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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
: T" @. Y3 ]! @/ Y. v( Y% L0 W, r
, D  b* W* k+ Y- O- O6 w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~
- U) ?6 h" k- u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。
$ L! C* Y9 P( l: _2 K

  _3 n$ g9 C: A9 @% r1 _; M: I首先放图:
6 T2 @7 J4 D6 y9 W  f, n; R Side.jpg 5 R  j( L0 `7 }% V& D5 t( g

# g$ z; E  B2 ^正文开始:% O3 x9 d( ?8 h' @' l/ R7 p3 C$ c
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!

; c. ^9 ^' S. ^/ G$ }" R# e) F) ]5 }; |7 y8 t& T

4 f+ Q& x4 _+ X0 ?9 N' {9 `  M& |
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。。。+ |  X8 s6 [9 g% k! x% \' ^
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/ S! D) ~& i+ C0 |

; L! N% P3 f( _1 s6 I
所以首先是确定需求。+ U/ d9 F5 r4 Q% \, x) S
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;" `$ I1 A& d0 d2 I
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;- [2 k- ^. I2 j1 ?" s) h. W- B
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
4 R3 D8 v5 a, X$ P' Q9 R/ t4、预留三路自复位开关的连接座,自复位开关可以直接连接;
3 G: @2 G4 I+ W5、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 ]/ K" q" L! ~3 K7 p
6、稳定,稳定,稳定!

8 ?+ u' y" w1 _" ~& u7 c1 a" N
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。
' H" |/ x" e/ e- B; n8 ^3 h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;
3 M0 H5 ?  G: h, M- l5 ^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+;
) u2 _# P0 U* z& i6 _1 w% D* v6 e) }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,
; F: P( l% u7 Y" B0 T3 J" 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。
7 J- ?0 T# v& [) t
) A0 ?3 \9 H+ L  v9 I2 V- Q
Revise.jpg
( P$ ^+ E  Q" v9 j  S
PCBs.jpg
3 [. e# B: }- Q' X6 Y
PCB.jpg
' g6 A8 v. ~1 t# g- i5 I
Bottom.jpg

9 i0 L% r( y  W; @0 g" l
USB power supply.jpg

8 ^3 @- v. J# t" @: y8 R( w
功耗测试:
* u) X# B/ D& |  k+ Y9 @. B空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
* Q4 E$ F9 y, Q) Q6 B
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A& u4 }/ O& ]6 q: D
: z% ^; c1 N9 Y3 B+ b: Z9 Y
Current2.jpg

% g5 ~0 ]6 e* T7 V9 R* W
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/
$ K) v. r( @3 W& P0 r6 e1 C直接贴出配置代码:
% A  b: C  E  N8 W7 h/ ?
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m

, c, M5 h% ]/ Q4 \" y, F8 U  o
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:
  ?8 I2 E* ~+ x; u4 R' q: y! P/ b
# Enable Home Assistant API
api:
7 z7 h/ v; U0 P- y5 ^
ota:
/ c! G; q" [9 x$ }1 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
   
  o% Q2 m/ a* W8 W8 c' j
  - 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

: i3 J; r' h; {7 C! c# |; j/ b* u  e2 d4 S  O* }4 E

8 w, q3 v8 ~7 C6 w* O
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。
  |% g. P' I1 a0 m
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

8 Q6 w. H3 Q3 X% A* G
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) / s4 D7 o- P6 U" E# S! C" Y
* J5 _6 I$ A5 e* j$ f' U; o
使用相关说明:5 c2 U: m6 Y9 A' d* X
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;
+ T+ O0 e, m+ e- L9 ]" M3 h& _* ^- G2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。
1 C( V( T: L$ K7 g+ J( c1 [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 l7 G3 i' _2 i. {1 l: {
4 b9 i) L8 {$ V! Q+ A* B- X
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。
3 j1 z# L3 Z, I; K( ?' M. K! i- o) V, t
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:

3 p' i7 l+ r0 O) F5 X. K) x# j
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

$ G$ U1 E" d6 z6 g) p 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg . l6 W) |4 |0 D+ h: A' t
" C/ G  ~+ l- p, D2 S5 ~1 [- x. L; c1 F
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:
; y/ [' Z* @4 E4 L. w4 FQ1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
4 d% S9 j; X1 }/ U9 X, P$ vA1: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。8 f& `) }: L' j% G
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?
& x- f1 V+ u/ q% w4 r) ^) u: d5 N; v( z+ dA2: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)
+ o9 ]" _3 @. x  P' n+ j4 DQ3:断网之后能否正常运行?9 h+ L2 T) f2 t# Y, z! J
A3: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。
2 g# K. J7 A( g# D' h  d+ tQ4:能不能改装成单路的或者双路?

0 }% J5 I3 H% X# A

4 Z3 L5 v: q$ {  Y; G
写在最后:
' W. n  \) x1 r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~) Z  l* Y0 g; p* [2 p/ p
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。. L3 x$ b6 E( e4 W3 Y9 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。: U4 W$ Z3 T3 m5 j: {, j& f
  f; z2 w) U2 S, q; b2 h
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
$ A  z# M) p0 }$ q! q- x% J
下期预告:

5 @" e& @5 M! w% J5 b8 w7 Q0 d
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

4 l( M7 z+ b% X2 k  ~4 L# [  M Lightning2.jpg
9 m5 H4 H, |# b% Z2 e0 {, Q/ K
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
. F/ u3 E( i3 v/ n" w; @
敬请期待!
1 `% a0 j. G  v: A1 t* ~: e
8 a# f4 _# S% D" S* ^
2 Z7 P7 h& }; Z+ m* g0 y

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894057054 + 3 很给力!
自挂东南枝 + 10 神马都是浮云
管理猿 + 5 + 5 很给力!
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zyp0209 + 3 很给力!
zystbbs + 5 + 5 很给力!
灰色会 + 5 + 5 来顶贴
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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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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实力垃圾佬

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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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23

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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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初级渣柚V2

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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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