Techswitch 1.0: 25 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Fuqizoni shtëpinë e zgjuar nga TechSwitch-1.0 (Mënyra DIY)

Çfarë është TechSwitch-1.0 (Mënyra DIY)

TechSwitch-1.0 është ndërprerës i zgjuar i bazuar në ESP8266. mund të kontrollojë 5 pajisje shtëpiake.

Pse është modaliteti DIY ??

Shtë projektuar për të rindezur në çdo kohë. ka dy bluza të përzgjedhjes së modalitetit në PCB

1) Mënyra e ekzekutimit:- për funksionimin e rregullt.

2) Modaliteti i ndezjes:-në këtë mënyrë përdoruesi mund të rindezë çipin duke ndjekur procedurën e ri-ndezjes.

3) Hyrja Analog:- ESP8266 ka një ADC 0-1 Vdc. Koka e saj gjithashtu ofrohet në PCB për të luajtur me çdo sensor analog.

Specifikimet teknike të TechSwitch-1.0 (modaliteti DIY)

1. 5 dalje (230V AC) + 5 hyrje (ndërrim 0VDC) + 1 hyrje analoge (0-1VDC)

2. Vlerësimi:- 2.0 Amper.

3. Elementi ndërrues:- Ndërrimi SSR +Zero Crossing.

4. Mbrojtja:- Çdo dalje e mbrojtur nga 2 Amp. siguresë qelqi.

5. Firmware i përdorur:- Tasmota është i lehtë për t’u përdorur dhe firmware i qëndrueshëm. Mund të ndizet nga firmware të ndryshëm si mënyra e saj DIY.

6. Hyrja:- Ndërrimi i bashkuar Opto (-Ve).

7. Rregullatori i fuqisë ESP8266 mund të jetë në modalitet të dyfishtë:- mund të përdorë konvertuesin Buck si dhe rregullatorin AMS1117.

Furnizimet

• BOQ e detajuar është bashkangjitur.

  · Furnizimi me energji elektrike:- Bëni:- Hi-Link, Model:- HLK-PM01, 230V me 5 VDC, 3W (01)

  · Mikrokontrollues:- ESP12F (01)

  · 3.3 Rregullatori VDC:- Dispozita të dyfishta që mund të përdoret secili

  · Konvertues Buck (01)

  · Rregullatori i tensionit AMS1117. (01)

  · PC817:- Çiftuesi i zgjedhur Bëni:- Paketa e mprehtë: -THT (10)

  · G3MB-202PL:- SSR Bëni Omron (05), kalimi zero i kalimit.

  · LED: -Ngjyra:- Çdo, Paketa THT (01)

  · Rezistencë 220 ose 250 Ohm:- Qeramikë (11)

  · Rezistencë 100 Ohm:- Qeramike (5)

  · Rezistencë 8k Ohm:- Qeramike (1)

  · Rezistencë 2k2 Ohm:- Qeramike (1)

  · Rezistencë 10K Ohm:- Qeramike (13)

  · Shtyp butonin: -Kodi i pjesës:- EVQ22705R, Lloji:- me dy terminale (02)

  · Siguresa qelqi:- Lloji:- Xhami, Vlerësimi:- 2 Amp @ 230V AC. (5)

  · PCB Mashkull Header:- Tre header me Three pin & One header me 4 Pin. kështu që preferohet të blini një titull standard të Rripit të Mashkullit.

Hapi 1: Përfundimi i Konceptit

Përfundimi i Konceptit:- Unë e kam përcaktuar kërkesën si më poshtë

1. Marrja e Smart Switch që ka 5 Switch & Can kontrolluar nga WIFI.

2. Mund të funksionojë pa WIFI nga Ndërprerës fizik ose Pushbutton.

3 Ndërprerësi mund të jetë modal DIY, kështu që mund të ndizet përsëri.

4. Mund të përshtatet në bordin e kalimit ekzistues pa ndryshuar ndonjë ndërprerës ose instalime elektrike.

5. T ALL GJITHA GPIO të Mikrokontrolluesit të përdoren pasi është në modalitetin DIY.

6. Ndërrimi i pajisjes duhet të jetë SSR & zero kalim për të shmangur zhurmën dhe ndërrimin e valëve.

7. Madhësia e PCB -së Duhet të jetë mjaft e vogël në mënyrë që të mund të përshtatet në centralin ekzistues.

Ndërsa përfunduam kërkesën, hapi tjetër është zgjedhja e pajisjeve

Hapi 2: Zgjedhja e Mikrokontrolluesit

Kriteret e përzgjedhjes së mikrokontrolluesit

1. GPIO e kërkuar: -5 hyrje + 5 dalje + 1 ADC.
2. Wi -Fi i aktivizuar
3. Lehtë për t'u ndezur përsëri për të siguruar funksionalitet DIY.

ESP8266 është i përshtatshëm për kërkesën e mësipërme. ka 11 GPIO + 1 ADC + WiFi të aktivizuar.

Unë kam zgjedhur modulin ESP12F i cili është bordi Devlopment i bazuar në mikrokontrollues ESP8266, ai ka një faktor të vogël dhe të gjitha GPIO janë të populluara për përdorim të lehtë.

Hapi 3: Kontrollimi i Detajit GPIO të Bordit ESP8266

• Sipas fletës së të dhënave ESP8266 disa GPIO përdoren për funksion të veçantë.
• Gjatë Gjyqit të Breadboard, unë gërvishta kokën pasi nuk isha në gjendje ta nisja atë.
• Së fundi, duke bërë kërkime në internet dhe duke luajtur me tabelën e bukës, unë kam përmbledhur të dhënat e GPIO dhe kam bërë një tabelë të thjeshtë për t'u kuptuar më lehtë.

Hapi 4: Zgjedhja e furnizimit me energji elektrike

Zgjedhja e Furnizimit me Energji

• Në Indi 230VAC është furnizimi vendas. pasi ESP8266 funksionon në 3.3VDC, ne duhet të zgjedhim furnizimin me energji 230VDC / 3.3VDC.
• Por pajisja e ndërrimit të energjisë e cila është SSR dhe funksionon në 5VDC kështu që më duhet të zgjedh Furnizimin me energji që kanë edhe 5VDC.
• Më në fund u zgjodh furnizimi me energji që ka 230V/5VDC.
• Për të marrë 3.3VDC kam zgjedhur konvertues Buck që ka 5VDC/3.3VDC.
• Ndërsa duhet të hartojmë modalitetin DIY, unë gjithashtu siguroj sigurimin e rregullatorit të tensionit linear AMS1117.

Përfundim përfundimtar

Konvertimi i parë i furnizimit me energji elektrike është 230VAC / 5 VDC me kapacitet 3W.

HI-LINK bëni HLK-PM01 smps

Konvertimi i dytë është 5VDC në 3.3VDC

Për këtë kam zgjedhur konvertuesin 5V/3.3V Buck dhe sigurimin e rregullatorit linear të tensionit AMS1117

PCB e bërë në një mënyrë të tillë mund të përdorë AMS1117 ose konvertues të dollarit (Çdokush).

Hapi 5: Zgjedhja e pajisjes ndërruese

• Unë kam zgjedhur Omron Make G3MB-202P SSR

  • SSR me 2 amp. kapaciteti aktual.
  • Mund të funksionojë në 5VDC.
  • Siguroni kalimin zero të kalimit.
  • Qarku i integruar Snubber.

Çfarë është Zero Kryqëzimi?

• Furnizimi AC 50 HZ është tension sinusoidal.
• Polariteti i tensionit të furnizimit ndryshoi çdo 20 milje sekondë dhe 50 herë në një sekondë.
• Tensioni merr zero çdo 20 mililë sekondë.

• SSR zero kalon zbulon potencialin zero të tensionit dhe aktivizon daljen në këtë rast.

  Për shembull:- nëse komanda dërgohet në 45 gradë (tensioni në kulmin maksimal), SSR ndizet në 90 gradë (kur voltazhi është zero)

• Kjo zvogëlon valët e kalimit dhe zhurmën.
• Pika e kalimit zero është treguar në imazhin e bashkangjitur (Teksti i theksuar me të kuqe)

Hapi 6: Zgjedhja e kodit PIN ESP8266

ESP8266 ka gjithsej 11 GPIO dhe një pin ADC. (Shih hapin 3)

Zgjedhja e kunjave të esp8266 është vendimtare për shkak të kriterit më poshtë.

Kriteret për përzgjedhjen e të dhënave:-

• GPIO PIN15 Kërkohet të jetë i ulët gjatë fillimit ESP tjetër i mençur nuk do të fillojë.

  Përpiqet të fillojë nga karta SD nëse GPIO15 është e lartë gjatë fillimit

• ESP8266 neve Boot Nëse GPIO PIN1 ose GPIO 2 ose GPIO 3 është i ulët gjatë nisjes.

Kriteret për përzgjedhjen e rezultateve:-

• Kodi PIN 1, 2, 15 dhe 16 i GPIO bëhet i lartë gjatë fillimit (për një pjesë të kohës).
• nëse e përdorim këtë kunj si hyrje dhe PIN është në nivel të UL duringT gjatë bootup atëherë ky pin dëmtohet për shkak të qarkut të shkurtër mes PIN -it i cili është i ulët por ESP8266 e rrotullon atë LART during gjatë bootup -it.

Përfundimi përfundimtar:-

Më në fund GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 janë zgjedhur për dalje.

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 janë zgjedhur për Input.

Kufizoni:-

• GPIO1 & 3 janë kunjat UART të cilat përdoren për të ndezur ESP8266 dhe ne gjithashtu donim t'i përdorim ato si dalje.
• GPIO0 përdoret për të vënë ESP në modalitetin flash dhe ne gjithashtu vendosëm ta përdorim atë si dalje.

Zgjidhje për kufizimet e mësipërme:-

1. Problemi zgjidhet duke siguruar dy kërcyes.

   1. Kërcuesi i modalitetit të blicit: - Në këtë pozicion të tre kunjat janë të izoluar nga qarku i ndërrimit dhe lidhen me kokën e modalitetit të blicit.
   2. Kërcyesi i modalitetit të ekzekutimit:- Në këtë pozicion të tre kunjat do të lidhen me qarkun e ndërrimit.

Hapi 7: Zgjedhja e Optokouplerit

Detaji PIN:-

• PIN 1 & 2 Ana hyrëse (LED e integruar)

  • Pin 1:- Anode
  • Pnd 2:- Katodë

• PIN 3 & 4 Ana e daljes (Fotografi transistor.

  • Pin 3:- Emitter
  • Pin 4:- Koleksionist

Zgjedhja e qarkut të komutimit të daljes

1. ESP 8266 GPIO mund të ushqejë vetëm 20 m.a. sipas esprissif.
2. Optocoupler përdoren për të mbrojtur ESP GPIO PIN gjatë ndërrimit të SSR.

3. Rezistenca 220 Ohms përdoret për të kufizuar rrymën e GPIO.

   Unë kam përdorur 200, 220 dhe 250 dhe të gjithë rezistorët punojnë mirë

4. Llogaritja aktuale I = V / R, I = 3.3V / 250*Ohms = 13 ma.
5. LED i hyrjes PC817 ka njëfarë rezistence e cila konsiderohet si zero për anën e sigurt.

Zgjedhja e qarkut të kalimit të hyrjes

1. Optoçiftuesit PC817 përdoren në qarkun hyrës me rezistencë kufizuese të rrymës 220 ohm.
2. Dalja e optokouplerit lidhet me GPIO së bashku me rezistencën Pull-UP.

Hapi 8: Përgatitja e Paraqitjes së Qarkut

Pas përzgjedhjes së të gjithë përbërësve dhe përcaktimit të metodologjisë së instalimeve elektrike, ne mund të vazhdojmë të zhvillojmë Circuit duke përdorur çdo softuer.

Unë kam përdorur Easyeda e cila është platforma e zhvillimit e PCB e bazuar në Web dhe e lehtë për t’u përdorur.

URL e Easyeda:- EsasyEda

Për shpjegime të thjeshta, unë e kam ndarë qarkun në copa. & e para është qarku i energjisë.

Qarku i energjisë A:- 230 VAC në 5VDC

1. HI-Link bën që HLK-PM01 SMPS të përdoret për të kthyer 230Vac në 5 V DC.
2. Fuqia maksimale është 3 Watt. do të thotë se mund të furnizojë 600 ma.

Qarku i energjisë B:- 5VDC në 3.3VDC

Meqenëse ky PCB është në modalitetin DIY. Unë kam ofruar dy metoda për të kthyer 5V në 3.3V.

1. Përdorimi i rregullatorit të tensionit AMS1117.
2. Përdorimi i Buck Converter.

çdokush mund të përdoret sipas disponueshmërisë së komponentit.

Hapi 9: Tela ESP8266

Opsioni i portit neto përdoret për ta bërë skematikën të thjeshtë.

Cfare eshte Porti Net ??

1. Postimi neto do të thotë që ne mund t'i japim emrin kryqëzimit të përbashkët.
2. duke përdorur të njëjtin emër në pjesë të ndryshme, Easyeda do të konsiderojë të gjithë të njëjtin emër si pajisje të vetme të lidhur.

Disa rregulla themelore të instalimeve elektrike esp8266

1. Kunja CH_PD kërkohet të jetë e lartë.
2. Rivendosja e kunjit kërkohet të jetë e lartë gjatë funksionimit normal.
3. GPIO 0, 1 & 2 nuk duhet të jetë në nivel të ulët gjatë nisjes.
4. GPIO 15 nuk duhet të jetë në nivel të lartë gjatë nisjes.
5. Duke pasur parasysh të gjitha pikat e mësipërme në mend, skema e instalimeve elektrike ESP8266 është përgatitur. & treguar në imazhin skematik.
6. GPIO2 përdoret si LED i statusit dhe LED i lidhur në polaritet të kundërt për të shmangur GPIO2 LOW gjatë Bootup.

Hapi 10: Qarku i Ndërrimit të Daljes ESP8266

ESO8266 GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 përdoret si dalje.

1. Për të mbajtur GPIO 0 & 1 në nivel të lartë, telat e tij janë pak më ndryshe nga daljet e tjera.

   1. Ky kunj është në 3.3V gjatë ngritjes.
   2. PIN1 i PC817 i cili është anodë është i lidhur me 3.3V.
   3. PIN2 i cili është Katodë është i lidhur me GPIO duke përdorur rezistencë kufizuese aktuale (220/250 Ohms).
   4. Si diodë e njëanshme përpara mund të kalojë 3.3V (rënie diode 0.7V) Të dy GPIO marrin pothuajse 2.5 VDC gjatë fillimit.

2. Pina e mbetur GPIO e lidhur me PIN1 që është Anoda e PC817 dhe Ground është e lidhur me PIN2 i cili është katodë duke përdorur rezistencën kufizuese aktuale.

   1. Ndërsa Ground është i lidhur me Cathode ai do të kalojë nga PC817 LED dhe do ta mbajë GPIO në nivel të ulët.
   2. Kjo e bën GPIO15 LOW gjatë nisjes.
3. Ne zgjidhëm problemin e të tre GPIO duke miratuar skema të ndryshme të instalimeve elektrike.

Hapi 11: Hyrja Esp8266

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 përdoren si hyrje.

Ndërsa telat hyrës do të lidhen me pajisjen në terren, kërkohet mbrojtje për ESP8266 GPIO.

Optokoupler PC817 i përdorur për izolimin e hyrjes.

1. Katodat hyrëse PC817 janë të lidhura me titujt e Pin duke përdorur rezistencën kufizuese aktuale (250 Ohms).
2. Anoda e të gjithë Optocoupler është e lidhur me 5VDC.
3. Sa herë që kunja e hyrjes lidhet me Ground, Optocoupler do të përcjellë njëanshmëri dhe transistori i daljes ndizet.
4. Mbledhësi i optokouplerit është i lidhur me GPIO së bashku me rezistencën tërheqëse 10 K.

Çfarë është Pull-up ???

• Përdoret rezistenca tërheqëse Për të mbajtur të qëndrueshëm GPIO, rezistencë me vlerë të lartë të lidhur me GPIO dhe një fund tjetër është i lidhur me 3.3V.
• kjo mban GPIO në nivel të lartë dhe shmang nxitjen e rreme.

Hapi 12: Skema Finale

Pas Përfundimit të të gjitha pjesëve është koha për të kontrolluar instalimet elektrike.

Easyeda Siguroni veçori për këtë.

Hapi 13: Konvertoni PCB

Hapat për të kthyer Circuit in në PCB Layout

1. Pas krijimit të qarkut, ne mund ta konvertojmë atë në paraqitjen PCB.
2. Duke shtypur opsionin Konverto në PCB të sistemit Easyeda do të fillojë shndërrimi i Skemës në Planifikim PCB.
3. Nëse ndonjë gabim në instalime elektrike ose kunja të papërdorura janë të pranishme, atëherë gjeneron Gabim/Alarm.
4. Duke kontrolluar Gabimin në pjesën e djathtë të faqes së zhvillimit të softuerit, ne mund të zgjidhim secilin gabim një nga një.
5. Paraqitja e PCB -së e krijuar pas zgjidhjes së të gjithë gabimeve.

Hapi 14: Planifikimi dhe rregullimi i komponentit të PCB

Vendosja e Komponentit

1. Të gjithë përbërësit me aktualitetin e tij

2. dimensionet dhe etiketat tregohen në ekranin e paraqitjes së PCB.

   Hapi i parë është rregullimi i përbërësit

3. Mundohuni të vendosni komponentin e tensionit të lartë dhe tensionit të ulët sa më shumë që të jetë e mundur.

4. Rregulloni secilin komponent sipas madhësisë së kërkuar të PCB.

   Pas rregullimit të të gjithë përbërësve mund të bëjmë gjurmë

5. (gjurmon gjerësinë që kërkohet të rregullohet sipas rrymës së pjesës së qarkut)
6. Disa nga gjurmët gjurmohen në fund të PCB duke përdorur funksionin e ndryshimit të paraqitjes.
7. Gjurmët e energjisë po mbahen të ekspozuara për derdhjen e saldimit pas fabrikimit.

Hapi 15: Paraqitja përfundimtare e PCB

Hapi 16: Kontrolloni Pamjen 3D dhe Gjenerimin e Skedarit Ggerber

Easyeda siguron opsionin e pamjes 3D në të cilën ne mund të kontrollojmë pamjen 3D të PCB dhe të marrim ide se si duket pas fabrikimit.

Pas kontrollimit të pamjes 3D Krijoni skedarë Gerber.

Hapi 17: Vendosja e Rendit

Pas Gjenerimit të sistemit të skedarëve Gerber siguron pamjen e përparme të paraqitjes përfundimtare të PCB dhe koston prej 10 PCB.

Ne mund të vendosim porosi në JLCPCB direkt duke shtypur butonin "Porosit në JLCPCB".

Ne mund të zgjedhim maskimin e ngjyrave sipas kërkesës dhe të zgjedhim mënyrën e dorëzimit.

Me vendosjen e porosisë dhe pagesën ne marrim PCB brenda 15-20 ditëve.

Hapi 18: Marrja e PCB

Kontrolloni PCB para dhe mbrapa pasi ta merrni atë.

Hapi 19: Ngritja e komponentit në PCB

Sipas identifikimit të komponentit në PCB të gjitha komponentët filluan bashkimin.

Kujdes:- Një pjesë e gjurmës është e prapambetur, prandaj kontrolloni etiketimin në PCB dhe manualin para bashkimit përfundimtar.

Hapi 20: Rritja e Trashësisë së Trackut të Fuqisë

Për gjurmët e lidhjes me energjinë vendosja këngë të hapura gjatë procesit të paraqitjes së PCB.

Siç tregohet në imazh, të gjitha gjurmët e energjisë janë të hapura, kështu që derdhni saldim shtesë mbi të për të rritur kapacitetin e kujdesit të rrushit.

Hapi 21: Kontrolli përfundimtar

Pas bashkimit të të gjithë përbërësve, kontrolloni të gjithë përbërësit duke përdorur multimetër

1. Kontrolli i rezistencës së vlerës
2. Kontrolli LED i optokiftit
3. Kontrollimi i tokëzimit.

Hapi 22: Ndezja e firmuerit

Tre kërcyes të PCB përdoren për të vënë esp në modalitetin e nisjes.

Kontrolloni Zgjedhjen e energjisë Jumper në 3.3VDC të FTDI Chip.

Lidhni çipin FTDI me PCB

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

Hapi 23: Firmware Flash Tasamota në ESP

Flash Tasmota në ESP8266

1. Shkarkoni skedarin Tasamotizer & tasamota.bin.
2. Lidhja e shkarkimit të Tasmotizer:- tasmotizer
3. Lidhja e shkarkimit të tasamota.bin:- Tasmota.bin
4. Instaloni tasmotazer dhe hapeni atë.
5. Në tasmotizer klikoni përzgjedhjen e stërvitjes agim.
6. nëse FTDI është i lidhur atëherë porti shfaqet në listë.
7. Zgjidhni portin nga lista. (Në rast se porti i shumëfishtë, kontrolloni se cili port është i FTDI)
8. klikoni butonin hapur dhe zgjidhni skedarin Tasamota.bin nga vendndodhja e shkarkimit.
9. klikoni në Fshij opsionin para ndezjes (pastroni spifin nëse ka të dhëna atje)
10. Shtypni Tasamotize! Butoni
11. nëse gjithçka është në rregull, atëherë merrni shiritin e përparimit të fshirjes së blicit.
12. pasi të përfundojë procesi ai shfaq dritaren "restart esp".

Shkëput FTDI nga PCB.

Ndryshoni tri kërcyes nga Flash në Run Side.

Hapi 24: Vendosja e Tasmota

Lidhni rrymën AC me PCB

Ndihmë online për konfigurimin e Tasmota: -Ndihmë për konfigurimin e Tasmota

ESP do të fillojë dhe Statusi do të udhëheqë nga PCB flash onece. Hap Wifimanger në laptop Ajo tregon AP të ri "Tasmota" lidheni atë. sapo të hapet uebfaqja e lidhur.

1. Konfiguro ssid -in e WIFI dhe fjalëkalimin e ruterit tënd në Konfiguro faqen Wifi.
2. Pajisja do të riniset pas ruajtjes.
3. Pasi të lidheni Hapni ruterin tuaj, kontrolloni për ip të pajisjes së re dhe shënoni IP -në e tij.
4. hap faqen dhe fut atë IP. Faqja e internetit e hapur për vendosjen e tasmotës.
5. Vendosni llojin e modulit (18) në opsionin e modulit të konfigurimit dhe vendosni të gjitha hyrjet dhe daljet siç përmendet në imazhin e modifikimit.
6. rinis PCB dhe është mirë të shkosh.

Hapi 25: Udhëzuesi dhe instalimi i telave

Instalimet dhe gjyqi përfundimtar i PCB

Instalimet e të 5 hyrjeve janë të lidhura me 5 Switch/Buttone.

Lidhja e dytë e të 5 pajisjeve lidhet me telin e zakonshëm "G" të titullit të hyrjes.

Ana e daljes 5 Lidhja me tela me 5 aplikime në shtëpi.

Jepni 230 hyrjes së PCB.

Smart Swith me 5 hyrje dhe 5 dalje është gati për përdorim.

Demo e gjykimit:- Demo