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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
& k! E( B; _. B0 A+ @; Y
& ]+ j$ C6 R* r% X1 ?! L7 e" Q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~" g" l/ c# H' t' o  m( V
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。, T; F3 Y9 n+ n: P, C4 n

5 j/ `6 T( `# e+ G( _首先放图:8 X4 U3 f) k$ b; N, w
Side.jpg # c' D, L- x9 ~+ l6 A
% d) M8 o1 l; P" c( o. j
正文开始:" J" k# p; P0 p5 F0 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!

$ P6 j+ b+ N" Z6 j: j+ d1 J3 L, i; O, `; M

$ t$ }6 [6 R* C0 j, N6 Q
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 _" Z" T/ k7 H2 m
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。
8 e) {+ |6 R5 e# G

$ N* V2 ?4 O+ B9 r4 u% g" n0 o7 L
所以首先是确定需求。) R* |* B; \2 b4 P! ~
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;  f% i/ Y3 _- ?# O  h7 ^
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;
7 k# {1 c# ^, z3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
* Q9 }1 y- \8 ?: A7 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;
$ N4 j) m* R7 K  l  ^$ }8 V5、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;
' v4 j  ^  ]# e- [0 E5 f/ r6、稳定,稳定,稳定!

% w% l! [4 a# e1 U  M# K* i
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。7 f8 \$ O4 d2 [, f# x6 B; ~
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;: W3 O! K$ l- J
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+;5 U2 B; ^5 O/ h$ ]2 H
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,
1 X7 R) P, T- }) G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。

2 q# n" Q& c( x1 W) P, |" S# ]  ?8 p, k" l
Revise.jpg
1 Q$ z  a1 r2 ~9 m- T! E$ p
PCBs.jpg

/ d- a6 [' D8 I% I$ |6 _
PCB.jpg

! ?0 m2 f2 \3 D( I1 E" |
Bottom.jpg
) U3 n  a( D' j2 p0 w$ q8 `5 |4 n
USB power supply.jpg

$ H3 _) ]7 A6 o/ R: Y
功耗测试:2 s& e2 c0 z9 W( n: N" v
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg

% R* _# E- E' z$ t$ h. U
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A+ [0 J9 g% P7 Q# a# m
4 z+ J! @2 h0 c; F) }% X2 j  N. r
Current2.jpg

+ j0 f2 x# W: _; Z* L9 i
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/- j: F2 f, c0 Y; ~4 W
直接贴出配置代码:
3 D9 m6 J/ @; ?$ [3 o
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
5 t- _4 b4 h" P  U! 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:
* m8 Z2 `5 {6 \& [, [
# Enable Home Assistant API
api:
, s1 O6 g5 Z, Q7 P! m
ota:
4 g; Z) r# O& S; p
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
   
% @" G5 }  q% H1 ^8 [
  - 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

& _. |' j+ J) @( z
; w; h6 h" j+ O" |, F& n/ M5 s

( V2 F. s" D# {$ p. Q# e
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。

, J4 P; E0 q4 a" I3 w  \
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif
, y( Z+ c& V' y
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) 6 n1 w/ b0 w9 p/ e1 z" n
# D" ?$ y9 _" T# U
使用相关说明:/ [; J9 L( T+ e4 K) n8 s
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;; R: J' X" ]% ]" a7 d+ \
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。2 }6 i& p5 N! e4 }; T2 K2 F
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。5 t- T- J9 R2 E8 L8 l+ h% l
1 N3 O$ f: P( L2 _
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。
4 c, R: c3 s! q3 h- K( i( m
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:
! D5 u/ W& F$ a1 e# _7 i' s3 i3 H
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg
2 O8 {- C) V7 n' m7 Z1 E9 T; j
013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg ; l8 i! b" x# w* l( Y8 @
: K: }  D) m$ y. q
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:/ I% J# `$ c' r4 y- m/ r
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
, W  }: [: B) {# R* m% ]  m) \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。
+ V$ s( V5 F4 G8 F) W: k$ e0 kQ2、220v的电源模块可不可以用其他的?
5 |+ T) n: U/ }( I. M' u9 ]- mA2: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)
+ k1 ?# _6 O' J2 o$ N: y- |Q3:断网之后能否正常运行?
3 @5 E5 ~6 a& p' ?6 p7 rA3: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。# Z" a2 i2 a/ R$ `- @# c
Q4:能不能改装成单路的或者双路?

% B  `* n' ^7 S. S# J3 K* S% ]9 R

0 B, q: q+ k/ I
写在最后:# f: n7 E* J) y0 P2 k% o! _8 _/ q
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~  t; S% F$ h" h
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。: O/ n# U9 t& i3 \
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。
3 @6 `3 W+ K! _0 [5 e3 i% l2 E' R! n5 j
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
& `, q$ u& A/ J
下期预告:
6 M5 c! O7 p! ^
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

1 ]: \- G* e, l7 A Lightning2.jpg " m5 a- Z. x$ _
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning
) y& x1 A- _2 T! D+ L
敬请期待!

) ?( M7 K2 i& ]7 b5 W1 x8 p. j2 w: y' ?) e4 P$ p% T
1 [3 |* K6 y% N' M3 ~% Y" I  {% l

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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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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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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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