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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 2 }1 t( q) ~2 J, j- {  \- y

5 p9 b8 h1 E- s+ i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~2 c/ ?( H5 N" f9 ^
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。: [4 ^+ u* j; H' e2 C

7 _( K' {0 S% K5 w+ N2 z首先放图:
5 f1 d3 m* m. _9 K$ t0 Z& t; Q Side.jpg   ]- c3 O6 y, D# q& A
! `! ?  v1 {, v3 {' e& H$ L7 c
正文开始:, }( a  S  z) G, G0 S1 \4 e" ?
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!

) w* N! ~8 O8 Q3 s0 P8 o
, P! K5 q0 X8 H' e2 D$ r
8 a5 p. o7 M9 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。。。" N! }; N' V. b3 s8 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。

' v/ G% O" C# X- K8 P# \
& T4 m' G- s: y8 F
所以首先是确定需求。$ W, {; \6 x3 L) u) J8 a: O" u
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;
) x# T: ?. K2 a2 O( {0 g1 c2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;# M3 B/ h. W: F5 y5 l4 N
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
/ F: Q! U/ X- l( ]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;4 C+ g! P; C& {9 r0 J( C" x2 z* N* G! L
5、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;# Y! }3 f. p# a5 J& {0 N8 X# z6 m
6、稳定,稳定,稳定!

. S( g  p/ ~$ g7 I- v3 ^7 ?
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。
' O, A, Y( f$ M1 O% M! d9 O9 P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;4 f5 s# E9 U$ n! x* I$ @/ N/ k
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+;
. C7 \) A; h' I0 j# N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,, Z6 g! ~# W0 u) R
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。
5 }7 R3 L/ D4 d9 E$ ^7 M/ j2 t% Y
( f$ U# K* K0 F8 \& \
Revise.jpg
2 I9 @  g0 B( F1 Y/ C
PCBs.jpg

8 M0 T2 i0 k- M2 z0 C  F7 C
PCB.jpg

/ r1 g; b' N9 D/ h) m2 Q( ?
Bottom.jpg
$ U/ H$ i, }: ?1 @  Q$ s4 G: t
USB power supply.jpg

. h8 y- A7 U$ D+ y* a0 v
功耗测试:
, T( Y' |6 e/ o- v  c空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
- O2 n: G) N( ~: e" @, w
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
" V& v+ [% ^. n7 m5 y
9 o! q; z. q' a) Z( o0 F: o
Current2.jpg

9 l# R1 z% x# L; i5 K! Q3 B
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/
6 [* ~3 M2 c7 i2 w8 J& @直接贴出配置代码:
- Z# ]% k, |$ Z. l! |0 D
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m

. z5 B3 d! H% @9 ?/ @( k# a
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:

& z0 y7 c- J9 u% @6 t
# Enable Home Assistant API
api:

( k; s5 q4 {3 x2 x% D# v9 g5 ^
ota:

0 @1 L) _$ q6 j
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
   
# X9 c; w% 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

. `; f% n  V7 X
: x; p) H" t6 y, F  p: e

/ e4 f5 ]" p0 }7 d1 l" @
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。
8 \3 B; o+ ^  K/ x, |. S! b9 s% B( K& q
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

" ~6 n4 S1 |6 R# y2 f8 F% i" r
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) * O6 |% c7 S) R3 g- n4 [* g

" T! B* W0 v8 P$ p% Z, G使用相关说明:7 Z9 h8 E9 Y- Q3 T8 W7 y4 l  v
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 F! |3 }* O5 `' j% E( l+ @; q; i
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。# S0 h5 S- a; G) Q
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。; P6 P: f$ s" c# J* ^
; Q" b* d7 S" ~# ^. Q& [6 ~
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。
. n7 w0 b5 U$ n/ j, o5 F& C, e. \
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:
2 N/ Q" e7 {# l  ^- y- j& r4 \
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg
2 ?1 a$ j) Z# a& p% {
013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg
* E" E( Y6 ~' i- e, G' Z2 W  L' }9 p. g$ A! C6 m
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:" w+ {$ D- i9 f
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
( O3 A( d& J# I6 ]6 i4 LA1: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。: {! b! w, e7 n
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?
0 t3 s7 r( _6 D1 EA2: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)
. `# ]& [" V6 g* ~Q3:断网之后能否正常运行?9 S6 M1 y/ {1 @0 F+ r$ k& ]+ F
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。5 Y3 ^$ |2 p! J7 c! r
Q4:能不能改装成单路的或者双路?

" t* |. F* h( I0 B
/ H! @( K/ d, B2 V" c) [! s0 s8 S
写在最后:
7 M' p( B. Q  A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~
9 W8 [1 k- Z' ]4 ^2 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。
9 R! r' m3 p& K3 s. Y+ p* Z: n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。
5 L& t; w7 }" o8 w/ e3 w7 v, M+ |
6 K2 o  r  U8 U! M$ I谢谢大家的关注!(评分点赞暗示

  r+ j( Q8 q5 _7 _1 m2 Y( @8 t# B
下期预告:

# W4 K3 l9 P6 c9 S& ~2 @
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

4 P& H! Q8 c1 z1 G Lightning2.jpg 4 t, R7 [3 `/ N' d) d
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
" B9 C! ^5 T* l# D
敬请期待!
5 t1 i" |: Q, w9 k( ~0 C6 J

2 _+ x8 A6 P% P
% w0 ]0 d. V7 r" p

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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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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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