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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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发表于 2020-5-15 00:00:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 TwoOne 于 2020-5-15 00:02 编辑
0 O; a: a8 @: D7 Y. m9 P  W
# g7 `) U$ ~, g% ^) i* M4 k7 p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~; F6 \- E7 w  a& e+ D4 B8 M
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。6 w( c( G' I% U6 \: g

, k& |$ ^1 o9 Q8 B7 C% s& O首先放图:$ S9 W' n8 g$ E' \5 N
Side.jpg
! l2 q/ r$ R: @9 o, w! i
  F+ U4 I& b( ^( [; I- x正文开始:
# A% T; D! Z) l2 ^1 H/ |4 P/ L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!

6 }, _& o0 y% A- J$ {
7 ~( c) W% ]  U4 U8 W7 p

4 }0 G. x( k" P/ C9 G$ K- H$ k
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。。。( c+ a# E; i/ x9 ^4 f
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。
, n; A' u* \7 j2 U
$ F$ H  {; H+ u! Z6 T# ]7 {$ }
所以首先是确定需求。$ M+ F. m  d5 v: Y/ u) _; R1 m) z
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 t: V2 l. g' i, s5 F
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;
9 U2 V% s6 k- }  |) A3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
" o5 k6 v. I# Z+ ~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;
2 }9 U3 t& c9 o5 g. y6 R5、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;
8 _( U, t* |# W8 q' r6、稳定,稳定,稳定!
" ]/ F, G: R0 B: a& \
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。) `5 ?# m$ O! x9 b
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;5 J- e* V/ p, U1 Z
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+;
/ l( a9 Y/ D8 F- b. M( F8 Z; k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,
# d0 k$ t! O. H/ x9 c/ k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。
3 ?5 Y, }2 V) Y8 R7 B2 {7 h& ~* }
0 ?2 V( k9 F  H9 |9 R5 E/ O4 Y8 c& R8 {
Revise.jpg
( }* j6 a& g/ e5 W) o
PCBs.jpg
- A& {4 o; g% C% J, s# \5 Y: A
PCB.jpg

8 X4 Y0 f! ^3 [0 \
Bottom.jpg
- _4 a/ [0 R& A( p2 P7 ?6 L4 U
USB power supply.jpg

0 v/ ?9 P  d- {' @" S$ T! p  Q: h
功耗测试:
, e; J: `2 f2 c' E3 Z. X2 Z; \' f空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
7 e" f6 y3 U6 O3 b
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
& r% }( j8 U) n5 z

8 T6 e: A0 y, e; m; u3 f& d
Current2.jpg

: y. g. E7 I% j9 `; a$ \
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/% w! p2 H5 ]0 v9 Y1 z& B1 D
直接贴出配置代码:
, g- p+ s$ l2 H2 `1 ]5 g3 d
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
& _  v# k% I; u6 x6 P1 r" h
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:

1 D; E- j& P& @- U$ Y/ X$ Q. i( i
# Enable Home Assistant API
api:

- w' ]6 H: ]6 N# u7 o9 x- f: Q7 J; [
ota:

! I9 h& A: M- Y" d4 [
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
   

3 d3 @- F" ]1 r: |8 c8 J+ q
  - 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

' N2 z. [- [4 m' n
  d* g1 u+ M# T+ B
5 M8 t4 F  r1 A0 P& }
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。

$ J( q3 n' n7 a4 q; L
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

9 D* K6 ^$ w" \" B  I& h
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) % M: w! Q7 Q0 J& }1 m" e( C  [

6 p* l4 ^! l5 c, v# {+ d: n使用相关说明:1 B9 p. X. R# J: w; b) C
1、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;' X" e  Q4 `, |8 R% S5 W: o! k
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。7 S0 S2 e  @' a$ Y+ l+ l  \
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。, Q: r+ g6 [; L' x- ]7 I

2 \5 l( @" H# s+ E
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。

' B6 a& q) M" J
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:

" A+ v5 j6 B% U+ g5 t; _1 C
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

+ T: }  Q& o) \1 e% y5 A. { 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg
  Y1 w' |: D: Y7 {" R3 S
7 a' Q' f$ C4 K8 E6 W0 ~) X% R! P1 U% H
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:$ `* l# V$ L8 o6 a
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?, l+ t, ^* v( V2 M# j
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。4 E" a- g3 Z. x+ p6 a5 M
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?
2 C3 u. b, s( r; I7 S% e3 F5 SA2: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). V+ A" L6 q4 d" K( i
Q3:断网之后能否正常运行?
/ |0 O2 B9 |3 `* A" P2 Y& D' g; a8 x4 UA3: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 H1 }9 Q9 H2 O" [Q4:能不能改装成单路的或者双路?

/ @, F/ M! x: d* P

5 P. n3 U* B9 k3 \- D
写在最后:
% |% g0 O8 N: l9 ?( a( j  ~, }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~
2 N! o" ]- H8 g2 x: v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 }$ P) C6 z+ t1 u; |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。7 d0 Y6 }; @; I0 |/ H- k

# W/ `4 e' w- t% s" \3 @9 L谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
' j( P1 p; j& w, Y8 `& J
下期预告:
, v# ]. I2 i7 y, y+ S: e0 }
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

& Q& _1 j# c% n" U* s% x3 ]+ E2 z Lightning2.jpg + H$ K3 K% X5 D% J# C
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
- g: a1 N& K! G( _' q1 R
敬请期待!
; W' S0 o( l# q( f: T) P& A( m
' y* @. {: e2 \& v* c* d1 @
/ i1 @$ t9 m6 |% B

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包松旺 + 5 + 5 卧槽,智能断路器,智能网关丫.
tinko + 5 + 5 赞一个!

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中级渣柚V2

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802
发表于 2020-5-15 00:09:03 来自手机 | 显示全部楼层
沙发,前排围观

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实力垃圾佬

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4212
发表于 2020-5-15 00:14:55 | 显示全部楼层
前排围观 帮顶

2

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中级渣柚V1

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

0

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173

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初级渣柚V2

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173
发表于 2020-5-15 00:27:09 | 显示全部楼层
这个界面还是非常友好的

3

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初级渣柚V2

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83
QQ
发表于 2020-5-15 02:39:56 来自手机 | 显示全部楼层
这个可以天天有

0

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119

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初级渣柚V2

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119
发表于 2020-5-15 04:19:23 来自手机 | 显示全部楼层
高能,关注中……

7

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1154

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实习版主

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1154
发表于 2020-5-15 06:07:51 来自手机 | 显示全部楼层
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

1

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146

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305

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中级渣柚V1

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305
发表于 2020-5-15 07:28:12 | 显示全部楼层
真是人才,顶
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