Techswitch 1.0: Hatua 25 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Wezesha nyumba ya Smart na TechSwitch-1.0 (Njia ya DIY)

TechSwitch-1.0 ni nini (Njia ya DIY)

TechSwitch-1.0 ni ESP8266 msingi smart switch. inaweza kudhibiti vifaa 5 vya nyumbani.

Kwa nini ni hali ya DIY?

Imeundwa kuwasha tena wakati wowote. kuna chaguzi mbili za uteuzi kwenye PCB

1) Njia ya Kukimbia: - kwa operesheni ya Mara kwa mara.

2) Njia ya Flash: - katika hali hii mtumiaji anaweza kuwasha tena chip kwa kufuata utaratibu wa Re-flash.

3) Uingizaji wa Analog: - ESP8266 ina ADC 0-1 Vdc. Kichwa chake pia kilitoa kwenye PCB kucheza na sensorer yoyote ya Analog.

Uainishaji wa Kiufundi wa TechSwitch-1.0 (Modi ya DIY)

1. Pato 5 (230V AC) + 5 Pembejeo (0VDC byte) + 1 Analog input (0-1VDC)

2. Ukadiriaji: - 2.0 Amps.

3. Kubadilisha kipengele: - Kubadilisha SSR + Zero Kuvuka.

4. Ulinzi: - Kila pato linalindwa na 2 Amp. fuse ya glasi.

5. Firmware iliyotumiwa: - Tasmota ni rahisi kutumia na firmware thabiti. Inaweza kuwaka na firmware tofauti kama hali yake ya DIY.

6. Pembejeo: - Opto pamoja (-Ve) byte.

7. Mdhibiti wa nguvu wa ESP8266 anaweza kuwa mode mbili: - anaweza kutumia kibadilishaji cha Buck pia mdhibiti wa AMS1117.

Vifaa

• Kina BOQ ni masharti.

  Ugavi wa Umeme: - Tengeneza: - Kiungo cha Hi, Mfano: - HLK-PM01, 230V na 5 VDC, 3W (01)

  · Mdhibiti Mdogo: - ESP12F (01)

  Mdhibiti wa 3.3 VDC: - Utoaji wa mara mbili unaweza kutumiwa

  · Buck kibadilishaji (01)

  · Mdhibiti wa Voltage AMS1117. (01)

  · PC817: - Chagua coupler Fanya: - Sharp Package: -THT (10)

  · G3MB-202PL: - SSR Fanya Omron (05), Zero inavuka.

  · LED: -Rangi: - Yoyote, Kifurushi THT (01)

  · Kinga ya 220 au 250 ya Ohm: - Kauri (11)

  · Resmeta ya 100 Ohm: - Kauri (5)

  · Resistor ya 8k Ohm: - Kauri (1)

  · 2k2 Ohm Resistor: - Kauri (1)

  · Kizuizi cha 10K cha Ohm: - Kauri (13)

  · Bonyeza kitufe: -Simbo ya Sehemu: - EVQ22705R, Aina: - na terminal mbili (02)

  · Fuse ya glasi: - Aina: - Kioo, Ukadiriaji: - 2 Amp @ 230V AC. (5)

  · Kichwa cha kiume cha PCB: - Kichwa cha kichwa tatu na pini Tatu na kichwa kimoja na Pini 4. kwa hivyo mkanda mmoja wa kawaida wa kichwa cha Kiume ni bora kupata.

Hatua ya 1: Kukamilisha kwa kuchagua

Kukamilisha Dhana: - Nimefafanua mahitaji kama ilivyo hapo chini

1. Kufanya Kubadilisha Smart kuwa na 5 switch & Can kudhibitiwa na WIFI.

2. Inaweza kufanya kazi bila WIFI kwa swichi za mwili au Pushbutton.

3 Kubadilisha inaweza kuwa hali ya DIY ili iweze kuwaka tena.

4. Inaweza kutoshea kwenye bodi ya swichi iliyopo bila kubadilisha swichi yoyote au wiring.

5. GPIO YOTE ya Microcontroller itumiwe kama ilivyo mode ya DIY.

6. Kubadilisha kifaa lazima SSR & zero zivuke ili kuepusha kelele na kubadilisha milima.

7. Ukubwa wa PCB Inapaswa kuwa ndogo ya kutosha ili iweze kutoshea kwenye switchboard iliyopo.

Tunapomaliza mahitaji, hatua inayofuata ni kuchagua vifaa

Hatua ya 2: Uchaguzi wa Microcontroller

Vigezo vya uteuzi wa Microcontroller

1. Inahitajika GPIO: -5 pembejeo + 5 Pato + 1 ADC.
2. Wifi imewezeshwa
3. Rahisi kuwasha tena kutoa utendaji wa DIY.

ESP8266 inafaa kwa ufafanuzi wa hapo juu. ina 11 GPIO + 1 ADC + WiFi imewezeshwa.

Nimechagua moduli ya ESP12F ambayo ni ESP8266 microcontroller based Devlopment board, ina formfactor ndogo na GPIO zote zina watu kwa matumizi rahisi.

Hatua ya 3: Kuangalia Maelezo ya GPIO ya Bodi ya ESP8266

• Kwa kila karatasi ya Takwimu ya ESP8266 baadhi ya GPIO hutumiwa kwa kazi maalum.
• Wakati wa Jaribio la Bodi ya Mkate nilikuna kichwa changu kama siwezi kuifunga.
• Mwishowe kwa utafiti kwenye mtandao na kuicheza na ubao wa mkate nimefupisha data ya GPIO na kutengeneza meza rahisi kwa uelewa rahisi.

Hatua ya 4: Uchaguzi wa Ugavi wa Umeme

Uchaguzi wa Ugavi wa Umeme

• Nchini India 230VAC ni usambazaji wa ndani. kama ESP8266 inafanya kazi kwenye 3.3VDC, lazima tuchague ugavi wa 230VDC / 3.3VDC.
• Lakini kifaa cha Kubadilisha Nguvu ambacho ni SSR & inafanya kazi kwenye 5VDC kwa hivyo lazima nichague Ugavi wa Nguvu ambao una 5VDC pia.
• Hatimaye ugavi wa umeme uliochaguliwa una 230V / 5VDC.
• Kupata 3.3VDC nimechagua Buck converter kuwa na 5VDC / 3.3VDC.
• Kama tunavyopaswa kubuni hali ya DIY mimi pia hutoa utoaji wa mdhibiti wa voltage ya AMS1117.

Hitimisho la Mwisho

Uongofu wa kwanza wa usambazaji wa umeme ni 230VAC / 5 VDC yenye uwezo wa 3W.

HI-LINK fanya HLK-PM01 smps

Uongofu wa pili ni 5VDC hadi 3.3VDC

Kwa hili nimechagua kibadilishaji cha 5V / 3.3V Buck na utoaji wa mdhibiti wa voltage ya AMS1117

PCB iliyoundwa kwa njia hiyo inaweza kutumia AMS1117 au kibadilishaji cha dume (Mtu yeyote mmoja).

Hatua ya 5: Uteuzi wa Kifaa cha Kubadilisha

• Nimechagua Omron Tengeneza G3MB-202P SSR

  • SSR kuwa na 2 amp. uwezo wa sasa.
  • Inaweza kufanya kazi kwa 5VDC.
  • Kutoa Zero kuvuka Byte.
  • Mzunguko wa Snubber uliojengwa.

Zero Kuvuka ni nini?

• Ugavi wa 50 HZ AC ni voltage ya sinusoidal.
• Ugavi wa voltage ya ugavi ulibadilika kila sekunde 20 mille & mara 50 kwa sekunde moja.
• Voltage hupata sifuri kila sekunde 20 ya mille.

• Zero kuvuka SSR hugundua sifuri uwezo wa voltage na kuwasha pato kwa mfano huu.

  Kwa mfano: - ikiwa amri ituma kwa digrii 45 (voltage kwenye kilele cha juu), SSR imewashwa kwa digrii 90 (wakati voltage ni sifuri)

• Hii inapunguza ubadilishaji wa kelele na kelele.
• Sehemu ya kuvuka sifuri imeonyeshwa kwenye picha iliyoambatishwa (Nakala nyekundu iliyoangaziwa)

Hatua ya 6: Uteuzi wa PIN ya ESP8266

ESP8266 ina jumla ya 11 GPIO na pini moja ya ADC. (Rejea Hatua ya 3)

Uteuzi wa pini ya esp8266 ni muhimu kwa sababu ya chini ya critaria.

Vigezo vya uteuzi wa Ingizo: -

• GPIO PIN15 Inahitajika kuwa chini wakati wa Bootup ESP nyingine yenye busara haitaanza.

  Inajaribu kuanza kutoka kwa kadi ya SD ikiwa GPIO15 iko juu wakati wa Bootup

• ESP8266 neve Boot Ikiwa GPIO PIN1 au GPIO 2 au GPIO 3 iko chini wakati wa bootup.

Vigezo vya Uteuzi wa Pato: -

• GPIO PIN 1, 2, 15 & 16 kupata High wakati wa Bootup (kwa sehemu ya muda).
• ikiwa tunatumia pini hii kama pembejeo na PIN iko kwenye kiwango cha chini wakati wa bootup basi pini hii inaharibika kwa sababu ya mzunguko mfupi kati ya PIN ambayo ni ya chini lakini ESP8266 inakuza juu wakati wa bootup.

Hitimisho la mwisho: -

Mwishowe GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 huchaguliwa kwa pato.

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 huchaguliwa kwa Ingizo.

Kuzuia: -

• GPIO1 & 3 ni pini za UART ambazo hutumiwa kuangaza ESP8266 na pia tulitaka kutumia hizo kama pato.
• GPIO0 hutumiwa kuweka ESP katika hali ya flash na pia tuliamua kuitumia kama pato.

Suluhisho la kubanwa hapo juu: -

1. Shida imetatuliwa na kutoa kuruka mbili.

   1. Kiwango cha jumper cha modi ya Flash: - Katika nafasi hii pini zote tatu zimetengwa kutoka kwa kubadili mzunguko na kushikamana na kichwa cha modi ya flash.
   2. Run run jumper: - Katika nafasi hii pini zote tatu zitaunganishwa na kubadili mzunguko.

Hatua ya 7: Uchaguzi wa Optocoupler

Maelezo ya PIN: -

• PIN 1 & 2 Ingiza Upande (Inbuilt LED)

  • Bandika 1: - Anode
  • Pnd 2: - Cathode

• PIN 3 & 4 Pato Upande (Picha transistor.

  • Pini 3: - Mtoaji
  • Pini 4: - Mtoza

Uundaji wa ubadilishaji wa mzunguko

1. ESP 8266 GPIO inaweza kulisha m 20 tu kulingana na esprissif.
2. Optocoupler hutumiwa kulinda PIN ya ESP GPIO wakati wa ubadilishaji wa SSR.

3. Kontena ya 220 Ohms hutumiwa kupunguza sasa ya GPIO.

   Nimetumia 200, 220 & 250 & vipinga vyote vinafanya kazi vizuri

4. Hesabu ya sasa I = V / R, I = 3.3V / 250 * Ohms = 13 ma.
5. Uingizaji wa PC817 LED ina upinzani ambao unachukuliwa kama sifuri kwa upande salama.

Ingizo Inabadilisha uteuzi wa mzunguko

1. Optocouplers ya PC817 hutumiwa katika mzunguko wa pembejeo na kontena ya sasa ya kinzani ya 220 ohms.
2. Pato la optocoupler limeunganishwa na GPIO pamoja na kontena la Vuta-UP.

Hatua ya 8: Maandalizi ya Mpangilio wa Mzunguko

Baada ya uteuzi wa vifaa vyote na kufafanua mbinu ya wiring, tunaweza kuendelea kukuza Mzunguko kutumia programu yoyote.

nimetumia Easyeda ambayo ni Jukwaa la ukuzaji wa PCB msingi na rahisi kutumia.

URL ya Easyeda: - EsasyEda

Kwa ufafanuzi rahisi nimegawanya mzunguko mzima kwa vipande. & kwanza ni Mzunguko wa Nguvu.

Mzunguko wa nguvu A: - 230 VAC hadi 5VDC

1. HI-Link hufanya HLK-PM01 SMPS kutumika kubadilisha 230Vac kuwa 5 V DC.
2. Nguvu ya juu ni 3 Watt. inamaanisha inaweza kusambaza 600 ma.

Mzunguko wa nguvu B: - 5VDC hadi 3.3VDC

Kama PCB hii ni hali ya DIY. nimetoa njia mbili za kubadilisha 5V kuwa 3.3V.

1. Kutumia mdhibiti wa Voltage AMS1117.
2. Kutumia Buck Converter.

mtu yeyote anaweza kutumika kulingana na upatikanaji wa sehemu.

Hatua ya 9: ESP8266 Wiring

Chaguo la bandari halisi hutumiwa kutengeneza skimu rahisi.

Bandari ya Net ni nini ??

1. Ujumbe wa wavu unamaanisha tunaweza kutoa jina kwa makutano ya kawaida.
2. kwa kutumia jina moja katika sehemu tofauti, Easyeda itazingatia jina sawa na kifaa kimoja kilichounganishwa.

Kanuni zingine za msingi za wiring ya esp8266

1. Pini ya CH_PD inahitajika kuwa juu.
2. Weka upya pini inahitajika kuwa juu wakati wa operesheni ya kawaida.
3. GPIO 0, 1 & 2 kwa sauti sio chini wakati wa boot.
4. GPIO 15 haipaswi kuwa katika kiwango cha juu wakati wa Boot up.
5. Kuzingatia vidokezo vyote hapo juu akilini mpango wa wiring wa ESP8266 umeandaliwa. & imeonyeshwa kwa picha ya kimapenzi.
6. GPIO2 hutumiwa kama Hali ya LED na LED iliyounganishwa katika Reverse polarity ili kuepuka GPIO2 LOW wakati wa Bootup.

Hatua ya 10: Mzunguko wa Kubadilisha Pato wa ESP8266

ESO8266 GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 kutumika kama pato.

1. Kuweka GPIO 0 & 1 katika kiwango cha juu wiring yake ni tofauti kidogo na pato lingine.

   1. Kibanda pini hii iko saa 3.3V wakati wa kuwasha.
   2. PIN1 ya PC817 ambayo ni anode imeunganishwa na 3.3V.
   3. PIN2 ambayo ni Cathode imeunganishwa na GPIO kwa kutumia kipingamizi cha sasa cha kizuizi (220/250 Ohms).
   4. Kama mbele Diode inayopendelea inaweza kupita 3.3V (kushuka kwa diode ya 0.7V) Wote GPIO hupata karibu 2.5 VDC wakati wa kuanza.

2. Pini ya GPIO iliyobaki iliyounganishwa na PIN1 ambayo ni Anode ya PC817 & Ground imeunganishwa na PIN2 ambayo ni Cathode inayotumia kipinga-kizuizi cha sasa.

   1. Kama Ground imeunganishwa na Cathode itapita kutoka kwa PC817 LED na kuweka GPIO kwa kiwango cha chini.
   2. Hii inafanya GPIO15 LOW wakati wa boot up.
3. Tulitatua shida ya GPIO zote tatu kwa kupitisha kashfa tofauti ya wiring.

Hatua ya 11: Ingizo la Esp8266

GPIO 3, 4, 12, 13 & 14 hutumiwa kama Ingizo.

Kama wiring ya Kuingiza itaunganishwa kwenye kifaa cha uwanja, ulinzi unahitajika kwa ESP8266 GPIO.

Optocoupler ya PC817 hutumiwa kwa kutengwa kwa pembejeo.

1. Pembejeo za kuingiza PC817 zimeunganishwa na vichwa vya pini kwa kutumia kinzani cha sasa (250 Ohms).
2. Anode ya Optocoupler yote imeunganishwa na 5VDC.
3. Wakati wowote pini ya Kuingiza iliyounganishwa na Ardhi, Optocoupler itasambaza transistor yenye upendeleo na pato.
4. Mkusanyaji wa optocoupler ameunganishwa na GPIO pamoja na 10 K kupinga-up resistor.

Kuvuta ni nini ???

• Kinga ya kuvuta hutumiwa Kuweka GPIO imara, kontena la thamani kubwa lililounganishwa na GPIO na mwisho mwingine umeunganishwa na 3.3V.
• hii weka GPIO katika kiwango cha juu na epuka kuchochea uwongo.

Hatua ya 12: Mpangilio wa Mwisho

Baada ya Kukamilika kwa sehemu zote wakati wake wa kuangalia wiring.

Easyeda Toa huduma kwa hii.

Hatua ya 13: Badilisha PCB

Hatua za kubadilisha Mzunguko kuwa Mpangilio wa PCB

1. Baada ya kutengeneza Mzunguko tunaweza kuubadilisha kuwa mpangilio wa PCB.
2. Kwa kubonyeza Badilisha kwa chaguo la PCB la mfumo wa Easyeda utaanza ubadilishaji wa Mpangilio katika Mpangilio wa PCB.
3. Ikiwa kuna hitilafu yoyote ya wiring au pini ambazo hazijatumiwa zipo basi Kosa / Kengele inazalisha.
4. Kwa kuangalia Kosa katika sehemu ya Upande wa kulia wa ukurasa wa ukuzaji wa Programu tunaweza kutatua kila kosa moja kwa moja.
5. Mpangilio wa PCB uliozalishwa baada ya utatuzi wote wa hitilafu.

Hatua ya 14: Mpangilio wa PCB na Mpangilio mzuri

Uwekaji wa Mkusanyiko

1. Vipengele vyote na halisi yake

2. vipimo na lebo zinaonyeshwa kwenye skrini ya mpangilio wa PCB.

   Hatua ya kwanza ni kupanga sehemu

3. Jaribu kuweka Voltage ya juu na sehemu ya Voltage ya chini iwezekanavyo.

4. Rekebisha kila sehemu kulingana na saizi inayohitajika ya PCB.

   Baada ya kupanga vifaa vyote tunaweza kufanya athari

5. (hufuata upana unaohitajika kurekebisha kulingana na sehemu ya mzunguko)
6. Baadhi ya athari zinafuatwa chini ya pcb kutumia kazi ya kubadilisha mpangilio.
7. Athari za nguvu zinawekwa wazi kwa kumwaga soldering baada ya uzushi.

Hatua ya 15: Mpangilio wa Mwisho wa PCB

Hatua ya 16: Checkign 3D View na Kuzalisha Faili ya Mchezaji

Easyeda hutoa chaguo la maoni ya 3D ambayo tunaweza kuangalia maoni ya 3D ya PCB na kupata wazo jinsi inavyoangalia uzushi.

Baada ya kuangalia maoni ya 3D Tengeneza faili za Gerber.

Hatua ya 17: Kuweka Agizo

Baada ya Kizazi cha mfumo wa faili ya Gerber hutoa mtazamo wa mbele wa mpangilio wa mwisho wa PCB na gharama ya PCB 10.

Tunaweza kuweka utaratibu kwa JLCPCB moja kwa moja kwa kubonyeza "Agizo kwenye JLCPCB" Button.

Tunaweza kuchagua kuficha rangi kulingana na mahitaji na kuchagua njia ya uwasilishaji.

Kwa kuweka utaratibu na kufanya malipo tunapata PCB ndani ya siku 15-20.

Hatua ya 18: Kupokea PCB

Angalia PCB mbele na nyuma baada ya kuipokea.

Hatua ya 19: Soldring inayofanana kwenye PCB

Kama kwa kitambulisho cha sehemu kwenye PCB vifaa vyote vya kutengeneza soldering vilianza.

Jihadharini: - Sehemu fulani ya nyayo iko upande wa nyuma kwa hivyo angalia uwekaji alama kwenye PCB na sehemu ya mwongozo kabla ya kutengenezea mwisho.

Hatua ya 20: Uzito wa Kufuatilia Nguvu Unaongezeka

Kwa nyimbo za unganisho la umeme ninaweka nyimbo wazi wakati wa mchakato wa mpangilio wa PCB.

Kama inavyoonyeshwa kwenye picha athari zote za nguvu zimefunguliwa kwa hivyo hutiwa soldering ya ziada juu yake ili kuongeza uwezo wa utunzaji wa currant.

Hatua ya 21: Kuangalia Mwisho

Baada ya uuzaji wa vifaa vyote kutafuna vitu vyote kwa kutumia multimeter

1. Uhakiki wa uthabiti
2. Ukaguzi wa LED ya Optocoupler
3. Kuchunguza kwa kutuliza.

Hatua ya 22: Flashing Firmware

Rukia tatu za PCB hutumiwa kuweka esp katika hali ya buti.

Angalia Jumper ya uteuzi wa Nguvu kwenye 3.3VDC ya Chip ya FTDI.

Unganisha chip ya FTDI kwa PCB

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

Hatua ya 23: Firmware ya Flash Tasamota kwenye ESP

Flash Tasmota kwenye ESP8266

1. PakuaTasamotizer na faili ya tasamota.bin.
2. Pakua kiungo cha Tasmotizer: - tasmotizer
3. Pakua kiungo cha tasamota.bin: - Tasmota.bin
4. Sakinisha tasmotazer na uifungue.
5. Katika tasmotizer bonyeza selectport kuchimba alfajiri.
6. ikiwa FTDI imeunganishwa basi bandari itaonekana kwenye orodha.
7. Chagua bandari kutoka kwa orodha. (Ikiwa kuna bandari nyingi, angalia ni bandari gani ya FTDI)
8. bonyeza kitufe cha kufungua na Chagua faili ya Tasamota.bin kutoka eneo la kupakua.
9. bonyeza Futa kabla ya chaguo la kuangaza (wazi spiff ikiwa kuna data yoyote hapo)
10. Bonyeza Tasamotize! Kitufe
11. ikiwa kila kitu ni sawa basi unapata mwendelezo wa kufuta mwangaza.
12. mara mchakato ukikamilika unaonyesha "kuanzisha tena esp" ibukizi.

Tenganisha FTDI kutoka kwa PCB.

Badilisha jumper tatu kutoka Flash hadi Run Side.

Hatua ya 24: Kuweka Tasmota

Unganisha nguvu ya AC kwa PCB

Usanidi wa mkondoni wa Tasmota msaada: -Tasmota usanidi wa usanidi

ESP itaanza na Hali iliyoongozwa na PCB flash onece. Fungua Wifimanger kwenye Laptop Inaonyesha AP mpya "Tasmota" iunganishe. mara ukurasa wa wavuti uliounganishwa kufunguliwa.

1. Sanidi WIFI ssid & Nenosiri la router yako katika Sanidi ukurasa wa Wifi.
2. Kifaa kitaanza upya baada ya kuhifadhi.
3. Mara tu unganisha tena Fungua router yako, angalia kifaa kipya IP na utambue IP yake.
4. fungua ukurasa wa wavuti na ingiza IP hiyo. Ukurasa wa wavuti umefunguliwa kwa mpangilio wa tasmota.
5. Weka aina ya Moduli (18) katika chaguo la moduli ya kusanidi na weka pembejeo na pato lote kama ilivyoelezwa kwenye picha ya ujumuishaji.
6. Anzisha tena PCB na ni nzuri kwenda.

Hatua ya 25: Mwongozo wa Wiring na Demo

Wiring ya mwisho na Jaribio la PCB

Wiring wa pembejeo zote 5 zimeunganishwa na 5 switch / Buttone.

Uunganisho wa pili wa vifaa vyote 5 umeunganishwa na waya wa Kawaida wa "G" wa kichwa cha kuingiza.

Pato upande 5 waya kiunganishi kwa 5 applieance nyumbani.

Toa 230 kwa pembejeo ya PCB.

Smart Swith iliyo na Ingizo 5 na Pato 5 iko tayari kutumika.

Maonyesho ya jaribio: - Demo