Techswitch 1.0: 25 қадамдары (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Ақылды үйді TechSwitch-1.0 (DIY режимі) арқылы күшейтіңіз

TechSwitch-1.0 дегеніміз не (DIY режимі)

TechSwitch-1.0-бұл ESP8266 негізіндегі ақылды қосқыш. ол 5 тұрмыстық техниканы басқара алады.

Неліктен бұл DIY режимі ???

Ол кез келген уақытта қайта жыпылықтауға арналған. ПХД -де екі режимді таңдауға арналған секіргіш бар

1) Іске қосу режимі:- тұрақты жұмыс үшін.

2) Жарқыл режимі:-бұл режимде пайдаланушы қайта жарқылдау процедурасын орындау арқылы чипті қайта жыпылықтай алады.

3) Аналогтық кіріс:- ESP8266 бір ADC 0-1 Vdc бар. Оның тақырыбы PCB -де кез келген аналогтық сенсормен ойнауға арналған.

TechSwitch-1.0 техникалық сипаттамасы (DIY режимі)

1. 5 шығыс (230В айнымалы ток) + 5 кіріс (0VDC коммутация) + 1 аналогтық кіріс (0-1VDC)

2. Рейтинг:- 2,0 ампер.

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

4. Қорғау:- Әр шығу 2 Ампермен қорғалған. шыны сақтандырғыш.

5. Қолданылатын микробағдарлама:- Tasmota қолдануға оңай және микробағдарлама тұрақты. Оны әр түрлі микробағдарлама DIY режимі ретінде көрсете алады.

6. Кіріс:- Opto қосылған (-Ve) коммутация.

7. ESP8266 қуат реттегіші қос режимде болуы мүмкін:- Бак түрлендіргішін, сондай-ақ AMS1117 реттегішін қолдана алады.

Жабдықтар

• Толық BOQ қоса берілген.

  · Қуат көзі:- Жасаңыз:- Hi-Link, моделі:- HLK-PM01, 230 В, 5 ВДК, 3 Вт (01)

  · Микроконтроллер:- ESP12F (01)

  · 3.3 VDC реттегіші:- кез келген қосарланған қосылымды қолдануға болады

  · Бак түрлендіргіші (01)

  · AMS1117 кернеу реттегіші. (01)

  · PC817:- Қосылатын қосқышты жасау:- Sharp Package: -THT (10)

  · G3MB-202PL:- SSR Omron (05) маркалы, нөлдік өтпелі коммутация.

  · Жарық диоды: -Түсі:- Кез келген, THT пакеті (01)

  · 220 немесе 250 Ом резисторы:- Керамикалық (11)

  · 100 Ом резисторы:- Керамика (5)

  · 8к Ом резисторы:- Керамика (1)

  · 2к2 Ом резисторы:- Керамикалық (1)

  · 10К Ом резисторы:- Керамика (13)

  · Басу түймесі:- Бөлшек коды:- EVQ22705R, түрі:- екі терминалы бар (02)

  · Шыны сақтандырғыш:- түрі:- әйнек, рейтингі:- 2 ампер @ 230V айнымалы ток. (5)

  · ПХД ерлер тақырыбы:- Үш істікшелі үш тақырып және 4 істікшелі бір тақырып. сондықтан ерлердің бір стандартты жолағын сатып алған жөн.

1 -қадам: Концептті қорытындылау

Тұжырымдаманың аяқталуы:- Мен төмендегідей талапты анықтадым

1. Wifi арқылы басқарылатын 5 қосқышы бар ақылды қосқышты жасау.

2. Ол физикалық қосқыштар немесе батырмалар арқылы WIFI -мен жұмыс істей алады.

3 Коммутатор DIY режимі болуы мүмкін, сондықтан оны қайта жыпылықтауға болады.

4. Ол кез келген қосқышты немесе сымды өзгертпестен қолданыстағы коммутатор тақтасына сыя алады.

5. Микроконтроллердің БАРЛЫҚ GPIO -сы DIY режимі ретінде қолданылады.

6. Коммутациялық құрылғы шуды және ауытқуды болдырмау үшін SSR және нөлдік өтуі керек.

7. ПХД өлшемі жеткілікті шағын болуы керек, сондықтан ол қолданыстағы қалқанға сәйкес келеді.

Біз талапты аяқтаған кезде, келесі қадам - жабдықты таңдау

2 -қадам: Микроконтроллерді таңдау

Микроконтроллерді таңдау критерийлері

1. Қажетті GPIO: -5 кіріс + 5 шығыс + 1 ADC.
2. Wifi қосылған
3. DIY функциясын қамтамасыз ету үшін қайта жыпылықтау оңай.

ESP8266 жоғарыдағы талаптарға сәйкес келеді. онда 11 GPIO + 1 ADC + WiFi қосылған.

Мен ESP12F модулін таңдадым, бұл ESP8266 микроконтроллерге негізделген Devlopment тақтасы, оның формасы кіші және барлық GPIO оңай қолдануға арналған.

3 -қадам: ESP8266 тақтасының GPIO мәліметтерін тексеру

• ESP8266 мәліметтер парағына сәйкес кейбір GPIO арнайы функция үшін қолданылады.
• Breadboard сынақ кезінде мен жүктей алмайтындықтан басымды тырнап алдым.
• Ақырында, Интернеттегі зерттеулер мен оны тақтада ойнау арқылы мен GPIO деректерін жинақтадым және түсіну үшін қарапайым кесте жасадым.

4 -қадам: Қуат көзін таңдау

Қуат көзін таңдау

• Үндістанда 230VAC - бұл ішкі жеткізу. ESP8266 3.3VDC жұмыс істейтіндіктен, біз 230VDC / 3.3VDC қуат көзін таңдауымыз керек.
• Бірақ SSR болып табылатын және 5VDC жұмыс істейтін қуатты ауыстыру құрылғысы, сондықтан мен 5VDC бар қуат көзін таңдауым керек.
• Соңында 230V/5VDC бар қуат көзі таңдалды.
• 3.3VDC алу үшін мен 5VDC/3.3VDC бар Бак түрлендіргішін таңдадым.
• Біз DIY режимін жобалауымыз керек болғандықтан, мен AMS1117 кернеуінің сызықтық реттегішін қамтамасыз етемін.

Қорытынды қорытынды

Қуат көзінің алғашқы түрлендіруі - 3 Вт қуаты бар 230 ВК / 5 ВДК.

HI-LINK HLK-PM01 смс жасайды

Екінші түрлендіру 5VDC -тен 3.3VDC -ге дейін

Ол үшін 5V/3.3V Бак түрлендіргіші мен AMS1117 сызықтық кернеу реттегішін қамтамасыз етуді таңдадым

ПХД -да ол AMS1117 немесе сомдық түрлендіргішті қолдана алады (кез келген адам).

5 -қадам: Коммутациялық құрылғыны таңдау

• Мен Omron Make G3MB-202P SSR таңдадым

  • 2 ампері бар SSR. ағымдағы сыйымдылық.
  • 5VDC жұмыс жасай алады.
  • Нөлдік ауысуды қамтамасыз етіңіз.
  • Кіріктірілген Snubber схемасы.

Zero Crossing дегеніміз не?

• 50 Гц айнымалы ток - бұл синусоидалы кернеу.
• Қорек кернеуінің полярлығы әр 20 секунд сайын және бір секундта 50 рет өзгерді.
• Кернеу 20 миль секунд сайын нөлге жетеді.

• Нөлдік өту КСР кернеудің нөлдік әлеуетін анықтайды және бұл жағдайда шығуды қосады.

  Мысалы:- егер команда 45 градуста жіберілсе (максималды шыңдағы кернеу), SSR 90 градусқа қосылады (кернеу нөлге тең болғанда)

• Бұл ауытқулар мен шуды азайтады.
• Қосымша суретте нөлдік қиылысу нүктесі көрсетілген (қызыл түспен бөлінген мәтін)

6 -қадам: ESP8266 PIN кодын таңдау

ESP8266 -де барлығы 11 GPIO және бір ADC түйреуіші бар. (3 -қадамды қараңыз)

Esp8266 түйреуішін таңдау төмендегі критерийлерге байланысты өте маңызды.

Енгізуді таңдау критерийлері:-

• GPIO PIN15 Жүктеу кезінде төмен болуы қажет, басқа ақылды ESP жүктелмейді.

  Егер жүктеу кезінде GPIO15 жоғары болса, ол SD картасынан жүктеуге тырысады

• ESP8266 neve Boot Егер жүктеу кезінде GPIO PIN1 немесе GPIO 2 немесе GPIO 3 төмен болса.

Өнімді таңдау критерийлері:-

• GPIO PIN 1, 2, 15 және 16 жүктеу кезінде жоғары болады (уақыттың аз бөлігі үшін).
• егер біз осы түйреуішті кіріс және PIN коды жүктеу кезінде LOW деңгейінде қолданатын болсақ, онда PIN коды қысқа, бірақ жүктеу кезінде ESP8266 турині арасындағы қысқа тұйықталу салдарынан бүлінеді.

Қорытынды қорытынды:-

Соңында GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 шығарылады.

Кіріс үшін GPIO 3, 4, 12, 13 және 14 таңдалады.

Шектеу:-

• GPIO1 & 3 - бұл USP түйреуіштері, олар ESP8266 жыпылықтау үшін қолданылады, біз оларды шығыс ретінде қолданғымыз келді.
• GPIO0 ESP -ті флэш режиміне қою үшін пайдаланылады және біз оны шығыс ретінде қолдануды шештік.

Жоғарыда көрсетілген шектеулердің шешімі:-

1. Мәселе екі секіргішпен қамтамасыз етіледі.

   1. Жарқыл режиміндегі секіргіш: - Бұл позицияда барлық үш істік коммутациялық схемадан оқшауланған және жарқыл режимінің тақырыбына қосылған.
   2. Іске қосу режимі:- Бұл жағдайда барлық үш түйісу коммутациялық схемаға қосылады.

7 -қадам: оптикалық қосқышты таңдау

PIN коды:-

• PIN 1 және 2 кіріс жағы (кіріктірілген жарық диоды)

  • 1-түйреуіш:- анод
  • Pnd 2:- катод

• PIN 3 & 4 шығыс жағы (фото транзистор.

  • 3-түйреуіш:- эмитент
  • 4-түйреуіш:- Коллектор

Шығу коммутациялық схемасын таңдау

1. ESP 8266 GPIO тек 20 м.а. esprissif бойынша.
2. Optocoupler SSR ауысу кезінде ESP GPIO PIN кодын қорғау үшін қолданылады.

3. 220 Ом резисторы GPIO ток күшін шектеу үшін қолданылады.

   Мен 200, 220 және 250 қолдандым және барлық резисторлар жақсы жұмыс істейді

4. Ағымдағы есептеу I = V / R, I = 3.3V / 250*Ом = 13 ма.
5. PC817 кіріс светодиодының қауіпсіз жағы үшін нөлге тең қарсылық бар.

Кіріс коммутациялық схеманы таңдау

1. PC817 оптикалық қосқыштары 220 Ом ток шектеу резисторы бар кіріс тізбегінде қолданылады.
2. Оптикалық қосқыштың шығысы GPIO-мен бірге тартылатын резистормен қосылады.

8 -қадам: схеманың орналасуын дайындау

Барлық компоненттерді таңдап, сымдарды қосу әдістемесін анықтағаннан кейін біз кез келген бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдана отырып, схеманы дамытуға көше аламыз.

Мен Easyeda -ді қолдандым, ол PCB платформасына негізделген және қолдануға оңай.

Easyeda URL мекенжайы:- EsasyEda

Қарапайым түсіндіру үшін мен бүкіл тізбекті бөліктерге бөлдім. & бірінші - қуат тізбегі.

Қуат тізбегі А:- 230 VAC- 5VDC

1. HI-Link 230Vac-ты 5 В тұрақты токқа түрлендіру үшін қолданылатын HLK-PM01 SMPS құрайды.
2. Максималды қуат - 3 ватт. Бұл 600 млн.

В қуат тізбегі:- 5ВДС- 3,3 ВДС

Бұл ПХД - бұл DIY режимі. Мен 5В -ты 3.3В -қа түрлендірудің екі әдісін ұсындым.

1. AMS1117 кернеу реттегішін қолдану.
2. Бак түрлендіргішті қолдану.

кез келген адам компоненттің қолжетімділігіне қарай пайдалана алады.

9 -қадам: ESP8266 сымдары

Желілік порт опциясы схеманы қарапайым ету үшін қолданылады.

Net port дегеніміз не?

1. Таза хабарлама дегеніміз - біз ортақ торапқа атау бере аламыз.
2. Easyeda әр түрлі бөлікте бірдей атауды қолдана отырып, бір атауды бір қосылған құрылғы ретінде қарастырады.

Esp8266 сымдарының кейбір негізгі ережелері

1. CH_PD түйрегіші жоғары болуы қажет.
2. Қалыпты жұмыс кезінде түйреуішті жоғары күйге келтіру қажет.
3. Жүктеу кезінде GPIO 0, 1 және 2 төмен емес болуы керек.
4. Жүктеу кезінде GPIO 15 жоғары деңгейде болмауы керек.
5. Жоғарыда айтылғандардың бәрін ескере отырып, ESP8266 сымдарының схемасы дайындалған. & схемалық суретте көрсетілген.
6. GPIO2 Жүктеу кезінде GPIO2 LOW төмендеуін болдырмау үшін кері полярлықта күй LED және қосылған жарық диоды ретінде қолданылады.

10 -қадам: ESP8266 шығуды ауыстыру схемасы

ESO8266 GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 шығыс ретінде пайдаланылады.

1. GPIO 0 & 1 -ді жоғары деңгейде ұстау үшін оның сымы басқа шығыспен салыстырғанда біршама ерекшеленеді.

   1. Бұл түйреуіш жүктеу кезінде 3,3В кернеуде болады.
   2. PC817 PIN1 анод болып табылады, ол 3,3В кернеуге қосылады.
   3. PIN2 катодты GPIO -ға ток шектеу резисторы арқылы қосылады (220/250 Ом).
   4. Алға қарай диод 3.3В (диодтың 0,7В төмендеуі) өткізе алады, жүктеу кезінде GPIO екеуі де шамамен 2,5 VDC алады.

2. PC817 аноды бар PIN1 көмегімен қалған GPIO түйрегіші және жерге қосқыш PIN2 қосылады, ол катодты ток шектеу резисторы арқылы қосылады.

   1. Ground катодпен қосылғандықтан, ол PC817 жарық диодынан өтеді және GPIO деңгейін төмен деңгейде ұстайды.
   2. Бұл жүктеу кезінде GPIO15 LOW құрайды.
3. Біз әр түрлі сымдар схемасын қолдана отырып, барлық үш GPIO мәселесін шештік.

11 -қадам: Esp8266 енгізу

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 кіріс ретінде қолданылады.

Кіріс сым далалық құрылғыға қосылатындықтан, ESP8266 GPIO үшін қорғаныс қажет.

Кірісті оқшаулау үшін қолданылатын PC817 оптикалық қосқышы.

1. PC817 енгізу катодтары түйіспелі түйіндермен ток шектеу резисторының көмегімен қосылады (250 Ом).
2. Барлық Optocoupler анодтары 5VDC қосылған.
3. Кіріс түйреуі жерге қосылған сайын, Optocoupler біржақты бағытталады және шығыс транзисторы қосылады.
4. Optocoupler коллекторы GPIO-мен бірге 10 K тартылатын резистормен қосылады.

Пуллинг дегеніміз не ???

• Тартылатын резистор GPIO-ді тұрақты ұстау үшін қолданылады, жоғары мәнді резистор GPIO-ға қосылған, ал басқа шеті 3.3В-қа қосылған.
• бұл GPIO -ны жоғары деңгейде ұстайды және жалған іске қосудан аулақ болады.

12 -қадам: Қорытынды схема

Барлық бөлшектер аяқталғаннан кейін сымдарды тексеруге уақыт келді.

Easyeda бұл үшін мүмкіндік береді.

13 -қадам: ПХД түрлендіру

Контурды ПХД макетіне түрлендіру қадамдары

1. Кейінгі схеманы біз оны ПХД макетіне түрлендіре аламыз.
2. Easyeda жүйесінің PCB -ге түрлендіру опциясын басу арқылы схеманы ПХД макетіне түрлендіру басталады.
3. Егер сымдар қатесі немесе пайдаланылмаған түйреуіштер болса, қате/дабыл пайда болады.
4. Бағдарламалық қамтамасыз етуді өңдеу бетінің оң жағындағы Қатені тексеру арқылы біз әр қатені бірінен соң бірін шеше аламыз.
5. ПХД макеті барлық қателерді шешкеннен кейін жасалады.

14 -қадам: ПХД орналасуы және үйлесімділік

Қосалқы орналастыру

1. Барлық құрамдас бөліктер нақты

2. өлшемдері мен жапсырмалары ПХД орналасу экранында көрсетіледі.

   Бірінші қадам - компонентті реттеу

3. Мүмкіндігінше жоғары вольтты және төмен вольтты компоненттерді орнатуға тырысыңыз.

4. Әр компонентті ПХД өлшеміне сәйкес реттеңіз.

   Барлық компоненттерді орналастырғаннан кейін біз іздер жасай аламыз

5. (іздердің ені тізбек бөлігінің токына сәйкес реттелуі керек)
6. Кейбір іздер орналасуды өзгерту функциясын қолдана отырып, компьютердің төменгі жағында орналасқан.
7. Қуат іздері өндірістен кейін дәнекерлеу үшін ашық күйінде қалады.

15 -қадам: ПХД түпкілікті орналасуы

16 -қадам: 3D көрінісін белгілеу және Ggerber файлын жасау

Easyeda 3D көру опциясын ұсынады, онда біз ПХД -нің 3D көрінісін тексеріп, оның өндірістен кейін қалай көрінетінін біле аламыз.

3D көрінісін тексергеннен кейін Gerber файлдарын жасаңыз.

17 -қадам: Тапсырыс беру

Gerber файлдық жүйесі генерацияланғаннан кейін ПХД -дің соңғы орналасуы мен 10 ПХД құны бойынша алдыңғы көріністі қамтамасыз етеді.

Біз JLCPCB -ге «JLCPCB -ге тапсырыс беру» батырмасын басу арқылы тапсырыс бере аламыз.

Біз түске бояуды қажеттілікке қарай таңдай аламыз және жеткізу әдісін таңдай аламыз.

Тапсырыс беру және төлем жасау арқылы біз ПХД-ны 15-20 күн ішінде аламыз.

18 -қадам: ПХД алу

ПХД алғаннан кейін алдыңғы және артқы жағын тексеріңіз.

19 -қадам: ПХД -да компонантты сату

Компоненттерді сәйкестендіру бойынша ПХД -да барлық компоненттерді дәнекерлеу басталды.

Сақ болыңыз:- Кейбір іздер артқы жағында, сондықтан соңғы дәнекерлеуге дейін ПХД мен бөліктің нұсқаулығындағы жапсырманы тексеріңіз.

20 -қадам: Қуат жолының қалыңдығы артады

Қуатты қосу жолдары үшін мен ПХД орналасу процесінде ашық жолдарды қоямын.

Суретте көрсетілгендей, барлық қуат іздері ашық, қарақатқа күтім жасау қабілетін арттыру үшін оған қосымша дәнекерлеу құйылады.

21 -қадам: Қорытынды тексеру

Барлық компоненттерді дәнекерлегеннен кейін мультиметр көмегімен барлық компоненттер тексеріледі

1. Резисторлық мәнді тексеру
2. Жарықдиодты оптикалық қосқышты тексеру
3. Жерге тексеру.

22 -қадам: Жыпылықтайтын микробағдарлама

ESP жүктеу режиміне қою үшін ПХД үш секіргісі қолданылады.

FTDI микросхемасының 3.3VDC қуатының қосқышын тексеріңіз.

FTDI чипін ПХД -ге қосыңыз

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

23 -қадам: ESP -те Flash Tasamota микробағдарламасы

ESP8266 бойынша Flash Tasmota

1. Tasamotizer және tasamota.bin файлын жүктеңіз.
2. Tasmotizer жүктеу сілтемесі:- tasmotizer
3. Tasamota.bin жүктеу сілтемесі:- Tasmota.bin
4. Tasmotazer орнатыңыз және оны ашыңыз.
5. Тасмотизерде таңертеңгілік таңдау портын таңдаңыз.
6. егер FTDI қосылған болса, тізім тізімінде порт пайда болады.
7. Тізімнен порт таңдаңыз. (Егер бірнеше порт болса, FTDI қай порт екенін тексеріңіз)
8. ашу түймесін басып, Тасамота.bin файлын жүктеу орнынан таңдаңыз.
9. Жыпылықтамас бұрын өшіру түймесін басыңыз (егер деректер болса, спифті өшіріңіз)
10. Tasamotize түймесін басыңыз! Түйме
11. егер бәрі жақсы болса, онда сіз жарқылды өшірудің прогресс жолағын аласыз.
12. Процесс аяқталғаннан кейін ол «esp қайта жүктеу» қалқымалы терезесін көрсетеді.

ПХД -ден FTDI ажыратыңыз.

Үш қосқышты Flash -тен Run Side -ге ауыстырыңыз.

24 -қадам: Tasmota орнату

Айнымалы ток қуатын ПХД -ге қосыңыз

Tasmota конфигурациясының онлайн анықтамасы: -Tasmota конфигурациясының анықтамасы

ESP басталады және PCB жарқылының күйі басқарылады. Ноутбукте Wifimanger ашыңыз, онда оны қосатын жаңа Tasmota AP көрсетіледі. қосылған веб -бет ашылғаннан кейін.

1. Wifi конфигурациялау бетінде маршрутизатордың WIFI ssid & құпия сөзін конфигурациялаңыз.
2. Сақталғаннан кейін құрылғы қайта іске қосылады.
3. Қайта қосылғаннан кейін маршрутизаторды ашыңыз, жаңа құрылғының IP -ін тексеріңіз және оның IP -ге назар аударыңыз.
4. веб -бетті ашып, IP мекенжайын енгізіңіз. Тасмота орнату үшін веб -бет ашық.
5. Модульді конфигурациялау опциясында Модуль түрін (18) орнатыңыз және барлық енгізу мен шығуды комбинациялау кескінінде айтылғандай орнатыңыз.
6. ПХД -ны қайта іске қосыңыз, және бұл жақсы.

25 -қадам: Сымға арналған нұсқаулық және демо

ПХД -ның соңғы сымдары мен сынақтары

Барлық 5 кірістің сымы 5 қосқыш/түймеге қосылады.

Барлық 5 құрылғының екінші қосылымы кіріс тақырыбының жалпы «G» сымына қосылған.

Шығу жағы 5 Үйдегі 5 құрылғыға сым қосылады.

ПХД енгізу үшін 230 беріңіз.

5 кіріс пен 5 шығысы бар Smart Swith пайдалануға дайын.

Сынақ демонстрациясы:- Демо