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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 4 t+ `1 @9 t& Q% i; M# v

; E2 B4 u% f! ]1 J! Y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~# m+ a. z. {$ {/ E' p3 \
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。- `. N4 F+ Z, y) n' Z
& h4 Y7 W6 u. P8 E3 w3 \3 f
首先放图:
, S# o" `9 ?* w- t Side.jpg . H! K# q4 x: N. R8 O
  w  c7 c' d) T" ^+ [
正文开始:( A, X/ S2 D8 `
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!

1 b/ J% j% }) g( I6 f8 V& i' g1 R2 j* t- R+ U' [" ]

4 z+ D0 s" K# [+ U
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。。。+ X0 ~5 B3 k. K& i& f# Y$ q7 C; l. W
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。

0 b& ~+ }8 s7 k* o& y
1 h9 _: S  A) g4 p7 r  n
所以首先是确定需求。  G7 ^" ]0 Q% p/ Z& y
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;2 F- c4 D! e5 t, ^& ~0 S! H
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;4 P6 F/ R6 @) y# K1 T( P
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
/ Z8 p  M' h3 T2 E% Q6 u4、预留三路自复位开关的连接座,自复位开关可以直接连接;
" K& z' O# x! Z/ i2 X0 L6 e5、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;
/ f* R* E% E7 ~6、稳定,稳定,稳定!
1 j+ y# O5 _+ A) N; a) t1 a3 Z% t: W
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。
- K( H3 U1 b' [6 r8 a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;8 T4 |# F2 f7 h. G$ m6 \! 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+;/ o( j+ E# H6 _, O  q& m  O% V
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,
, \# r2 m$ j( x3 e" L" m; s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。
: a5 X9 z9 j$ V( b
4 c1 g8 a9 a: o/ X# S
Revise.jpg

/ v! n1 x: g; n! a% o/ U7 {
PCBs.jpg
# Y! M. K$ V3 _- d" ?! c
PCB.jpg

. A7 m) f: K' h1 K* q8 F5 y! u+ x
Bottom.jpg
9 T# b, p3 L' }
USB power supply.jpg

8 l: p9 D( Y& r& y
功耗测试:) g; f; ]) L; ^9 P7 N
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg

" w: Y; Z2 E& X) D
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
5 N. ^& w, }0 p: D7 m( O8 b

( R/ a, g* n  [" t, t, }, C4 V
Current2.jpg
( w$ {, P9 ]* f! n  }  Z
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/; @0 J7 X% P) }
直接贴出配置代码:
8 _2 k/ v& _0 w+ _" c' g
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
' g8 w) |3 c0 Y
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:

4 c0 V: O. w, m6 N9 w1 K
# Enable Home Assistant API
api:

- C6 o" `( a) A2 k
ota:

9 Q9 ?/ V* K: ^: C
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
   
; G) }/ U! m( v* L# Y- P! ~
  - 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

1 S) c( V8 }& I( ^8 L& ?% v
; w6 x6 ^/ c8 s" ^' n. b! W2 N

2 A1 V3 f+ ?( R( d0 Y( }
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。

# k$ G- s- [4 ?8 y% S5 x* i: P
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

" L/ w1 l7 {( l3 a  p" a. N) i) z
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) : N6 F  w4 C' E" A( I
3 V" J, u% r3 g; L- }6 O- f
使用相关说明:
3 C  N: y1 J3 [' |  U6 U1、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;
& [2 S- `+ l' t+ G) W- F8 a2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。4 Z3 z+ m- ~' u3 a, ~- \* W; O& [
3、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。
3 {) m8 r2 p. q) c! ]; w1 K

; ^0 m' ?' U1 [3 w, i- r
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。

' }: I# c! i- R- }
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:

# X% ^  X& D# K6 R% _
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

7 d& i. D0 }) u; m1 M: X5 U' a: v 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg 7 S. d) _1 O* g3 [% A; b2 Q( j: H

. n7 \) c5 r' V. x
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:; k% J& q2 A- n* D6 H- V; F& I
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?  [: ]1 ~! O& V2 d' l9 Z% m. S  A
A1: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。  U, ^* l1 K% k, V7 w
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?
" f$ Z" g0 S, M( t5 z7 D, cA2: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)
- ~( B3 u9 p8 E1 @Q3:断网之后能否正常运行?
; z" u+ [/ [0 K5 j9 rA3: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。
, M9 S6 m( U( |5 `* k* GQ4:能不能改装成单路的或者双路?
7 \+ b, @4 d( h
( n+ s  |! n/ V* K$ w5 L
写在最后:4 G& Z& c- F9 C3 f
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 b4 L" o5 \! A4 N/ W
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。& ^0 K2 {& Z/ y; D
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。
  U& k/ U  }$ b) H3 A. X' k: s# u
: Z) a+ p% z% L谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
' D4 ^; _( Y$ q: C
下期预告:
  c7 i8 t/ d" W0 q, \) n
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic
. Q  x  h; [8 p" Y9 y" y. {* I
Lightning2.jpg
2 m3 g" r: G$ D3 C8 A! X
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

7 U7 H$ z9 r; X) {& I: d; K5 b2 a: }
敬请期待!

/ n) p! R" _6 S6 F& a% y, L) B4 i0 y/ S2 B; a
. v! }4 e# h6 r

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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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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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