ส่วนเสริมบ้านอัจฉริยะที่สมบูรณ์: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โครงการก่อนหน้าของฉัน "The Complete Smart Home" ดำเนินไปอย่างประสบความสำเร็จมาเกือบ 5 ปีโดยไม่มีปัญหาใดๆ ตอนนี้ฉันตัดสินใจเพิ่มข้อเสนอแนะแบบเดียวกันโดยไม่มีการดัดแปลงใด ๆ กับวงจรและแผนผังปัจจุบัน ดังนั้นโปรเจ็กต์เพิ่มเติมนี้จะให้ฟังก์ชันการทำงานที่ขาดหายไปของฟีดแบ็กไม่ว่าจะเปิดหรือปิดโหลดไปยังบอร์ดรีเลย์ที่มีอยู่ ฉันใช้เฟิร์มแวร์ Tasmota บน Wemos D1 Mini ที่เชื่อมต่อกับ Node-Red สำหรับ UI

ข้อควรระวัง: การทำงานกับไฟ AC นั้นอันตรายมาก โครงการนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานกับไฟฟ้ากระแสสลับ ปิดไฟ AC ทั้งหมดเมื่อจำเป็นและทุกที่

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่จำเป็น

ความคิดเริ่มต้นของฉันคือการใช้บอร์ดนี้ซึ่งเรียกว่า "8 Channel Optocoupler Isolation Voltage Test Board MCU TTL to PLC" เพื่อรับข้อเสนอแนะเกี่ยวกับ Wemos D1 Mini เนื่องจากสาย AC Live อยู่ที่ด้านรีเลย์ บอร์ดนี้จึงไม่สามารถใช้งานได้ ต่อมาได้วงจรดังนี้

อะไหล่ที่จำเป็น:

1. ขั้วต่อ 2 ขั้ว - 9 ชิ้น

2. 10A10 ไดโอด - 64 ชิ้น

3. S8050 ทรานซิสเตอร์ - 16 ชิ้น

4. MCP23017 IC - 1 ชิ้น

5. 220uF 16 V ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า - 16 ชิ้น

6. ตัวต้านทาน 47Ω ¼W - 16 ชิ้น

7. ตัวต้านทาน 1kΩ ¼W - 49 ชิ้น

8. Wemos D1 mini - 1 ชิ้น

9. ไฟ LED สีเขียวหรือสีแดง - 16 ชิ้น

10. PC817 ออปโตคัปเปลอร์ - 16 ชิ้น

11. ส่วนหัวของเพศหญิงตามความจำเป็น

12. Dot board หรือ Copper Clad board (ต้องแกะสลัก) ตามความจำเป็น

13. ต่อสายไฟ

14. ลวดทองแดงเงิน

ที่นี่ฉันได้ใช้ดอทบอร์ดและมีเวลาพอสมควรสำหรับการบัดกรีและทดสอบข้อต่อแบบบัดกรี

ขั้นตอนที่ 2: การบัดกรี ☺

การบัดกรีในดอทบอร์ดสำหรับ 16 ช่องสัญญาณ แน่นอนว่าเป็นงานที่ยาก

ในที่สุดฉันก็จัดการบอร์ดให้เสร็จด้วย 15 ช่องสัญญาณ เนื่องจากบอร์ดรีเลย์ของฉันใช้เพียง 15 ช่อง

ต่อมามีพื้นที่ไม่เพียงพอที่จะเมานต์ MCP23017 และ Wemos d1 mini ดังนั้น dot board ขนาดเล็กจึงรองรับได้เหมือนกัน

ขั้นตอนที่ 3: ออสซิลโลสโคป

หลังจากออกแบบวงจรและวางในดอทบอร์ดและการบัดกรีในที่สุดก็ไม่ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสม เนื่องจากฉันไม่ได้ใช้วงจรการแก้ไขที่เหมาะสม

สิ่งนี้ให้ค่าที่ไม่ถูกต้องแก่ MCP23017 และสุดท้ายคือ Wemos

หลังจากติดตามด้วยออสซิลโลสโคปที่อีซีแอลของ S8050 พบว่าคลื่นสี่เหลี่ยม 50Hz ซึ่งมีเหตุผล ต่อมาโดยการเพิ่มตัวเก็บประจุ 220uF ตามที่แสดงในแผนผังช่วยแก้ปัญหาได้ ตรวจสอบภาพก่อนและหลังการเพิ่มตัวเก็บประจุ

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบ

ตอนนี้ฉันเจาะ 4 รูและใช้สกรู 4 ตัวพร้อมน็อตดังที่แสดงและปลอกหุ้มจากสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตเพื่อยึดบอร์ดป้อนกลับไดโอดใกล้กับบอร์ดรีเลย์ที่มีอยู่

ย้ายบอร์ดรีเลย์ที่มีอยู่และเปลี่ยน / ขยายสายเชื่อมต่อตามความจำเป็น

ขั้นตอนที่ 5: การทดสอบ

วงจรใช้ DC 250mA เพื่อจ่ายไฟให้กับการตั้งค่าทั้งหมด การทดสอบด้วย UI และไฟ LED ในพื้นที่พบว่าใช้ได้

วงจรทำได้ง่ายเพียงวางแบบอนุกรมกับสายไฟฟ้ากระแสสลับกับขั้วขั้วของรีเลย์ อ้างถึงแผนผัง

การทำงานของวงจรทำได้ง่าย สายไฟ AC ใช้งานได้ผ่านไดโอด 10A ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าตก แรงดันไฟฟ้าตกนี้ถูกป้อนไปยังการรวมออปโตคัปเปลอร์-ทรานซิสเตอร์เพื่อให้สัญญาณไบนารีกับ MCP23017 และต่อมากับ Wemos

ขั้นตอนที่ 6: เฟิร์มแวร์

ที่นี่ฉันใช้เฟิร์มแวร์ Tasmota ที่เปิดใช้งาน I2C MCP23017 ซึ่งให้เอาต์พุต json ง่าย ๆ ไปยังโหนดสีแดง

ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์จากด้านล่างและคอมไพล์เซ็นเซอร์ MCP23XXX ที่เปิดใช้งานด้วยความช่วยเหลือของ PlatformIO

github.com/arendst/Tasmota/releases

ขั้นตอนที่ 7: แผนผัง

แผนผังมีรายละเอียดทั้งหมด

ผมใช้ 5V 1.5A SMPS เป็นตัวจ่ายไฟให้กับวงจร

ตัวปล่อยทรานซิสเตอร์ทั้งหมดถูกดึงลง

การกำหนดแอดเดรสของ MCP23017 คือ 0x20 หมุดรีเซ็ตถูกดึงขึ้นสูง

ขั้นตอนที่ 8: การสิ้นสุดและการรวมโหนดเรด

หลังจากการทดสอบที่ประสบความสำเร็จ เพิ่มโฟลว์ใหม่ให้กับโหนดสีแดงที่ทำงานบนโทรศัพท์ Android เครื่องเก่าของฉัน

อ้างถึงรูปภาพที่แนบมา