Techswitch 1.0: 25 кадамдары (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Акылдуу үйдү TechSwitch-1.0 (DIY режими) менен күчтөндүрүңүз

TechSwitch-1.0 деген эмне (DIY режими)

TechSwitch-1.0-бул ESP8266 негизделген акылдуу коммутатор. ал 5 тиричилик техникасын башкара алат.

Эмне үчүн бул DIY режими ??

Бул каалаган убакта кайра жаркыроо үчүн иштелип чыккан. ПХБда эки режимди тандоо секиргичи бар

1) Run режими:- Үзгүлтүксүз иштөө үчүн.

2) Жарык режими:-бул режимде колдонуучу чипти кайра жаркылдоо процедурасын сактоо менен кайра жаркырата алат.

3) Аналогдук киргизүү:- ESP8266 бир ADC 0-1 Vdc бар. Анын аталышы дагы аналогдук сенсор менен ойноо үчүн ПХБда берилген.

TechSwitch-1.0 техникалык өзгөчөлүгү (DIY режими)

1. 5 Output (230V AC) + 5 Input (0VDC switching) + 1 Analog input (0-1VDC)

2. Рейтинг:- 2,0 Ампер.

3. Коммутациялоочу элемент:- SSR +Zero Crossing коммутациясы.

4. Коргоо:- Ар бир чыгаруу 2 Амп менен корголгон. айнек сактандыргыч.

5. Колдонулган программалык камсыздоо:- Tasmota колдонууга оңой жана туруктуу программалык камсыздоо. Аны DIY режими катары ар кандай камтылган программа жаркырата алат.

6. Киргизүү:- Opto кошулган (-Ve) которулуу.

7. ESP8266 электр жөнгө салуучу кош режими болушу мүмкүн:- Бак конвертерин, ошондой эле AMS1117 жөндөгүчүн колдоно алат.

Жабдуулар

• Толук BOQ тиркелет.

  · Электр менен камсыздоо:- Жасоо:- Hi-Link, Модели:- HLK-PM01, 230V, 5 VDC, 3W (01)

  · Микроконтроллер:- ESP12F (01)

  · 3.3 VDC регулятору:- Эки тараптуу камсыздоону колдонсо болот

  · Бак алмаштыргыч (01)

  · AMS1117 Voltage Regulator. (01)

  · PC817:- Opt coupler Make:- Sharp Package: -THT (10)

  · G3MB-202PL:- SSR Omron (05) жаса, нөлдүк өтмөктү алмаштыруу.

  · Светодиод: -Түсү:- Ар кандай, Пакет THT (01)

  · 220 же 250 Ом каршылыгы:- Керамика (11)

  · 100 Ом каршылыгы:- Керамика (5)

  · 8k Ohm каршылыгы:- Керамика (1)

  · 2k2 Ohm резистору:- Керамика (1)

  · 10K Ом каршылыгы:- Керамика (13)

  · Баскыч баскычы: -Парт коду:- EVQ22705R, Түрү:- Эки терминалы менен (02)

  · Glass Fuse:- Түрү:- Glass, Rating:- 2 Amp @ 230V AC. (5)

  · PCB Эркек баш:- Үч баштуу үч баш жана 4 пин менен бир баш. Ошентип, эркектердин бир стандарттуу тилкесин сатып алганыңыз оң.

1 -кадам: Концепттин жыйынтыкталышы

Концепциянын аякталышы:- Мен төмөндөгүдөй талапты аныктадым

1. Smart Switchди 5 Switchке ээ кылуу жана WIFI тарабынан көзөмөлдөнүшү мүмкүн.

2. Бул WIFI менен физикалык которгучтар же баскычтар менен иштей алат.

3 Которуу DIY режими болушу мүмкүн, андыктан аны кайра чагылдыруу мүмкүн.

4. Бул эч кандай өчүргүчтөрдү же зымдарды өзгөртпөстөн учурдагы коммутатор тактасына туура келиши мүмкүн.

5. Микроконтроллердин БАРДЫК GPIOсу DIY режими катары колдонулат.

6. Коммутатордук аппарат ызы -чууну жана коммутация толкундарын болтурбоо үчүн SSR & нөлдүк өтмөккө ээ болушу керек.

7. ПХБнын өлчөмү жетишерлик кичине болушу керек, андыктан ал учурдагы коммутаторго туура келет.

Биз талапты тактап чыккандан кийин, кийинки кадам - жабдыктарды тандоо

2 -кадам: Микроконтроллерди тандоо

Микроконтроллерди тандоо критерийлери

1. Керектүү GPIO: -5 киргизүү + 5 Output + 1 ADC.
2. Wifi иштетилди
3. DIY функциясын камсыз кылуу үчүн кайра жаркыроо оңой.

ESP8266 жогорудагы талаптарга ылайыктуу. ал 11 GPIO + 1 ADC + WiFi иштетилген.

Мен ESP1226 модулун тандап алдым, бул ESP8266 микроконтроллерине негизделген Devlopment тактасы, анын кичинекей формфактору бар жана бардык GPIO оңой колдонуу үчүн толтурулган.

3 -кадам: ESP8266 тактасынын GPIO деталын текшерүү

• ESP8266 маалымат барагына ылайык, кээ бир GPIO атайын функция үчүн колдонулат.
• Breadboard сыноо учурунда мен аны жүктөй албай башымды чийип алдым.
• Акыры интернеттеги изилдөөлөр жана аны панель менен ойноо менен мен GPIO маалыматтарын жалпыладым жана түшүнүү үчүн жөнөкөй стол түздүм.

4 -кадам: Электр менен камсыздоону тандоо

Электр менен камсыздоону тандоо

• Индияда 230VAC ички камсыздоо болуп саналат. ESP8266 3.3VDCде иштегендиктен, биз 230VDC / 3.3VDC электр менен камсыздоону тандашыбыз керек.
• Бирок, Power Switching түзмөгү SSR жана 5VDCде иштейт, ошондуктан мен 5VDC бар Power Supply тандашым керек.
• Акыры 230V/5VDC ээ болгон электр энергиясы тандалды.
• 3.3VDC алуу үчүн мен 5VDC/3.3VDC ээ Бак конвертерин тандап алдым.
• Биз DIY режимин иштеп чыгышыбыз керек болгондуктан, мен AMS1117 линиялык чыңалуу жөндөгүчүн камсыздайм.

Акыркы Жыйынтык

Биринчи электр менен камсыздоо конверсиясы 230 В / 5 ВДК, 3 Вт кубаттуулукка ээ.

HI-LINK HLK-PM01 смпсин түзөт

Экинчи өзгөртүү 5VDC 3.3VDC болуп саналат

Бул үчүн мен 5V/3.3V Бак конвертерин жана AMS1117 линиялык чыңалуу жөндөгүчүн камсыз кылууну тандап алдым

PCB ушундай жол менен жасалган, ал AMS1117 же Бак конвертерин колдоно алат (Ким болбосун).

5 -кадам: Коммутатордук түзүлүштү тандоо

• Мен Omron Make G3MB-202P SSRти тандап алдым

  • ССРи 2 амп. учурдагы кубаттуулук.
  • 5VDCде иштей алат.
  • Zero crossing Switching менен камсыз кылуу.
  • Камтылган Snubber микросхемасы.

Zero Crossing деген эмне?

• 50 HZ AC менен камсыздоо - бул синусоидалык чыңалуу.
• Сунуш чыңалуусунун полярдуулугу ар бир 20 секундда жана бир секундада 50 жолу өзгөрдү.
• Чыңалуу нөлгө 20 миллелден секунд сайын түшөт.

• Zero Crossing SSR чыңалуунун нөлдүк потенциалын аныктайт жана бул учурда чыгууну күйгүзөт.

  Мисалы:- эгерде буйрук 45 даражада жөнөтүлсө (чыңалуу максималдуу чыңалууда), СССР 90 градуска күйөт (чыңалуу нөл болгондо)

• Бул которуштуруу толкундарын жана ызы -чууну азайтат.
• Нөлдөн өтүү чекити тиркелген сүрөттө көрсөтүлөт (Кызыл бөлүп көрсөтүлгөн текст)

6 -кадам: ESP8266 PIN тандоо

ESP8266де жалпы 11 GPIO жана бир ADC пин бар. (3 -кадамды караңыз)

Төмөндөгү критерийлерден улам esp8266 пин тандоо абдан маанилүү.

Киргизүүнү тандоо критерийлери:-

• GPIO PIN15 жүктөө учурунда төмөн болушу керек, башка акылдуу ESP жүктөлбөйт.

  Жүктөө учурунда GPIO15 жогору болсо, SD картадан жүктөөгө аракет кылат

• ESP8266 neve Boot Жүктөө учурунда GPIO PIN1 же GPIO 2 же GPIO 3 ТӨМӨН болсо.

Чыгарууну тандоо критерийлери:-

• GPIO PIN 1, 2, 15 & 16 жүктөө учурунда жогору болот (бир аз убакыт үчүн).
• эгерде биз бул пинди кириш жана PIN жүктөө учурунда ТӨМӨН деңгээлде колдонсок, анда бул пин төмөн болгон PIN ортосундагы кыска туташуудан улам бузулат, бирок жүктөө учурунда ESP8266 турин.

Акыркы жыйынтык:-

Акыры GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 чыгаруу үчүн тандалат.

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 киргизүү үчүн тандалган.

Чектөө:-

• GPIO1 & 3 - бул UART казыктары, алар ESP8266 жаркыраш үчүн колдонулат жана биз дагы аларды өндүрүш катары колдонууну каалаганбыз.
• GPIO0 ESPти флэш режимине коюу үчүн колдонулат жана биз аны чыгаруу катары колдонууну чечтик.

Жогорудагы чектөөлөр үчүн чечим:-

1. Маселе эки секиргич менен камсыздалат.

   1. Flash режими секиргичи: - Бул позицияда үч пиндин баары коммутациялык схемадан обочолонуп, флеш режиминин башына туташкан.
   2. Иштөө режими секиргичи:- Бул позицияда үч пиндин баары коммутациялык схемага туташат.

7 -кадам: Optocoupler тандоо

PIN чоо-жайы:-

• PIN 1 жана 2 Киргизүү тарабы (Камтылган LED)

  • 1-пин:- Анод
  • Пнд 2:- Катод

• PIN 3 & 4 Чыгуу тарабы (Сүрөт транзистору.

  • Pin 3:- Эмиттер
  • Pin 4:- Коллектор

Output коммутациялык схеманы тандоо

1. ESP 8266 GPIO болгону 20 м.а. esprissif боюнча.
2. Optocoupler SSR которуу учурунда ESP GPIO PIN коргоо үчүн колдонулат.

3. 220 Ом резистору GPIO агымын чектөө үчүн колдонулат.

   Мен 200, 220 & 250 колдондум жана бардык резисторлор жакшы иштейт

4. Учурдагы эсептөө I = V / R, I = 3.3V / 250*Ом = 13 ма.
5. PC817 киргизүү LED коопсуз тарабы үчүн нөл деп эсептелген кээ бир каршылыкка ээ.

Input Switching чынжыр тандоо

1. PC817 optocouplers 220 Ом учурдагы чектөөчү резистору менен киргизүү схемасында колдонулат.
2. Optocouplerдин чыгышы GPIO менен бирге Pull-UP каршылыгы менен байланышкан.

8 -кадам: Circuit Layout даярдоо

Бардык компоненттерди тандап, зымдардын методологиясын аныктагандан кийин, биз каалаган программалык камсыздоону колдонуу менен Circuitти өнүктүрүүгө өтө алабыз.

Мен Easyeda колдондум, ал вебге негизделген PCB өнүктүрүү платформасы жана колдонууга оңой.

Easyeda дареги:- EsasyEda

Жөнөкөй түшүндүрүү үчүн мен бүт схеманы бөлүктөргө бөлдүм. & биринчиси - электр схемасы.

Power схемасы A:- 230 VAC 5VDC үчүн

1. HI-Link 230Vac 5 V DC үчүн HLK-PM01 SMPS кылат.
2. Maximum Power 3 Watt болуп саналат. 600 ма камсыз кыла алат дегенди билдирет.

Power чынжыр B:- 5VDC үчүн 3.3VDC

Бул PCB DIY режими болгондуктан. Мен 5Vны 3.3Vга айландыруунун эки ыкмасын бердим.

1. AMS1117 Voltage жөндөгүчүн колдонуу.
2. Бак Конвертерин колдонуу.

каалаган адам компоненттин болушуна жараша колдоно алат.

9 -кадам: ESP8266 зымдары

Таза порт опциясы схеманы жөнөкөй кылуу үчүн колдонулат.

Net port деген эмне?

1. Таза билдирүү жалпы түйүнгө ат бере алабыз дегенди билдирет.
2. Ар кандай бөлүктө бир эле атты колдонуу менен, Easyeda бир эле туташкан түзмөк катары бирдей аталышты карайт.

Esp8266 зымынын кээ бир негизги эрежелери

1. CH_PD пин жогору болушу керек.
2. Кадимки иштөө учурунда пин бийик болушу керек.
3. GPIO 0, 1 & 2 жүктөө учурунда төмөн эмес.
4. GPIO 15 жүктөө учурунда жогорку деңгээлде болбошу керек.
5. Жогоруда айтылгандардын баарын эске алуу менен ESP8266 зым схемасы даярдалган. & схемалык сүрөттө көрсөтүлгөн.
6. GPIO2 күйгүзүү учурунда GPIO2 LOWну болтурбоо үчүн, тескерисинче полярлуулукта Status LED жана туташкан LED катары колдонулат.

10 -кадам: ESP8266 Output Switching Circuit

ESO8266 GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 чыгаруу катары колдонулат.

1. GPIO 0 & 1ди жогорку деңгээлде кармоо үчүн анын зымдары башка өндүрүштөн бир аз айырмаланат.

   1. Бут бул пин жүктөө учурунда 3.3V болот.
   2. PC817дин PIN1 аноду 3.3Vга туташкан.
   3. PIN2, катод, GPIO менен учурдагы чектөөчү резистордун жардамы менен туташат (220/250 Ом).
   4. Алга карай бир жактуу диод 3.3V (0.7V диоддун түшүүсү) өтүп кетиши мүмкүн, экөө тең GPIO жүктөө учурунда дээрлик 2.5 VDC алышат.

2. Калган GPIO пин PIN1 менен туташкан, анод PC817 & Ground PIN2 менен туташат, бул катод учурдагы чектөөчү резистордун жардамы менен.

   1. Ground катод менен туташкандыктан, ал PC817 светодиодунан өтүп, GPIOну төмөн деңгээлде кармап турат.
   2. Бул жүктөө учурунда GPIO15 LOW кылат.
3. Биз ар кандай зым схемасын кабыл алуу менен үч GPIOнун көйгөйүн чечтик.

11 -кадам: Esp8266 киргизүү

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 киргизүү катары колдонулат.

Киргизүү зымдары талаа түзмөгүнө туташкандыктан, коргоо ESP8266 GPIO үчүн талап кылынат.

PC817 optocoupler киргизүү изоляциясы үчүн колдонулат.

1. PC817 киргизүү катоддору Pin чектөөлөрү менен учурдагы чектөөчү резистордун жардамы менен туташат (250 Ом).
2. Бардык Optocoupler аноду 5VDC менен туташкан.
3. Киргизүү пини жерге туташкан сайын, Optocoupler бир жактуу жана чыгуучу транзисторду алдыга жылдырат.
4. Optocoupler коллекционери GPIO менен 10 K тартуучу каршылыгы менен байланышкан.

Pull-up деген эмне ???

• Тартуу каршылыгы GPIO'ну туруктуу кармоо үчүн колдонулат, GPIO менен байланышкан жана башка учу 3.3Vга туташкан.
• Бул GPIOну жогорку деңгээлде кармап, жалган триггерден сактайт.

12 -кадам: Акыркы схема

Бардык бөлүктөр аяктагандан кийин зымдарды текшерүү убактысы келет.

Бул үчүн Easyeda мүмкүнчүлүгүн камсыз кылуу.

13 -кадам: ПКБны Convert

Районду PCB макетине айландыруу кадамдары

1. Aftermaking Circuit биз аны PCB макетине айландыра алабыз.
2. Easyeda тутумунун ПКБга айландыруу вариантын басуу менен схеманы ПХБ макетине айландыруу башталат.
3. Эгерде кандайдыр бир зым катасы же колдонулбаган казыктар бар болсо, анда Error/Alarm пайда болот.
4. Программалык камсыздоону иштеп чыгуунун оң жагындагы катаны текшерүү менен биз ар бир катаны бирден чече алабыз.
5. Бардык ката чечилгенден кийин түзүлгөн PCB макети.

14 -кадам: ПХБнын жайгашуусу жана компонанттык аранжировкасы

Коштоочу жайгаштыруу

1. Бардык компоненттер анын иш жүзүндө менен

2. өлчөмдөрү жана энбелгилери PCB макет экранында көрсөтүлөт.

   Биринчи кадам - компонентти иретке келтирүү

3. Мүмкүн болушунча жогорку чыңалуу менен төмөн чыңалуу компонентин коюуга аракет кылыңыз.

4. PCBдин керектүү өлчөмүнө жараша ар бир компонентти тууралаңыз.

   Бардык компоненттерди жайгаштыргандан кийин биз издерди жасай алабыз

5. (издердин туурасы чынжыр бөлүгүнүн агымына жараша туураланышы керек)
6. Кээ бир издер pcbдин түбүндө жайгашууну өзгөртүү функциясын колдонуу менен байкалат.
7. Электр издери өндүрүштөн кийин куйуу үчүн ачык бойдон калууда.

15 -кадам: Акыркы PCB макети

16 -кадам: Checkign 3D кароо жана Ggerber файлын түзүү

Easyeda 3D кароо вариантын камсыз кылат, анда биз ПХБнын 3D көрүнүшүн текшере алабыз жана ал жасалмалоодон кийин кандай көрүнөөрүн билебиз.

3D көрүнүшүн текшергенден кийин Gerber файлдарын жаратыңыз.

17 -кадам: Заказ берүү

Genber Generation файл тутумунан кийин акыркы ПХБ макетинин алдыңкы көрүнүшүн жана 10 ПХБнын наркын камсыздайт.

Биз заказды JLCPCBге түздөн -түз "JLCPCBде заказ кылуу" баскычын басуу менен бере алабыз.

Биз талапка ылайык түс маскировкасын жана жеткирүү режимин тандай алабыз.

Заказ берүү жана төлөө аркылуу биз ПКБны 15-20 күндүн ичинде алабыз.

18 -кадам: PCB алуу

ПКБны алгандан кийин алдыңкы жана арткы жагын текшериңиз.

19 -кадам: ПКБ боюнча Componant Soldring

PCBдеги компоненттин идентификациясына ылайык, бардык компоненттерди ширетүү башталды.

Этият болуңуз:- Издин бир бөлүгү арткы тарабында, андыктан акыркы ширетүүдөн мурун ПХБнын этикеткасын жана бөлүкчөсүн текшериңиз.

20 -кадам: Power Track коюу жоондугу

Электр кошуу тректери үчүн мен PCB жайгашуу процессинде ачык тректерди коём.

Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бардык электр издери ачык болгондуктан, карагаттын кам көрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн үстүнө кошумча ширетүү куюлат.

21 -кадам: Акыркы текшерүү

Бардык компоненттер ширетилгенден кийин мультиметрдин жардамы менен бардык компоненттер текшерилет

1. Резистордук баалуулуктарды текшерүү
2. Optocoupler LED текшерүү
3. Жерге текшерүү.

22 -кадам: Жаркылдаган камтылган программа

PCBтин үч секиргичи espти жүктөө режимине коюу үчүн колдонулат.

FTDI чипинин 3.3VDCдеги Power тандоо Jumper'ди текшериңиз.

FTDI чипин ПХБга туташтырыңыз

1. FTDI TX:- PCB RX
2. FTDI RX:- PCB TX
3. FTDI VCC:- PCB 3.3V
4. FTDI G:- PCB G

23 -кадам: ESP боюнча Flash Tasamota Firmware

ESP8266 боюнча Flash Tasmota

1. DownloadTasamotizer & tasamota.bin файлы.
2. Tasmotizerдин жүктөө шилтемеси:- tasmotizer
3. Tasamota.bin шилтемесин жүктөп алыңыз:- Tasmota.bin
4. Tasmotazer орнотуп, аны ачыңыз.
5. Тасмотизерде Selectport бургулоо таңын чыкылдатыңыз.
6. Эгерде FTDI туташкан болсо, анда порт тизмеде көрүнөт.
7. Тизмеден портту тандаңыз. (Эгер бир нече порт болсо, кайсы порт FTDI экенин текшериңиз)
8. ачуу баскычын чыкылдатыңыз жана Tasamota.bin файлын жүктөп алуу жеринен тандаңыз.
9. Жарк этүү алдында тазалоо баскычын чыкылдатыңыз (эгерде кандайдыр бир маалымат болсо, спифти тазалаңыз)
10. Tasamotize басыңыз! Button
11. Эгерде баары ойдогудай болсо, анда сиз жаркты өчүрүү боюнча прогресс тилкесин аласыз.
12. жараян аяктагандан кийин "espти кайра баштоо" калкып чыкмасын көрсөтөт.

PCBден FTDIди ажыратыңыз.

Үч секиргичти Flashтен Run Sideге алмаштырыңыз.

24 -кадам: Tasmota орнотуу

AC кубатын ПКБга туташтырыңыз

Tasmota конфигурациясынын онлайн жардамы: -Tasmota конфигурациясынын жардамы

ESP башталат жана Статус ПХБ жаркынын бир бөлүгүн жетектейт. Ноутбукта Wifimanger'ди ачыңыз, анда аны туташтырган жаңы "Тасмота" AP көрсөтүлөт. туташкан веб -баракча ачылгандан кийин.

1. Wifi конфигурациялоо баракчасында роутериңиздин WIFI ssid & Сырсөзүн конфигурациялаңыз.
2. Түзмөк сакталгандан кийин кайра башталат.
3. Кайра туташкандан кийин роутериңизди ачыңыз, жаңы түзмөктүн IP -тин текшерип, анын IP -ге көңүл буруңуз.
4. веб -баракчаны ачып, ошол IPди киргизиңиз. Тасма орнотуу үчүн веб -баракча ачык.
5. Модулдун конфигурациясында Модулдун түрүн (18) орнотуңуз жана бардык киргизүү жана чыгууну комниграция сүрөттө айтылгандай орнотуңуз.
6. ПКБны өчүрүп күйгүзүү жана анын барганы жакшы.

25 -кадам: Wiring Guide жана Demo

Акыркы Wiring & PCB сыноо

Бардык 5 кирүүнүн зымдары 5 Switch/Buttone менен туташкан.

Бардык 5 түзмөктүн экинчи туташуусу "G" жалпы киргизүү зымына туташкан.

Чыгуу тарабы 5 Wire 5 үй шаймандарына туташат.

PCB киргизүү үчүн 230 бер.

5 Киргизүү жана 5 Чыгуу менен Smart Swith колдонууга даяр.

Сыноонун демосу:- Демо