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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
& v' [3 d: k; }/ L2 j+ Q5 G7 \/ Y2 {$ a: K) C. r; d' L" r7 U
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~6 S- K: a% M5 R) O( t1 I4 d
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。! q3 I- O% y: R) M

) L7 @: v9 N7 n3 {5 u- l( N5 q首先放图:" q4 ~/ c/ T/ g$ C8 f1 A2 Q
Side.jpg ' l7 x+ v; q3 R1 n: @3 P

% z" G+ U. s- k$ N正文开始:
, ~0 R' F) v: |1 y0 F- |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!
' Q- w1 m& d* K6 R* E+ a3 G
5 B$ l  h- j5 t

; S( D* p$ ~( j/ a! l/ S
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。。。: i" m5 x% f6 L- p. v
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。
) D7 l! h; ]' U7 q  N- a* D8 R0 @1 g
! h  i0 H% B9 ?8 J) R
所以首先是确定需求。! F/ f) w! ]9 {2 C) Q# F
1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;* \& k1 f3 g& W- J& m2 t
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;6 V$ w# \# W0 B6 N2 C; Q7 p
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);
3 I" T$ @# j/ K  _( \/ d4 D4、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% C. N1 q1 l  H+ y  S; i5、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;
, ^/ G. ]( @4 u4 G6、稳定,稳定,稳定!

% q7 C: ^% B' K9 q( a, p
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。
$ [( g0 I! E5 v6 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;
& Q, _; n$ Y) [' E7 o220V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+;: a( W: R" D' N" P: S4 p
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,: z0 C) L* A1 b( 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。

, a/ R. b! G: h) y
5 H: k. K- O: G9 [3 }
Revise.jpg

2 ~! x5 W9 Q9 W' t" M" T# Q
PCBs.jpg
, i+ P: }. r5 I0 [! R% o
PCB.jpg

* Y: Q2 b1 e+ f
Bottom.jpg

* B( Z# _- [0 \# g- s5 i6 T" z
USB power supply.jpg

/ \. i' e5 D  n& `6 s2 i, e9 M
功耗测试:- r& Q5 Q) J4 `2 E: X0 P. ]) l6 v
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg

" z5 I# ]8 }) ~% [4 l
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A1 n8 P6 G0 g. Z7 T3 ]
0 ^2 I1 z# B! j: y6 Z
Current2.jpg

: r! m8 q! q& \, Y, r
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/1 _# ]6 [5 |' n2 r+ x
直接贴出配置代码:

; G) }7 \$ A9 {: n
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
2 b; m  M0 E2 Z# T1 A) N
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:

; M7 h# r$ N9 z& \7 R9 G8 e/ t
# Enable Home Assistant API
api:

+ g! g& D: R& M* J: V8 ^. A
ota:
- K3 u! ]3 \8 S
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
   

) k5 j- D4 l2 {/ C2 U
  - 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

) i. ~- o- ^' N) ^, M1 E% C' z6 c; {" w* |* m; q; o. c

+ |, ]8 q  _! |; b2 m
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。
1 N4 }* B! T. `$ I" |' A6 ~
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

) \# ?* {7 F4 y( X! J
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)
4 o) f& Z0 z) O& P0 G# A6 C! Z3 }' [8 P! V- j, f) ]
使用相关说明:$ t/ f0 a& M/ ]9 C9 C, H( g' L
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;5 g6 |* X1 }9 ^3 `
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。$ }. [! g5 O2 C% y8 A
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。& M' F8 m9 Q; V
" e' y3 `  o3 V
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+ i) Q( h8 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:
, m$ r& K2 Y* I* @8 ?: X
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

2 e! I1 r8 Z$ ?# i) o 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg   X  l; T$ d+ Z4 k
7 a. O0 l/ U' d  ?& g7 `7 r! y
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:
) Q3 n9 o: ^/ M" D+ {0 LQ1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
2 ^# ^9 S! B/ C% Q' W6 x6 `- @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。
7 f/ H. k/ r+ P2 ~/ H4 z+ H% _) ^4 j9 eQ2、220v的电源模块可不可以用其他的?0 y% D* V/ J) M; ?$ q" \! c5 [) u
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)3 {: X1 p& F# y. }/ A, t( w
Q3:断网之后能否正常运行?
# x2 d# X4 @; V& B. qA3: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。* O4 X/ V- s  c8 {
Q4:能不能改装成单路的或者双路?

6 k' t0 `* g2 X1 `
+ P3 w) i+ N! Z4 D# `8 Q
写在最后:& g& ]; B% w) v: d! k  o! z
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~
: J0 z. ]* Q+ u9 J# \$ D+ B+ S" g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。; c2 w- W/ F7 y, e1 O
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 K  e1 Z( e, [- |' @
$ B- i9 B1 s7 J
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
# X4 r) }/ S# ?2 _
下期预告:

! y, r( S" \8 w
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic
  G- H2 g/ X5 l
Lightning2.jpg
$ G5 R, e: l. w7 n  B$ {7 }+ _
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

* _" _6 k5 [9 j0 B4 U
敬请期待!
% R) K8 A0 a$ U7 w0 f! p5 W0 A
( h5 h! U1 r$ D

6 j" `# h6 M! N

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894057054 + 3 很给力!
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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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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

2

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461

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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!!!

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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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237

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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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