Techswitch 1.0: 25 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Empower Smart Home by TechSwitch-1.0 (DIY-tila)

Mikä on TechSwitch-1.0 (DIY-tila)

TechSwitch-1.0 on ESP8266-pohjainen älykytkin. se voi ohjata 5 kodinkoneita.

Miksi se on DIY -tila ??

Se on suunniteltu vilkkumaan uudelleen milloin tahansa. piirilevyllä on kaksi tilanvalintahyppääjää

1) Käyntitila:- normaalikäyttöön.

2) Salamatila:-tässä tilassa käyttäjä voi salaman uudelleen salaman noudattamalla uudelleensalamausta.

3) Analoginen tulo:- ESP8266: ssa on yksi ADC 0-1 Vdc. Sen otsikko on myös piirilevyssä, jotta se voidaan toistaa minkä tahansa analogisen anturin kanssa.

Tekniset tiedot TechSwitch-1.0 (DIY-tila)

1. 5 Lähtö (230V AC) + 5 Tulo (0VDC-kytkentä) + 1 analoginen tulo (0-1VDC)

2. Luokitus:- 2,0 ampeeria.

3. Kytkentäelementti:- SSR +Zero Crossing -kytkin.

4. Suojaus:- Jokainen lähtö on suojattu 2 ampeerilla. lasisulake.

5. Käytetty laiteohjelmisto:- Tasmota on helppokäyttöinen ja vakaa laiteohjelmisto. Eri laiteohjelmisto voi vilkuttaa sen DIY -tilassa.

6. Tulo:- Opto-kytketty (-Ve) -kytkin.

7. ESP8266-tehonsäädin voi olla kaksimuotoinen:- voi käyttää Buck-muunninta sekä AMS1117-säädintä.

Tarvikkeet

• Yksityiskohtainen BOQ on liitteenä.

  · Virtalähde:- Merkki:- Hi-Link, Malli:- HLK-PM01, 230V 5 VDC, 3W (01)

  · Mikro-ohjain:- ESP12F (01)

  · 3.3 VDC-säädin:- Kaksi varausta voidaan käyttää

  · Buck -muunnin (01)

  · AMS1117 Jännitesäädin. (01)

  · PC817:- Optinen liitin Merkki:- Sharp-paketti: -THT (10)

  · G3MB-202PL:- SSR Merkki Omron (05), Zero crossing switch.

  · LED: -Väri:- Mikä tahansa, paketti THT (01)

  · 220 tai 250 ohmin vastus:- keraaminen (11)

  · 100 ohmin vastus:- keraaminen (5)

  · 8 k ohmin vastus:- keraaminen (1)

  · 2 k2 ohmin vastus:- keraaminen (1)

  · 10K ohmin vastus:- keraaminen (13)

  · Painike:- Osan koodi:- EVQ22705R, Tyyppi:- Kaksi liitintä (02)

  · Lasisulake:- Tyyppi:- Lasi, luokitus:- 2 A @ 230 V AC. (5)

  · PCB-urosotsikko:- Kolme otsikkoa, jossa on kolme nastaista ja yksi otsikko, jossa on 4 nastaista. joten yksi tavallinen Strip of Male -otsikko on parempi hankkia.

Vaihe 1: Salainen viimeistely

Konseptin viimeistely:- Olen määritellyt vaatimuksen alla

1. Making Smart Switch, jossa on 5 Switch & Can WIFI -ohjausta.

2. Se voi toimia ilman WIFI: tä fyysisillä kytkimillä tai painikkeilla.

3 Kytkin voi olla DIY-tila, joten se voidaan vilkuttaa uudelleen.

4. Se mahtuu olemassa olevaan kytkinkorttiin muuttamatta mitään kytkimiä tai johtoja.

5. KAIKKI mikrokontrollerin GPIO käytettäväksi DIY -tilassa.

6. Kytkentälaitteen tulisi olla SSR ja nolla ylitys, jotta vältytään melulta ja kytkentäpiikkeiltä.

7. Piirilevyn koon pitäisi olla tarpeeksi pieni, jotta se mahtuu olemassa olevaan kytkentäkeskukseen.

Kun viimeistelimme vaatimuksen, seuraava askel on laitteiston valinta

Vaihe 2: Mikro -ohjaimen valinta

Mikro -ohjaimen valintaperusteet

1. Vaadittu GPIO: -5 tulo + 5 lähtö + 1 ADC.
2. Wifi käytössä
3. Helppo salama uudelleen DIY-toiminnon tarjoamiseksi.

ESP8266 sopii yllä oleviin vaatimuksiin. siinä on 11 GPIO + 1 ADC + WiFi käytössä.

Olen valinnut ESP12F -moduulin, joka on ESP8266 -mikrokontrolleripohjainen Devlopment -kortti, siinä on pieni muotoilija ja kaikki GPIO on täytetty helppokäyttöiseksi.

Vaihe 3: Tarkista ESP8266 -kortin GPIO -tiedot

• ESP8266 -tietolomakkeen mukaan joitain GPIO -laitteita käytetään erityistoimintoihin.
• Breadboard -kokeilun aikana raapin päätäni, koska en voinut käynnistää sitä.
• Lopuksi Internetin tutkimuksella ja leipälevyllä pelaamalla olen tiivistänyt GPIO -tiedot ja tehnyt yksinkertaisen taulukon ymmärtämisen helpottamiseksi.

Vaihe 4: Virtalähteen valinta

Virtalähteen valinta

• Intiassa 230VAC on kotimainen syöttö. Koska ESP8266 toimii 3.3VDC, meidän on valittava 230VDC / 3.3VDC virtalähde.
• Mutta virtakytkinlaite, joka on SSR ja toimii 5VDC: llä, joten minun on valittava virtalähde, jossa on myös 5VDC.
• Lopuksi valittu virtalähde, jossa on 230V/5VDC.
• 3.3 VDC: n saamiseksi olen valinnut Buck -muuntimen, jossa on 5VDC/3.3VDC.
• Koska meidän on suunniteltava DIY -tila, tarjoan myös lineaarisen jännitesäätimen AMS1117.

Lopullinen johtopäätös

Ensimmäinen virtalähteen muunnos on 230VAC / 5VDC ja kapasiteetti 3W.

HI-LINK tekee HLK-PM01-kuvaa

Toinen muunnos on 5VDC - 3.3VDC

Tätä varten olen valinnut 5V/3.3V Buck -muuntimen ja AMS1117 -lineaarijännitesäätimen

PCB, joka on valmistettu tällä tavalla, voi käyttää AMS1117: tä tai buck -muunninta (Kuka tahansa).

Vaihe 5: Kytkinlaitteen valinta

• Olen valinnut Omron Make G3MB-202P SSR

  • SSR, jossa 2 ampeeria. nykyinen kapasiteetti.
  • Voi toimia 5VDC: llä.
  • Tarjoa nollan ylitys.
  • Sisäänrakennettu Snubber -piiri.

Mikä on Zero Crossing?

• 50 Hz: n vaihtovirta on sinimuotoinen jännite.
• Syöttöjännitteen napaisuus muuttui 20 millisekunnin välein ja 50 kertaa sekunnissa.
• Jännite laskee nollaan 20 millisekunnin välein.

• Zero crossing SSR havaitsee jännitteen nollapotentiaalin ja kytkee lähdön päälle tässä tapauksessa.

  Esimerkiksi:- jos komento send on 45 astetta (jännite maksimihuipulla), SSR kytketään päälle 90 astetta (kun jännite on nolla)

• Tämä vähentää kytkentäpiikkejä ja kohinaa.
• Nolla ylityspiste näkyy liitteenä olevassa kuvassa (punainen korostettu teksti)

Vaihe 6: ESP8266 PIN -koodin valinta

ESP8266 sisältää yhteensä 11 GPIO -korttia ja yhden ADC -nastan. (Katso vaihe 3)

Esp8266 -nastan valinta on ratkaisevan tärkeää alla olevien kriteerien vuoksi.

Tulon valintaperusteet:-

• GPIO PIN15 Pakollinen, jotta se on alhainen käynnistyksen aikana, muut viisat ESP -laitteet eivät käynnisty.

  Se yrittää käynnistää SD -kortilta, jos GPIO15 on korkea käynnistyksen aikana

• ESP8266 neve Boot Jos GPIO PIN1 tai GPIO 2 tai GPIO 3 on LOW käynnistyksen aikana.

Lähdön valinnan kriteerit:-

• GPIO PIN 1, 2, 15 ja 16 nousevat korkeiksi käynnistyksen aikana (murto -osan ajan).
• jos käytämme tätä tappia syöttönä ja PIN -koodi on matalalla käynnistyksen aikana, tämä nasta vaurioituu oikosulun vuoksi, joka on matala, mutta ESP8266 sisältää sen KORKEA käynnistyksen aikana.

Lopullinen johtopäätös:-

Lopuksi GPIO 0, 1, 5, 15 ja 16 valitaan tulostettavaksi.

Tuloksi on valittu GPIO 3, 4, 12, 13 ja 14.

Rajoittaa:-

• GPIO1 & 3 on UART -nastat, joita käytetään ESP8266: n salamaan, ja halusimme myös käyttää niitä ulostulona.
• GPIO0: ta käytetään ESP: n asettamiseen salamatilaan, ja päätimme myös käyttää sitä ulostulona.

Ratkaisu yllä olevaan rajoitukseen:-

1. Ongelma ratkaistaan tarjoamalla kaksi hyppääjää.

   1. Salama -tilan hyppyjohdin: - Tässä asennossa kaikki kolme nastaa on erotettu kytkentäpiiristä ja kytketty salaman tilan otsikkoon.
   2. Käyttötilan hyppyjohdin:- Tässä asennossa kaikki kolme nastaa kytketään kytkentäpiiriin.

Vaihe 7: Optoerottimen valinta

PIN-tiedot:-

• PIN 1 ja 2 tulopuoli (sisäänrakennettu LED)

  • Nasta 1:- Anodi
  • Osa 2:- Katodi

• PIN 3 ja 4 lähtöpuoli (valotransistori.

  • Nasta 3:- Lähetin
  • Nasta 4:- Keräilijä

Lähdön kytkentäpiirin valinta

1. ESP 8266 GPIO voi syöttää vain 20 m.a. esprissifin mukaan.
2. Optoerotinta käytetään ESP GPIO PIN -koodin suojaamiseen SSR -kytkennän aikana.

3. 220 ohmin vastusta käytetään GPIO: n virran rajoittamiseen.

   Olen käyttänyt 200, 220 ja 250 ja kaikki vastukset toimivat hyvin

4. Virtalaskelma I = V / R, I = 3,3 V / 250*ohmia = 13 ma.
5. PC817 -tulo -LEDillä on jonkin verran vastusta, jota pidetään nollana turvallisella puolella.

Tulon kytkentäpiirin valinta

1. PC817 -optoerottimia käytetään tulopiirissä, jossa on 220 ohmin virranrajoitusvastus.
2. Optoerottimen ulostulo on kytketty GPIO: een yhdessä Pull-UP-vastuksen kanssa.

Vaihe 8: Piirin asettelun valmistelu

Kun olemme valinneet kaikki komponentit ja määrittäneet johdotusmenetelmät, voimme siirtyä kehittämään piiriä käyttämällä mitä tahansa ohjelmistoa.

Olen käyttänyt Easyedaa, joka on verkkopohjainen PCB -kehitysalusta ja helppokäyttöinen.

Easyedan URL-osoite:- EsasyEda

Yksinkertaisen selityksen vuoksi olen jakanut koko piirin paloiksi. & ensimmäinen on virtapiiri.

Virtapiiri A:- 230 VAC- 5 V DC

1. HI-Link tekee HLK-PM01 SMPS: stä 230 VAC: n muuntamisen 5 V DC: ksi.
2. Suurin teho on 3 wattia. tarkoittaa, että se voi syöttää 600 ma.

Virtapiiri B:- 5VDC- 3,3VDC

Koska tämä piirilevy on DIY -tila. Minulla on kaksi tapaa muuntaa 5V 3.3V: ksi.

1. AMS1117 -jännitesäätimen käyttö.
2. Buck Converterin käyttäminen.

kuka tahansa voi käyttää komponenttien saatavuuden mukaan.

Vaihe 9: ESP8266 -johdotus

Net -porttivaihtoehtoa käytetään yksinkertaistamaan kaavio.

Mikä on Net -portti ??

1. Nettoposti tarkoittaa, että voimme antaa nimen yleiselle risteykselle.
2. käyttämällä samaa nimeä eri osissa, Easyeda pitää kaikkia samoja nimiä kuin yksi yhdistetty laite.

Jotkut esp8266 -johdotuksen perussäännöt

1. CH_PD -nastan on oltava korkea.
2. Nollaustapin on oltava korkea normaalikäytössä.
3. GPIO 0, 1 ja 2 eivät saa olla matalalla käynnistyksen aikana.
4. GPIO 15: n ei pitäisi olla korkealla tasolla käynnistyksen aikana.
5. Kaikki edellä mainitut asiat huomioon ottaen ESP8266 -johdotuskaavio on laadittu. & näkyy kaavamaisessa kuvassa.
6. GPIO2: ta käytetään tilan LED -merkkivalona ja kytkettyyn LEDiin päinvastaisessa napaisuudessa välttääkseen GPIO2 LOW käynnistyksen aikana.

Vaihe 10: ESP8266 -lähdön kytkentäpiiri

ESO8266 GPIO 0, 1, 5, 15 & 16 käytetään ulostulona.

1. Jotta GPIO 0 & 1 pysyy korkealla tasolla, sen johdotus on hieman erilainen kuin muu lähtö.

   1. Booth tämä nasta on 3.3V käynnistyksen aikana.
   2. PC817: n PIN1 -koodi, joka on anodi, on kytketty 3.3V: iin.
   3. PIN2, joka on katodi, on kytketty GPIO: hon virranrajoitusvastuksella (220/250 ohmia).
   4. Eteenpäin suuntautunut diodi voi kulkea 3,3 V (0,7 V diodin pudotus) Molemmat GPIO saavat lähes 2,5 VDC käynnistyksen aikana.

2. Jäljellä oleva GPIO -nasta, joka on kytketty PIN1: een, joka on PC817 & Ground -anodi, on kytketty PIN2: een, joka on katodi käyttäen virtaa rajoittavaa vastusta.

   1. Koska maa on kytketty katodiin, se siirtyy PC817 -LED -valosta ja pitää GPIO: n matalalla tasolla.
   2. Tämä tekee GPIO15 LOW käynnistyksen aikana.
3. Ratkaisimme kaikkien kolmen GPIO: n ongelman ottamalla käyttöön eri kytkentäkaavion.

Vaihe 11: Esp8266 -tulo

Tulona käytetään GPIO 3, 4, 12, 13 ja 14.

Koska tulojohdot kytketään kenttälaitteeseen, ESP8266 GPIO edellyttää suojausta.

PC817 -optoerotin, jota käytetään tulon eristämiseen.

1. PC817 -sisääntulokatodit on kytketty nastan otsikoihin käyttämällä virranrajoitusvastusta (250 ohmia).
2. Kaikkien optoerottimien anodi on kytketty 5VDC: hen.
3. Aina kun tulotappi on kytketty maahan, Optocoupler lähettää eteenpäin puolueellisia ja lähtötransistori päällä.
4. Optoerottimen keräin on liitetty GPIO: een ja 10 K: n vetovastus.

Mikä on Pull-up ???

• Pull-up-vastusta käytetään GPIO: n pitämiseksi vakaana, arvokas vastus on kytketty GPIO: iin ja toinen pää on kytketty 3,3 V: iin.
• tämä pitää GPIO: n korkealla tasolla ja välttää väärän laukaisun.

Vaihe 12: Lopullinen kaavio

Kaikkien osien valmistumisen jälkeen on aika tarkistaa johdotus.

Easyeda Tarjoa ominaisuus tähän.

Vaihe 13: Muunna PCB

Vaiheet piirin muuntamiseksi PCB -asetteluksi

1. Aftermaking Circuit voimme muuntaa sen PCB -asetteluksi.
2. Painamalla Easyeda -järjestelmän Muunna PCB -vaihtoehdoksi voit aloittaa kaavion muuntamisen PCB -asetteluksi.
3. Jos johdotusvirheitä tai käyttämättömiä nastoja on läsnä, virhe/hälytys syntyy.
4. Tarkistamalla Ohjelmistokehityssivun oikeanpuoleisen osan virhe voidaan ratkaista jokainen virhe yksi kerrallaan.
5. Piirilevyasettelu luotu virheiden ratkaisun jälkeen.

Vaihe 14: Piirilevyasettelu ja komponenttien järjestely

Komponenttien sijoittaminen

1. Kaikki komponentit todellisen kanssa

2. mitat ja tarrat näkyvät piirilevyasettelunäytössä.

   Ensimmäinen askel on järjestää komponentti

3. Yritä laittaa korkea- ja pienjännitekomponentti mahdollisimman pitkälle.

4. Säädä jokainen komponentti vaaditun PCB -koon mukaan.

   Kun olemme järjestäneet kaikki komponentit, voimme tehdä jälkiä

5. (jälkien leveys on säädettävä piirin osan virran mukaan)
6. Jotkut jäljet jäljitetään piirilevyn alareunaan käyttämällä asettelun vaihtotoimintoa.
7. Tehojäljet ovat alttiina juottamista varten valmistuksen jälkeen.

Vaihe 15: Lopullinen piirilevyasettelu

Vaihe 16: Tarkista 3D -näkymä ja luo Ggerber -tiedosto

Easyeda tarjoaa 3D -näkymän, jossa voimme tarkistaa 3D -näkymän piirilevystä ja saada käsityksen siitä, miltä se näyttää valmistuksen jälkeen.

3D -näkymän tarkistamisen jälkeen Luo Gerber -tiedostoja.

Vaihe 17: Tilauksen tekeminen

Gerber -sukupolven luomisen jälkeen tiedostojärjestelmä tarjoaa edestä katsottuna PCB: n lopullisen asettelun ja 10 PCB: n hinnan.

Voimme tehdä tilauksen JLCPCB: lle suoraan painamalla "Tilaa JLCPCB: stä" -painiketta.

Voimme valita värin peittämisen tarpeen mukaan ja valita toimitustavan.

Tilaamalla ja maksamalla saamme PCB: n 15-20 päivän kuluessa.

Vaihe 18: PCB: n talteenotto

Tarkista piirilevy edestä ja takaa vastaanottamisen jälkeen.

Vaihe 19: Komponenttien myynti PCB: llä

Komponenttien tunnistuksen mukaisesti piirilevylle kaikkien komponenttien juottaminen alkoi.

Ole varovainen:- Jonkin osan jalanjälki on taaksepäin, joten tarkista piirilevyn ja osan käyttöohjeet ennen lopullista juottamista.

Vaihe 20: Power Track -paksuuden lisääminen

Virtaliitäntäkappaleille laitan avoimia raitoja piirilevyasetteluprosessin aikana.

Kuten kuvassa näkyy, kaikki voimanjäljet ovat auki, joten kaadetaan ylimääräistä juotetta sen päälle herukan hoitokyvyn lisäämiseksi.

Vaihe 21: Lopullinen tarkistus

Kaikkien komponenttien juottamisen jälkeen kaikki komponentit tarkistettiin yleismittarilla

1. Vastusarvon tarkastus
2. Optoerottimen LED -valvonta
3. Maadoituksen tarkastus.

Vaihe 22: Laiteohjelmiston vilkkuminen

Kolme piirilevyn hyppääjää käytetään esp: n asettamiseen käynnistystilaan.

Tarkista virranvalintahyppyjohdin FTDI -sirun 3.3 VDC: ssä.

Liitä FTDI -siru piirilevyyn

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

Vaihe 23: Flash Tasamota -laiteohjelmisto ESP: ssä

Flash Tasmota ESP8266: ssa

1. LataaTasamotizer- ja tasamota.bin -tiedosto.
2. Latauslinkki Tasmotizerista:- tasmotizer
3. Latauslinkki tasamota.bin:- Tasmota.bin
4. Asenna tasmotazer ja avaa se.
5. Tasmotizerissa napsauta selectport drill dawn.
6. jos FTDI on kytketty, portti näkyy luettelossa.
7. Valitse portti luettelosta. (Jos useita portteja, tarkista mikä portti on FTDI)
8. napsauta Avaa -painiketta ja valitse Tasamota.bin -tiedosto lataussijainnista.
9. napsauta Poista ennen vilkkua -vaihtoehto (poista spiff, jos tietoja on olemassa)
10. Paina Tasamotize! Painike
11. jos kaikki on kunnossa, saat edistymispalkin salaman poistamiseksi.
12. Kun prosessi on valmis, se näyttää "restart esp" -ponnahdusikkunan.

Irrota FTDI PCB: stä.

Vaihda Three -pusero Flashista Run Side -tilaan.

Vaihe 24: Tasmotan asettaminen

Liitä verkkovirta PCB: hen

Tasmota-määritysten online-ohje: -Tasmota-määritysohje

ESP käynnistyy ja PCB -merkkivalon merkkivalo vilkkuu. Avaa Wifimanger kannettavalla tietokoneella Se näyttää uuden AP: n "Tasmota" yhdistämään sen. kun yhdistetty verkkosivu avattiin.

1. Määritä reitittimen WIFI -yhteys ja salasana Configure Wifi -sivulla.
2. Laite käynnistyy uudelleen tallennuksen jälkeen.
3. Kun olet muodostanut yhteyden uudelleen, avaa reititin, tarkista uuden laitteen IP -osoite ja merkitse sen IP -osoite.
4. avaa verkkosivu ja kirjoita kyseinen IP. Verkkosivu avattu tasmota -asetusta varten.
5. Määritä moduulityyppi (18) Configuration -moduulivaihtoehdossa ja määritä kaikki tulot ja lähdöt, kuten komnfiguraatiokuvassa on mainittu.
6. Käynnistä PCB uudelleen ja se on hyvä.

Vaihe 25: Johdotusopas ja esittely

Lopullinen johdotus ja PCB -kokeilu

Kaikkien 5 tulon johdotus on kytketty 5 -kytkimeen/painikkeeseen.

Kaikkien 5 laitteen toinen liitäntä on kytketty tulojärjestelmän yhteiseen "G" -johtoon.

Lähtöpuoli 5 Johdinkytkentä 5 kodinkoneeseen.

Anna 230 PCB -tulolle.

Smart Swith 5 tulolla ja 5 ulostulolla on käyttövalmis.

Demo oikeudenkäynnistä:- Demo