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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
( m* w. f' q/ K; F- H- ?6 f/ e, r- k7 m& L- s& X
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~
% N& C# R7 ~$ I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。- W: {5 P! U* H7 B$ r

, D" E7 U, S2 x6 |  s; a4 }首先放图:
2 Z4 W4 A5 A+ z1 O Side.jpg
$ e5 t  x. E( I0 V% ?* o- r( d+ ?# f
正文开始:
& ~& ^) a' s2 [! q: }" o: \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!

* t3 }8 |9 G. o
  [; C# ^0 Y1 p' G. b1 G- k

  u, L8 a% b! q* j6 V; {1 g3 N
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。。。) N' c( }; z2 }0 q1 E. F  ^
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。

! X( M- m/ g9 ~' t2 c" J. s
: c9 X- H7 v: d3 U0 S2 Q* j" I) [
所以首先是确定需求。
  a3 ]8 [9 q: f4 w1、整个电路板尺寸小,集成度高,能放进86暗盒里,安装方便;: L. l! F  p; W. ~/ p
2、三路开关,容量大,继电器16A以上,让开关和插座通吃;8 @: ]/ D0 I. f1 w7 A& Y
3、220V直接供电,方便取电(开关、插座内有零火线);* Z+ D8 n9 b- K( v
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;7 f: e# L9 R8 c( c
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;
3 f+ M$ ~1 h: l% ]5 S- @/ S" K6、稳定,稳定,稳定!
, L( L" {# ~; A# Y
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。
+ G# `4 @/ Q( S2 Y+ Q6 c, w4 O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;$ |' v, `% A" i: k8 a; {
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+;1 S5 A6 o- K) N) l- ?6 v0 V: E
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,
) E, A# ^  K! z5 V6 K" D( w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。

- Q  J4 ?, q5 P6 d5 H2 [- m) @  {4 U7 b6 [5 f
Revise.jpg
+ p6 _. k5 f0 g- X  s5 E3 h
PCBs.jpg

( |# {" q9 F( D7 x- @
PCB.jpg

6 k6 u% j7 ]3 S6 G+ |
Bottom.jpg
# N) K1 D) ]& O& C/ S; {
USB power supply.jpg
, K9 x0 ]$ d3 s6 _# D8 u  [- m
功耗测试:" l1 h- y  |, k) u1 p7 c% m8 j7 R
空载状态下(继电器不工作):5V 0.05A
Current1.jpg

. g) _0 x, C4 T7 d& z% c1 x# m
满载状态下(三路继电器接通):5V 0.27A
3 E/ C9 u7 @) B) o5 o. k1 L

/ E' _1 T0 X0 B! u
Current2.jpg

% w. ]& T* R, o5 E+ s2 q: n+ G
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 S6 k: u( \0 Z9 Y" m
直接贴出配置代码:
0 m( l( l& X! Y& O* h7 E
esphome:
  name: switchtest
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m
  |" ^6 V9 v2 ~' l9 M
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:

. o2 I- u: m* y0 E$ P
# Enable Home Assistant API
api:

) T8 k3 H8 O8 \# p) X% [: V
ota:

( n0 u- G5 q2 S4 B2 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
   

) ^# O- S) A( r+ D7 D
  - 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
' n8 M+ Q* B  w# g' j+ b$ H

( z2 s1 L0 _: d& O: j5 X
. G) O1 H3 g# Q8 [6 O
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。
2 j, x$ k* f0 P5 U" c
测试视频:
b4a004f55452e66c80afd3d32368c29e.gif

" o' I2 [' |# m
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) . q( j0 u4 f7 Q4 j2 y

5 V0 e- H4 `. I- _使用相关说明:, b2 u2 l2 U; N$ p5 v" M
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;
+ K4 J. n6 L  M' C' j* g( Y$ D/ D2、继电器最大支持到16A,足够家庭中大部分电器的负载。1 P6 _* m" a' s9 J+ t, ?; W
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。
4 j* \' n7 J; m$ e8 \$ O7 x0 y
4 G# ?# v) L% f0 ^- n& @5 l
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。

5 R& m2 @" y/ q  J6 E
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:

; W# f8 k: U6 G; G; v* G8 q
e335e22505fb0727698de438d478470.jpg

/ i5 ?- |9 i( M6 ]+ \( A# c 013d1d0df3a169667d95000f8f11aae.jpg 7 F/ @9 R& k0 S+ n

; C1 F3 J4 M! F" s( R
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:1 w( G1 e5 q/ V( o) `, N& e
Q1:单火可以用吗?我的面板能否装下?
5 F, o1 i8 ?8 U1 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。6 z2 N5 J2 m# k( f+ m* H
Q2、220v的电源模块可不可以用其他的?
# Q* a3 _9 p& r$ j; m' aA2: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)
( k! G' R( V8 c- PQ3:断网之后能否正常运行?
6 c7 _5 _3 F! A0 @# J* \8 y1 X8 [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。7 }- @: E1 p" Y. G, t. b
Q4:能不能改装成单路的或者双路?
+ ?; R3 P$ }1 L' u
; M& @: z+ ^; x/ q2 s0 ?9 L9 z
写在最后:
2 I, v( _1 D0 Q/ e! J$ d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~
6 f. }- h1 y  D0 l8 _1 }  l8 r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。. n) s' }* N1 E! o! ~/ o, X5 }
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 d9 ?2 o4 C2 ]( G5 l4 @8 }; A, F
+ \7 k$ r* ~9 S" [& J- @0 }% q2 Y谢谢大家的关注!(评分点赞暗示
' e6 _4 V+ g1 h$ v9 O( ]/ W0 M
下期预告:
, f- u$ |$ f  ]3 R
34ec57d50f760c3adee46b06c5d4266.jpg
16路30A集中控制智能开关Supersonic
  D/ G2 T! }2 A- D, o& b. s* d
Lightning2.jpg
4 L: Q0 j, p3 h
五路RGBWW智能灯带控制器Lightning

; k; q- C9 T2 Z+ J: o5 {" G3 J
敬请期待!

+ r5 @- c( r/ Y2 e; g3 `8 D' i* q# _  h6 `3 g2 P

: V* ^3 u1 J5 ~3 G: v8 }' _

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894057054 + 3 很给力!
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zystbbs + 5 + 5 很给力!
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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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4211
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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461

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中级渣柚V1

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461
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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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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1151
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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