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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 4 Y5 R  g; ~3 h+ P. K

2 B. f8 B" A2 [: U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~9 E, \, u' y/ q% a- _
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 E: u; _* P$ `+ l% b
! u9 R9 H+ O0 b( [/ w: D  b* e
首先放图:5 D, d9 ]. Y8 e- h
Side.jpg ! [' L* e# f( O. y

2 Y3 D9 @. ]/ ^9 G. w正文开始:
( }. w, ~9 M. Y" u7 \* T0 @: 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!

4 b/ k% _. X" y- O
8 J$ T1 M1 S; l1 A2 A" d

/ I0 i5 _+ Z% ^
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 H, o9 `# C. p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。

$ f* K1 ~5 Z* Q+ J$ M+ i2 }
, k7 ?- m" s! V
所以首先是确定需求。
+ U0 Z0 E' j* m1 n: [* q1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;
9 A4 p3 [4 u1 B. C, b9 x2 _2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;
$ [+ @+ _5 J$ \" R3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
( C1 J7 M1 y% s" 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;
; t2 S, p) D# G& 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;
6 P5 w3 h* R5 X6、稳定,稳定,稳定!
+ |7 Y% K( k- U+ Y) 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。
8 O, t& K2 b4 p& i+ @6 U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;
( ?$ Y6 r3 Q8 g9 T220V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; q- Q8 D2 R' k4 o2 w; K# C
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,- a3 q; E9 ]1 D) L6 G% W1 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。
/ ~" e, S/ n5 D$ \0 O

6 f9 w5 s2 B/ @3 \& }
Revise.jpg

- |+ i1 A3 s3 s9 \5 `+ ]- k  k
PCBs.jpg

/ R4 s, a; H6 r6 z! B; Z5 Z1 q
PCB.jpg
9 w6 I4 Z) C7 n
Bottom.jpg
7 `. O8 P8 h6 \$ I  o
USB power supply.jpg
) V( d" P. B' ^8 B, h; h7 a5 R
功耗测试:
" x4 L+ g' u" N7 h( B3 p空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
6 l8 p: ^$ a; W  L) c
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
0 j. h, z& N/ `# g

( R* h: D& u( U7 s( ]: w* y) ]8 o
Current2.jpg

  d6 i# g7 Q' X4 Q
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/" M: o: b5 W) i2 l
直接贴出配置代码:

. l# E: s- l6 n! ^8 ]; U, {6 S
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
7 M# J- t5 b5 S: k" H# X, N
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 z/ O6 z! D9 P5 N$ n
# Enable Home Assistant API
api:
! y8 e6 g* C7 a, O8 S  Y' N
ota:
8 H6 h1 g- H7 E4 W
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
   

" U6 ?' I4 I* o8 s& M3 M
  - 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

" m4 {4 _( \$ d# ~
8 V3 t- J  \8 E
" I7 |& j! _0 }0 Z; j
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。

' ^/ a& R0 T, W$ Y# C
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif
) q# G4 _5 X; H: W) ^
相关文件下载:
Gerber文件: PCBGerber_Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (120.5 KB, 下载次数: 76)
BOM文件: Bom_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.zip (1.2 KB, 下载次数: 152)
固件: ESPhome-Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (280.31 KB, 下载次数: 68)
原理图: Schematic_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.pdf (106.76 KB, 下载次数: 133)
4 T" {: k6 c. l, J
6 u7 l2 i- O' x/ M使用相关说明:: _* @9 U8 o& \  T2 G% m
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;
7 {" }$ x" O1 O$ r! J- {: I! x  l' D2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。
+ v( r: h0 a: r; T$ }, R# j; e3 ^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。
8 q& S; S; B5 N0 W9 C! k

' Y( P, ~8 x( ^  {/ B; K
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。
  C* {5 T9 o9 d" |3 e/ d  ]/ g
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:

$ z6 e* @7 {" C: G* B
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

1 `* u6 ~: B' s9 w 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg + E, Z* }+ S9 f" J
# n" `9 ], z4 _6 g7 _# E, k
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:
) o4 t$ b* o' q8 G. `Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?1 o8 \& u3 R& H, q1 T
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。
) q4 O) a+ P" l5 n1 |8 l% rQ2、220v的电源模块可不可以用其他的?
8 B5 Y- g# y' T8 C* g0 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)) x' _+ T+ K9 }  D6 D
Q3:断网之后能否正常运行?
5 s5 J$ S( D6 W, ^8 U7 p: GA3: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。
' m" }+ C" ~6 jQ4:能不能改装成单路的或者双路?

5 T" |4 V5 W. W/ n& m

3 U. N0 ~" ]& h( u
写在最后:
% f# E% M& ^; b7 [* r; ^  U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~
- h, {9 C) H4 b9 P/ z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。
  k( ~6 Q) U1 H. j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。
% P( E! `" R8 S& [: c9 u6 o$ Q! G$ s1 }2 p' f4 o
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
, }, \  H( n2 d# }# \# T9 A' f
下期预告:

8 ?. j* b# V6 ~/ i; L  p6 k
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

+ m' I7 L; K6 T/ `- A: R7 P Lightning2.jpg
' f, ~; U7 Y5 W: ~7 i* G
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
: V0 N& D( W- P8 W. h
敬请期待!
3 Y& D7 ?: G8 j) L' @  `5 @2 _

( O( V; `: ~) A- H" |
5 O' U/ M" @4 j* x5 X, [$ I+ S0 |

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894057054 + 3 很给力!
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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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发表于 2020-5-15 00:14:55 | 显示全部楼层
前排围观 帮顶

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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!!!

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78

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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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83

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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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27

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117

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初级渣柚V2

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117
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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1153

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实习版主

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