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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 & K9 @+ ^2 P; \' o# g

' s- F0 c- ~' U* X3 x* ~" z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~0 G7 v4 h! U# C! A0 d( S6 }
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。. m! e3 n% w* `1 Q

2 f- A" b  D6 s- Y( l首先放图:) ^1 B0 K! p  [# ^
Side.jpg ' ^9 @3 a; ?$ k. \+ M$ q1 p
* r; r  ]; {7 |5 h5 [" [
正文开始:) F- U! ?4 `6 k) A! j2 z0 |/ m- Q
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!
  ~  P2 k/ R" T" @7 B( F% y/ b# ?" @6 s
& I9 F0 y. o4 q: g& [+ D; C" w* V

6 `; |& R4 f- ^  N" e
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。。。
! h! w6 |& W! I; L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。

5 X  Z$ B/ Z: L1 o) s4 k

0 h( ^/ T6 ^! a  |' t; I
所以首先是确定需求。& m% a4 H  J2 j) ~
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 m# z+ T8 B8 s( b& @2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;) `% R% e1 h, A2 z* w& \! h
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
& ]# n3 T3 w7 {+ S4、预留三路自复位开关的连接座,自复位开关可以直接连接;* `( Y' X) Z7 ?0 F, [8 _! d
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;
& \+ f0 V" L4 u  s5 y7 |2 K2 L/ g6、稳定,稳定,稳定!

) i! f- a, J6 ^2 S3 R6 @8 N& s3 W3 }
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。
' I6 @- K6 ]9 U7 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;
( ?/ n* j" O" O9 W$ M220V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+;
; C9 r% U/ H( I" x& O; W6 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,
4 _* [1 F$ O! 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。
1 j1 D+ D+ H' d$ T- B1 N
7 ~9 @+ Y# A4 ?0 ^
Revise.jpg
3 T: D4 l  b" z! X
PCBs.jpg

4 R/ l7 ~1 }, r4 F  l& s
PCB.jpg

/ ]' M! |( g* K9 o( X6 [
Bottom.jpg

7 N$ N0 D4 U" j+ V( s; r( N6 q
USB power supply.jpg
1 U4 O6 P! }: R1 d
功耗测试:% g# z) `2 \- m. Y( V4 K
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg

! t1 H$ N- _# Q+ b7 I' d  T
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A$ F5 S' S6 H7 W  f" @

8 M$ X! d, h9 }- u3 }7 V! _3 o
Current2.jpg

. Y/ @0 K; p) [
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/
: I$ c9 k$ a# \) R' S# a+ d直接贴出配置代码:
3 ]0 n! M; L* o' @9 ~/ i/ U3 A4 ~
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
) {$ ?( c# s3 p, R( [9 O* c
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:
5 C9 {9 G6 s  [5 g' W
# Enable Home Assistant API
api:
! d- A$ T0 r# D" }
ota:
2 T! v+ n# g) u  z3 r3 K$ T& I
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
   
4 o! e& F& i7 t5 S% ]
  - 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

5 ]% i, F) \  U
8 }( H8 g% p7 r  h' X5 K

! n' Z! @# c# |. o+ ]& N
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。

! p) |9 O! A! N7 U  V+ Q
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

+ w+ D% i2 F+ D, C5 R& z! T& 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)
0 z+ W( r' X. F4 _4 m$ d4 Z* F2 ]$ \- q0 H" W
使用相关说明:, q  C8 z  \' Q# t" G+ n
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;
- n, Y, V3 c9 \9 D; f0 f$ i2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。
" W* k3 f: q6 Y  r$ V3、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。4 ~, Q- \! E5 ^0 x( F' c

- I$ R9 d$ @' K1 W
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。
- i4 w  l- a1 L7 L0 [) Y2 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:

3 W. O0 T  q+ f
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg
0 t+ d3 W: h, r- j
013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg 9 N' h5 ~! W7 L2 l; z  T
) t, X0 V; O$ T- p+ P* K; \" 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:
/ s& E' ]/ M0 t6 X# xQ1:单火可以用吗?我的面板能否装下?# o" o9 d  y* j6 c# L
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。
- g( i  k- p+ L3 ]: w$ RQ2、220v的电源模块可不可以用其他的?
/ M* H/ Q: a8 K* FA2: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)/ Y0 S5 w! ~* k) Y
Q3:断网之后能否正常运行?
" ]5 q4 z; \1 u  H2 TA3: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。
4 c4 t& Z% X% \) \  mQ4:能不能改装成单路的或者双路?

( N# b' p/ K& P7 b

( }; y; P8 Z- b5 t! Q
写在最后:
1 j$ Z5 c6 j1 p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~. p6 L) x- p, A0 M8 V! r+ 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。2 d% f' w. ^/ u2 Z: \! G% 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。) o+ o$ K- n% x! `
" s2 X4 c2 x2 P$ A! O* s1 M
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
8 n+ K* u1 \0 U2 X4 v) a, b6 Y
下期预告:
6 c2 R( l2 t  }8 I% }/ @
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

( u" b3 w' X& w( c2 T( n5 m3 u Lightning2.jpg ( N8 r* b& ]9 u2 t& x! ], g4 ?
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
8 t: g/ p9 l; P5 r
敬请期待!

1 }: z# I) R6 z- R& ^5 w- l- u# ]/ f5 h, z2 N
8 A" r2 {; l0 R8 b, W

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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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alextsui + 3 很给力!
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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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!!!

0

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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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23

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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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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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1155

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实习版主

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1155
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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