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[经验分享] 非单火ESP8266三路86型面板控制开关

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发表于 2020-12-21 18:38:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 nbxzl 于 2020-12-21 18:35 编辑

       原ESP8266模块采用easyesp固件运行于domoticz平台。domoticz与天猫精灵控制授权中转服务,需要从domoticz论坛的热心坛主个人服务器走,从天猫发出控制语音到设备执行,反应速度有些慢。
       在网友un123介绍下,决定更换成HomeAssistant平台,ESP8266刷入esphome固件。esphome固件还能联网OTA空中升级,非常方便测试及升级。天猫控制授权中转服务采用大神网友cnk700i的HAVCS插件之“模式一 http模式”,为了SSL证书,狠心把用了10多年3322免费域名(收费版也没法申请SSL)换成阿里云,直接包了五年CN域名,为此花费近200元。
       刚接触ESP8266时,图省事,直接用其开发板加电源模块,用跳线方式连接,算是凑合用用。受网友un123影响,也参考了HomeAssistant论坛众多网友的设计,硬件分布上与网友TwoOne的智能开关Spark类似,原理图控制线路图部分与其不同。调试并多次改板后ESP8266三路控制板,测试非常稳定。

      下面介绍下制作过程:
一、PCB设计:
      作为一个非专业设计人员,设计时参考了《GJB 4057-2000 军用电子设备印制板设计要求》,部分截图如下

1.png
另外,通过其它资料进行比较,截图如下

2.png
    导线宽度能通过电流的截图如下:
3.png 4.png


二、PCB设计尺寸:
      控制开关设计尺寸为64mmx64mm,

三、控制板其它考虑:
    1、 采用AC转DC模块化电源,按其数据手册设置保险、压敏电阻;
    2、 8266模块为3V供电,继电器为5V,为其增加光耦进行隔离驱动;
    3、 使用宏发16A继电器,PCB已经采用同线路双层敷设,以加大电流,若有必要还可加焊铜线;
    4、 使用大电流输入接线端子;
    5、 引出ESP8266全部可用引脚,方便后期升级改造;
    6、 刷三防漆。控制器安装在86盒内,长时间运行会与外界产生温差,导致板上聚集湿气,缩短电气间隙距离,无论对控制或安全都不利。因此,在  PCB板上元件焊接完成并清理后,应给PCB板刷上三防漆,三防漆具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。提高电气间隙与爬电距离,巩固PCB设计安全。


3D顶层图
5.png


3D底层图
6.png

      能力有限,不足之处希望各位多提出宝贵意见,以提高自己。比如这回在PCB设计过程中把火零线引脚丝印改反了,只能下次注意修正。
      为保证控制板长时间稳定使用,在嘉立创做板同时进行SMT焊接,而嘉立创SMT元件库分基础库和扩展库,基础库都包含在50元的工程费内,目前扩展库费用较贵,本次就没加入SMT。此外一些接插件等回来后补上就行。或许大家会问:为什么要SMT,难道焊接水平不行,元件也不多。我的回答:一是方便省事,二就是备料。一两个电阻电容的要按它10倍或百倍数量才能采购,用不了几次就放在那,想想这些年买的备料都是泪,看着好像有用,但会放上几年都不知道。嘉立创也经常给大家优惠,就像这次50元工程费就省了,哈哈!!!
    嘉立创SMT价格:
7.png

    ESP8266控制板元器件成本大概52元(不含PCB及SMT),清单如下:

8.png
    上面表格深浅绿色行是已经SMT好。从中可以看出,除开几个LED、电容外,其它都是大元件,大大节省自己的时间。还想省钱就不安装10P插座、按键,可省10元左右。 从嘉立创下单PCB、SMT制作完成到发货,时间大概一周,如果在每天5点前、不在周六日提交,时间还能少一二天。
    五块控制板的PCB+SMT费用:
9.png

    发回的PCB板:
10.jpg
11.jpg
12.png

    焊接好的成品,后期再刷三防漆:
13.png
14.png



ESP8266三路控制板原理图:
15.png

    如果说硬件设计上还有些基础,软件则全是在HA论坛学习各位大神作品了。刚接触HA论坛,一眼望去好像什么都有全晕了,在里面转转逛逛,不是很系统,找不到学习重点,只能是需要什么找什么。还有坑的地方,HA更新较快,配置也随版本的升级可能需要调整,因此,别人运行正常的代码,自己就是无法使用。在这给大神一个建议,当你把代码分享给大家时,如果能把运行平台、HA版本等信息一起说明,将会大大方便后来的小白们。
    简单介绍下我的ha平台:
    本人是在黑群晖系统上以社群源的方式安装运行的Hassio,homeassistant运行在Docker容器下,目前HA平台版本为117.2

substitutions:
  devicename: esp8266_3os                      ## 设备名称
  
#################################################################################
esphome:
  name: $devicename                            ## 设备名称变量
  platform: ESP8266                            ## 模块平台
  board: nodemcuv2                             ## 模块类型
  esp8266_restore_from_flash: yes              ## 从闪存恢复
wifi:                                          ## WiFi 设置
  ssid: "TPLINK"                              ## WiFi SSID
  password: "admin"                     ## WiFi 密码
  use_address: 192.168.x.x                  ## 指定烧录固件时候目标设备IP,优先级高于静态IP(例如,如果您更改了静态IP并想将OTA刷新为先前配置的IP地址)
  manual_ip:                                  ##手动配置节点静态IP
    static_ip: 192.168.x.x                  ## 固定IP
    gateway: 192.168.x.x                      ## 网关
    subnet: 255.255.255.0                      ## 子网掩码
    dns1: 192.168.x.x                         ## DNS1
    dns2: 8.8.8.8                              ## DNS2
  ap:                                          ##wifi连接失败时启用备用热点
    ssid: "esp8266"                        ## WiFi SSID
    password: "password"                      ## WiFi 密码
  fast_connect: on                             ##如果启用,则直接连接到WiFi网络,而无需先进行全面扫描。这对于隐藏网络是必需的,并且可以大大缩短连接时间。默认为off。
captive_portal:                                ## 强制门户认证
#logger:                                        ## 启用日志  #通过TTL看log信息,取消注释下面这行,读取接口为RX1,具体见模组接口说明图    #baud_rate: 0  #hardware_uart: UART1
api:                                           ## 启用HomeAssistant API
  password: "password"                        ## 密码
#  reboot_timeout: 30min                       ## 断网重启时间
ota:                                           ## OTA无线升级
  password: "password"                        ## 密码
  port: 8266                                   ## 端口
web_server:                                    ## 启用网页调试模式
  port: 80                                     ## 端口
#################################################################################
switch:
  - platform: gpio                              #开关一
    name: '${devicename}_s1'                    #设备控制名
    id: relay1                                  #控制ID号
    pin:                                        #控制引脚
      number: 12
      inverted: yes
    icon: "mdi:lightbulb"                       #图标
    restore_mode: ALWAYS_OFF                    #恢复模式:关闭
  - platform: gpio                              #开关二
    name:'${devicename}_s2'                    #设备控制名
    id: relay2                                  #控制ID号
    pin:                                        #控制引脚
      number: 14
      inverted: yes
    icon: "mdi:lightbulb"                       #图标
    restore_mode: ALWAYS_OFF                    #恢复模式:关闭
  - platform: gpio                              #开关三
    name: '${devicename}_s3'                    #设备控制名
    id: relay3                                  #控制ID号
    pin:                                        #控制引脚
      number: 16
      inverted: yes
    icon: "mdi:lightbulb"                       #图标
    restore_mode: ALWAYS_OFF                    #恢复模式:关闭



南柯醉一梦丶大神安装群晖的链接: [HASS.IO]群晖DSM安装Hassio(非虚拟机)

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发表于 2020-12-21 18:59:48 来自手机 | 显示全部楼层
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发表于 2020-12-21 19:00:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 un123 于 2020-12-21 19:03 编辑

优秀!!!
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发表于 2020-12-21 20:26:41 | 显示全部楼层
有点难塞到86盒里
Nero
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发表于 2020-12-22 09:10:21 来自手机 | 显示全部楼层
没法接物理开关吗
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 楼主| 发表于 2020-12-22 10:09:26 | 显示全部楼层
wy_112206 发表于 2020-12-22 09:10
没法接物理开关吗

引脚已经全部引出,当然可以接
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发表于 2020-12-22 13:41:45 | 显示全部楼层
86线盒放不进去 只能2路开关  上螺丝的螺纹孔就占据了很多尺寸
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发表于 2020-12-22 14:04:07 | 显示全部楼层
还有GPIO16没有上拉电阻 不知道有没有问题
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发表于 2020-12-23 10:12:43 | 显示全部楼层
还有这个发射极接继电器 感觉好怪异
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 楼主| 发表于 2020-12-23 11:58:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 nbxzl 于 2020-12-23 12:59 编辑

引用网络资料说明下本控制板电路:
1、电路图

                               
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2、剖析
如上图所示,因GPIO口输出电流有限,而蜂鸣器在蜂鸣时需要较大的电流,GPIO输出口无法满意恳求。而8550最大可供给1A的输出电流,足以驱动蜂鸣器。所以,咱们用GPIO口来操控8550的导通与截止,然后来操控蜂鸣器。
当向P0.7写入逻辑1时,P0.7输出高电平(+3.3V),8550的基极电流为0,此刻Q1处于截止状况,电源不能加到蜂鸣器的正极上,蜂鸣器不能蜂鸣;
当向P0.7写入逻辑0时,P0.7输入低电平(0V),8550的发射极和基极之间发作电流,此刻Q1导通,蜂鸣器开端蜂鸣。
留神:三极管丰满导通的条件:在电路中ce两头电压挨近0V且小于eb电压。
3、其它画法电路

                               
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