庆祝开版 我来发一个基于ESP8266的三路86面板智能开关

TwoOne

2 b  a0 @- b4 U! L) }; K# r5 T: @- X
; P0 t4 B5 Z# }* {8 B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~
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。
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首先放图:

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正文开始：
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！


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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。。。
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。

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. [. ~3 S# k& l

所以首先是确定需求。
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、三路开关，容量大，继电器16A以上，让开关和插座通吃；
3、220V直接供电，方便取电（开关、插座内有零火线）；
; Q; A8 y( x& u2 l5 o4 r4、预留三路自复位开关的连接座，自复位开关可以直接连接；
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- g3 M. |) `& i6、稳定，稳定，稳定！

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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。
2 ]1 i- Y/ r! k! m0 n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；
! T/ R3 d/ }, @! X9 _: D. x- u220V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+；
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，
# j3 |- P$ w" h5 s+ 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。

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3 u1 ]; K" _6 s' x/ x; m  U

: S5 a2 T9 b4 x+ Y3 b# F# i  P

功耗测试：
  p3 Q! v* [" ~# ]" V0 K0 J空载状态下（继电器不工作）：5V 0.05A

满载状态下（三路继电器接通）：5V 0.27A
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$ Z. o0 o* E$ G: C/ \+ |- G3 M

0 N2 A  d- B! V0 N. x2 d" }

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/
; N+ B, l0 q0 ^/ ]- T直接贴出配置代码：

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esphome:

  name: switchtest

  platform: ESP8266

  board: esp01_1m

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:

3 b+ U5 E: n  }/ G$ s8 ]: O; j

# Enable Home Assistant API

api:

ota:

! e6 ^5 t4 ~& y) s; t/ p/ f, o2 L

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

   

  - 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

2 L6 t& w6 q$ b* J6 D) W* Y, {

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。

6 E! H& M4 f: c5 r5 P  R

测试视频：

! ?3 C0 _2 Z, y; n) M. s

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)

2020-5-14 23:54 上传

点击文件名下载附件

BOM文件： Bom_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.zip (1.2 KB, 下载次数: 154)

2020-5-14 23:54 上传

点击文件名下载附件

固件： ESPhome-Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (280.31 KB, 下载次数: 69)

2020-5-14 23:54 上传

点击文件名下载附件

原理图： Schematic_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.pdf (106.76 KB, 下载次数: 134)

2020-5-14 23:55 上传

点击文件名下载附件

5 B* i' [0 A* s! q! r( d
1 o# M3 b  C! j9 {使用相关说明：
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；
! W- I- B5 i$ E, \! v1 A4 M2、继电器最大支持到16A，足够家庭中大部分电器的负载。
7 ^& r/ A  b( V7 P6 |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。

; T+ A3 D; D/ `: z8 P

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。

' l$ a( C  s" y2 U, f/ e% q

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：

5 \; \: Q- ]# _; v6 R
* W2 {) Y8 U& E. e* m* P3 o! |

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：
2 n( ?- g  d9 }9 V7 ~) z* uQ1：单火可以用吗？我的面板能否装下？
+ P1 q8 O* h( J' @7 |  NA1：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。
7 T  r  H) m: Q( PQ2、220v的电源模块可不可以用其他的？
' m9 F5 V4 r6 `  i0 ?* m- d$ ?A2：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）
Q3：断网之后能否正常运行？
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。
Q4：能不能改装成单路的或者双路？

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+ k# R; C) k- n% r

写在最后：
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~
0 G8 ]9 M; c0 G# R- n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。
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。
9 H; q( {2 M3 ?/ R9 e2 |, ~2 R" s
+ W+ ~: W( I( k! F9 Z; N/ g) ^谢谢大家的关注！（评分点赞暗示）

下期预告:

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16路30A集中控制智能开关Supersonic

3 x* u( C' Z" O4 w

五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

敬请期待！

$ G* `4 o% ~6 n+ L) C, W' m$ C' c

8 }7 I( M0 O+ f  Z& H1 Q

小白

沙发，前排围观

brightforce

前排围观 帮顶

Tenhai

高能了，感觉智能家居是和大趋势了，支持！！！

矿渣论坛ID

这个界面还是非常友好的

arthur711

这个可以天天有

guofengli

高能，关注中……

xiongyanbo

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

云如水

真是人才，顶