2020-5-15 00:27:09 | 显示全部楼层 IP:–浙江–台州 电信
这个界面还是非常友好的

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初级渣柚V2

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QQ
arthur711 发表于 2020-5-15 02:39:56 来自手机 | 显示全部楼层 IP:–重庆–重庆 移动
这个可以天天有

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guofengli 发表于 2020-5-15 04:19:23 来自手机 | 显示全部楼层 IP:–广东–佛山 移动
高能,关注中……

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xiongyanbo 发表于 2020-5-15 06:07:51 来自手机 | 显示全部楼层 IP:–江苏–苏州 电信
做的真好啊,打版到焊接,焊接到成品成品到编程,编程到烧录固件,全能一体化人才

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中级渣柚V1

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云如水 发表于 2020-5-15 07:28:12 | 显示全部楼层 IP:–江苏–南京 联通
真是人才,顶
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