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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

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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 ( U0 E3 I# T1 f9 u
# y4 m  v7 s& {0 G2 j) 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~8 ?; c7 H. C( s+ c( x& v, {; B3 E+ K
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。
6 @& i# h' V1 G; S5 c  I3 h% o

' l" _- f2 }: _% Y4 i9 m2 O首先放图:! K  N( q$ R, q8 x
Side.jpg / {  {$ j% y9 v3 _# K0 I

  Y1 U0 q3 i6 y8 z% L5 p正文开始:1 q0 O4 {, O6 n
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!

9 {  U  O  I) g$ m9 L. G" H; {& x% d8 L

5 u$ ^5 c) q: @8 |/ c- V, U5 F
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。。。
+ R" \/ @8 s6 B, q1 c& K/ a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。

* a* }. v% h2 u3 {6 u% Z
5 U  [+ |3 r/ ]8 \1 S
所以首先是确定需求。
+ L# e& a# `! w) M+ f9 }1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;
+ X4 d9 A0 b$ i3 X) n  `8 ^2 b2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;
  h0 f. R, w0 I1 \) Z$ H  T3 W* A3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);# V7 l2 ?& @" y( V) T$ w  ^
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;
9 q4 F' Q) E, K5、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;
' R* ?# `% \0 s  X1 _6、稳定,稳定,稳定!

! Z2 ~; M5 R2 y$ y& U
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。  E. \7 R( n2 i9 K- r5 y+ \
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;
$ y- k6 @/ D' f, O# y220V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+;
7 h: |- J3 `) C/ g- {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,
! j  c) ~( b) i! X/ }. f' T! z: O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。
( C! X- }: d" I' E) S

$ A' C% |# E6 e' X) F3 G9 \- N
Revise.jpg
& Q! P4 v6 [2 B, P5 j
PCBs.jpg
3 `1 X. S/ L( p! }
PCB.jpg
* g( [! @/ ^2 k0 Z
Bottom.jpg

4 N; h  {0 N" s: O1 Z5 V
USB power supply.jpg

/ C- ~" J' K4 J
功耗测试:0 m) R& Y+ n6 u7 J) |
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg
* p" R$ ?1 ]5 s8 H- m: \+ m) \
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
" d7 S4 ^% {. c6 Q  A) G+ {) f- W3 H

+ x6 N8 `2 F, |: s
Current2.jpg

1 s9 P. a  W/ Z
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/
3 u4 o( c/ A! P* ?直接贴出配置代码:

! {9 }  c+ {) q/ G) j$ @( V
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m

0 ]) v; b; t' P. [3 ~% z
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:

; O4 ~5 N" C! q, V7 e$ g& C
# Enable Home Assistant API
api:
$ `- S9 p2 V& ~
ota:
7 B9 J4 @4 v. m6 f
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
   
9 L. y; ^0 S. y$ v
  - 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
8 `: d, s3 t% h% `/ r1 a( P" n

% P. C; k: b" W

1 y9 q1 Y1 H+ H; Z8 T# x
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 t# p) x/ f$ F( f4 K1 v
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

3 I2 U9 y6 e! ?! F9 R' w
相关文件下载:
Gerber文件: PCBGerber_Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (120.5 KB, 下载次数: 76)
BOM文件: Bom_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.zip (1.2 KB, 下载次数: 152)
固件: ESPhome-Spark-ESP8266-Smart-Device_V10.0.zip (280.31 KB, 下载次数: 68)
原理图: Schematic_Spark-ESP8266-Smart-Device_v10.0.pdf (106.76 KB, 下载次数: 133) 8 C6 d/ D# L. ]/ [/ Z, T
' ?$ X8 m, X7 F  v+ u! [4 }
使用相关说明:. K5 _  J- O  Q1 j+ t3 y/ L9 U
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;2 e1 d0 A: W  t% ?
2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。
* z; I) u  [9 q2 m6 o8 R3、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。/ D- ^& E9 c/ `% `  z4 F

" r$ V9 H7 M; D, `! f
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。

- Y. y. k2 O2 N2 u9 @
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:
9 y* D' T/ M$ q. y
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

' }. d+ y5 E; ^! c: O 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg ; O) `) {3 `+ H8 \

3 E" \7 }5 B9 s/ ]! J5 [& ?
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:
* V* r' a5 v7 \Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
% T3 \0 D6 n6 s! `5 B: yA1: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。+ j5 R" M9 Z6 m0 g( E9 b
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?/ {, W6 x) p) |4 r( t% ?
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)
9 ?( f2 Z- d. W4 p) M+ t: MQ3:断网之后能否正常运行?5 s" I& v0 \' I; z
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。& [, Z) P. Y5 @' N
Q4:能不能改装成单路的或者双路?
, ^! G! u: ^& y  h

; A7 f$ O5 ^( o- S: P1 b# h5 h% \1 ?
写在最后:
. x  h$ }& Q  Y& H6 O8 I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~
* o% h' e  G/ h: U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。& ~  t& ^6 U7 G
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。
- t. X  E$ P" |& Y2 b  ], t0 V% r6 a5 q5 ^0 I1 }* x+ P
谢谢大家的关注!(评分点赞暗示

7 Y6 e9 I  o4 G7 D  ~' H
下期预告:

- N) g. w6 m" D7 b
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic

! r* Z3 \: K5 J$ w Lightning2.jpg
5 z2 ~9 O5 }5 @4 J8 E9 g
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

# D, [! d! G% x5 Y( L
敬请期待!

; b+ R  N/ I" y
' f( ^  h. b+ B
4 z( M# q! }- C1 e

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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!!!

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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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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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117

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初级渣柚V2

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117
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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1151

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实习版主

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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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发表于 2020-5-15 07:28:12 | 显示全部楼层
真是人才,顶
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