Techswitch 1.0: 25 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تمكين المنزل الذكي من خلال TechSwitch-1.0 (وضع DIY)

ما هو TechSwitch-1.0 (وضع DIY)

TechSwitch-1.0 هو مفتاح ذكي يعتمد على ESP8266. يمكنه التحكم في 5 أجهزة منزلية.

لماذا هو وضع DIY ؟؟

إنه مصمم لإعادة الوميض في أي وقت. هناك نوعان من العبور اختيار الوضع على ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1) وضع التشغيل: - للتشغيل المنتظم.

2) وضع الفلاش: - في هذا الوضع يمكن للمستخدم إعادة وميض الشريحة باتباع إجراء إعادة الفلاش.

3) المدخلات التناظرية: - يحتوي ESP8266 على واحد ADC 0-1 Vdc. يتم توفير رأسه أيضًا على PCB للعب مع أي مستشعر تناظري.

المواصفات الفنية لـ TechSwitch-1.0 (وضع DIY)

1. 5 إخراج (230 فولت تيار متردد) + 5 مدخلات (0 تبديل تيار مستمر) + 1 مدخل تناظري (0-1VDC)

2. التقييم: - 2.0 أمبير.

3. عنصر التحويل: - SSR + Zero Crossing switching.

4. الحماية: - كل مخرج محمي بمقدار 2 أمبير. فتيل الزجاج.

5. البرامج الثابتة المستخدمة: - Tasmota هو برنامج ثابت سهل الاستخدام ومستقر. يمكن وميضه بواسطة برامج ثابتة مختلفة مثل وضع DIY الخاص به.

6. المدخلات: - البصريات المقترنة (-Ve) التبديل.

7. يمكن أن يكون منظم الطاقة ESP8266 وضعًا مزدوجًا: - يمكن استخدام محول باك وكذلك منظم AMS1117.

اللوازم

• مفصل BOQ مرفق.

  · مصدر الطاقة: - الصنع: - هاي لينك ، موديل: - HLK-PM01 ، 230 فولت بمقدار 5 فولت تيار مستمر ، 3 واط (01)

  متحكم: - ESP12F (01)

  · 3.3 منظم VDC: - توفير مزدوج يمكن استخدام أي واحد

  محول باك (01)

  · AMS1117 منظم جهد (01)

  · PC817: - نوع مقرنة Opt: - حزمة Sharp: -THT (10)

  · G3MB-202PL: - SSR Make Omron (05) ، تبديل التقاطع الصفري.

  · LED: -اللون: - أي ، حزمة THT (01)

  · 220 أو 250 أوم المقاوم: - سيراميك (11)

  · 100 أوم المقاوم: - سيراميك (5)

  · 8 كيلو أوم المقاوم: - سيراميك (1)

  · 2 ك 2 أوم المقاوم: - سيراميك (1)

  · 10 كيلو أوم المقاوم: - سيراميك (13)

  · زر الضغط: - كود الجزء: - EVQ22705R ، النوع: - مع طرفين (02)

  فتيل الزجاج: - النوع: - زجاج ، التقييم: - 2 أمبير عند 230 فولت تيار متردد. (5)

  · رأس ذكر ثنائي الفينيل متعدد الكلور: - ثلاثة رؤوس بثلاثة دبابيس ورأس واحد مع 4 دبابيس. لذلك يفضل شراء رأس واحد قياسي من "Strip of Male".

الخطوة 1: إقرار اللمسات الأخيرة

وضع اللمسات الأخيرة على المفهوم: - لقد حددت المتطلبات على النحو التالي

1. جعل التبديل الذكية وجود 5 التبديل ويمكن التحكم عن طريق WIFI.

2. يمكن أن تعمل بدون WIFI بواسطة مفاتيح فعلية أو زر ضغط.

3 يمكن أن يكون المفتاح هو وضع DIY بحيث يمكن إعادة وميضه.

4. يمكن أن يصلح في لوحة التبديل الموجودة دون تغيير أي مفاتيح أو أسلاك.

5. يتم استخدام كل GPIO لوحدة التحكم الدقيقة كما هو الحال في وضع DIY.

6. يجب أن يكون جهاز التبديل بين SSR و صفر معبر لتجنب حدوث تشويش والتبديل.

7. حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور يجب أن يكون صغيراً بما يكفي بحيث يمكن أن يتناسب مع لوحة التبديل الموجودة.

عند الانتهاء من المتطلبات ، فإن الخطوة التالية هي تحديد الأجهزة

الخطوة 2: اختيار متحكم دقيق

معايير اختيار المتحكم الدقيق

1. GPIO المطلوب: -5 إدخال + 5 إخراج + 1 ADC.
2. تمكين واي فاي
3. من السهل إعادة الفلاش لتوفير وظائف DIY.

ESP8266 مناسب للطلب أعلاه. تم تمكين 11 GPIO + 1 ADC + WiFi.

لقد اخترت وحدة ESP12F وهي عبارة عن لوحة تطوير تعتمد على متحكم ESP8266 ، ولديها عامل شكل صغير وجميع وحدات GPIO مملوءة لسهولة الاستخدام.

الخطوة 3: التحقق من تفاصيل GPIO للوحة ESP8266

• وفقًا لورقة البيانات ESP8266 ، يتم استخدام بعض وحدات GPIO لوظيفة خاصة.
• أثناء تجربة Breadboard ، خدشت رأسي لأنني غير قادر على تمهيده.
• أخيرًا من خلال البحث على الإنترنت واللعب باستخدام اللوح ، قمت بتلخيص بيانات GPIO وعملت جدولًا بسيطًا لسهولة الفهم.

الخطوة 4: اختيار مصدر الطاقة

اختيار مصدر الطاقة

• في الهند 230VAC هو العرض المحلي. نظرًا لأن ESP8266 يعمل على 3.3VDC ، يتعين علينا اختيار مصدر طاقة 230VDC / 3.3VDC.
• لكن جهاز تبديل الطاقة وهو SSR ويعمل على 5VDC لذلك يجب علي اختيار مزود الطاقة الذي يحتوي على 5VDC أيضًا.
• تم تحديد مصدر الطاقة أخيرًا بجهد 230 فولت / 5 فولت تيار مستمر.
• للحصول على 3.3VDC ، قمت بتحديد محول باك به 5VDC / 3.3VDC.
• نظرًا لأنه يتعين علينا تصميم وضع DIY ، فإنني أوفر أيضًا توفير منظم الجهد الخطي AMS1117.

الاستنتاج النهائي

أول تحويل لمصدر الطاقة هو 230VAC / 5 VDC بسعة 3W.

HI-LINK جعل HLK-PM01 smps

التحويل الثاني هو 5VDC إلى 3.3VDC

لهذا اخترت محول باك 5 فولت / 3.3 فولت وتوفير منظم الجهد الخطي AMS1117

صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بهذه الطريقة يمكنه استخدام محول AMS1117 أو باك (أي شخص واحد).

الخطوة 5: اختيار جهاز التبديل

• لقد اخترت Omron Make G3MB-202P SSR

  • SSR وجود 2 أمبير. القدرة الحالية.
  • يمكن أن تعمل على 5VDC.
  • توفير تبديل العبور الصفري.
  • دائرة Snubber يحمل في ثناياه عوامل.

ما هو زيرو كروسينج؟

• إن إمداد التيار المتردد 50 هرتز هو جهد جيبي.
• يتغير قطبية جهد الإمداد كل 20 ميل في الثانية و 50 مرة في ثانية واحدة.
• يحصل الجهد على صفر كل 20 ميل ثانية.

• يكتشف عبور SSR الصفري عدم وجود جهد للجهد وتشغيل الإخراج في هذه الحالة.

  على سبيل المثال: - في حالة إرسال الأمر عند 45 درجة (الجهد عند الذروة القصوى) ، يتم تشغيل SSR عند 90 درجة (عندما يكون الجهد صفرًا)

• هذا يقلل من التبديل والضوضاء.
• يتم عرض نقطة العبور الصفرية في الصورة المرفقة (النص المميز باللون الأحمر)

الخطوة 6: اختيار رقم التعريف الشخصي ESP8266

يحتوي ESP8266 على 11 GPIO ودبوس ADC واحد. (راجع الخطوة 3)

يعد اختيار الدبوس لـ esp8266 أمرًا بالغ الأهمية بسبب وجود أقل من critaria.

معايير اختيار المدخلات: -

• يجب أن يكون GPIO PIN15 منخفضًا أثناء التمهيد لن يتم تشغيل ESP الحكيمة الأخرى.

  يحاول التمهيد من بطاقة SD إذا كان GPIO15 مرتفعًا أثناء التمهيد

• قم بتشغيل ESP8266 إذا كان GPIO PIN1 أو GPIO 2 أو GPIO 3 منخفضًا أثناء التمهيد.

معايير اختيار المخرجات: -

• تحصل GPIO PIN 1 و 2 و 15 و 16 على نسبة عالية أثناء التمهيد (لجزء من الوقت).
• إذا استخدمنا هذا الدبوس كمدخلات ورقم التعريف الشخصي عند مستوى منخفض أثناء التمهيد ، فإن هذا الدبوس يتضرر بسبب ماس كهربائى بين رقم التعريف الشخصي منخفض ولكن ESP8266 يكون مرتفعًا أثناء التمهيد.

الاستنتاج النهائي:-

أخيرًا تم تحديد GPIO 0 و 1 و 5 و 15 و 16 للإخراج.

تم تحديد GPIO 3 و 4 و 12 و 13 و 14 للإدخال.

تقييد: -

• GPIO1 & 3 عبارة عن دبابيس UART تُستخدم لفلاش ESP8266 وأردنا أيضًا استخدامها كإخراج.
• يتم استخدام GPIO0 لوضع ESP في وضع الفلاش وقررنا أيضًا استخدامه كإخراج.

حل للقيد أعلاه: -

1. حل المشكلة عن طريق توفير اثنين من وصلات العبور.

   1. وصلة وضع الفلاش: - في هذا الموضع ، يتم عزل جميع المسامير الثلاثة عن دائرة التبديل ومتصلة برأس وضع الفلاش.
   2. وصلة وضع التشغيل: - في هذا الموضع ، سيتم توصيل جميع المسامير الثلاثة بدائرة التبديل.

الخطوة 7: اختيار Optocoupler

تفاصيل PIN: -

• جانب إدخال رقم التعريف الشخصي 1 و 2 (مؤشر LED داخلي)

  • دبوس 1: - الأنود
  • النقطة 2: - الكاثود

• جانب الإخراج PIN 3 & 4 (ترانزستور صور.

  • دبوس 3: - باعث
  • دبوس 4: - جامع

اختيار دائرة تبديل الإخراج

1. يمكن لـ ESP 8266 GPIO إطعام 20 مللي أمبير فقط. حسب esprissif.
2. يتم استخدام Optocoupler لحماية ESP GPIO PIN أثناء تبديل SSR.

3. يستخدم المقاوم 220 أوم للحد من تيار GPIO.

   لقد استخدمت 200 و 220 و 250 وجميع المقاومات تعمل بشكل جيد

4. الحساب الحالي I = V / R ، I = 3.3V / 250 * أوم = 13 مللي أمبير.
5. LED الإدخال PC817 لديه بعض المقاومة التي تعتبر صفراً للجانب الآمن.

اختيار دارة تبديل المدخلات

1. يتم استخدام optocouplers PC817 في دائرة الإدخال مع المقاوم الحد الحالي 220 أوم.
2. يتم توصيل خرج optocoupler بـ GPIO جنبًا إلى جنب مع المقاوم للسحب.

الخطوة 8: إعداد تخطيط الدائرة

بعد اختيار كل المكونات وتحديد منهجية الأسلاك ، يمكننا المضي قدمًا لتطوير Circuit باستخدام أي برنامج.

لقد استخدمت Easyeda وهي منصة تطوير ثنائي الفينيل متعدد الكلور قائمة على الويب وسهلة الاستخدام.

عنوان URL الخاص بـ Easyeda: - EsasyEda

لشرح بسيط لقد قسمت الدائرة بأكملها إلى أجزاء. & الأول هو دائرة الطاقة.

دائرة الطاقة أ: - 230 فولت تيار متردد إلى 5 فولت تيار مستمر

1. HI-Link يجعل HLK-PM01 SMPS يستخدم لتحويل 230Vac إلى 5 V DC.
2. الطاقة القصوى 3 وات. يعني أنها يمكن أن تزود 600 مللي أمبير.

دائرة الطاقة B: - 5VDC إلى 3.3VDC

لأن هذا PCB هو وضع DIY. لقد قدمت طريقتين لتحويل 5V إلى 3.3V.

1. باستخدام منظم الجهد AMS1117.
2. باستخدام محول باك.

يمكن لأي شخص استخدامها حسب توفر المكون.

الخطوة 9: الأسلاك ESP8266

يتم استخدام خيار منفذ الشبكة لجعل التخطيطي بسيطًا.

ما هو نت بورت ؟؟

1. صافي آخر يعني أنه يمكننا توفير اسم للتقاطع المشترك.
2. باستخدام نفس الاسم في جزء مختلف ، ستعتبر Easyeda كل نفس الاسم كجهاز واحد متصل.

بعض القواعد الأساسية للأسلاك esp8266

1. يجب أن يكون دبوس CH_PD مرتفعًا.
2. يجب أن يكون دبوس إعادة الضبط مرتفعًا أثناء التشغيل العادي.
3. يجب ألا يكون GPIO 0 ، 1 و 2 منخفضًا أثناء التمهيد.
4. يجب ألا يكون GPIO 15 على مستوى عالٍ أثناء بدء التشغيل.
5. مع الأخذ في الاعتبار جميع النقاط المذكورة أعلاه في الاعتبار ، تم إعداد مخطط الأسلاك ESP8266. ويظهر في صورة تخطيطية.
6. يتم استخدام GPIO2 كمؤشر LED للحالة ومؤشر LED متصل في قطبية عكسية لتجنب GPIO2 LOW أثناء التمهيد.

الخطوة 10: دائرة تبديل الإخراج ESP8266

ESO8266 GPIO 0، 1، 5، 15 & 16 يستخدم كمخرج.

1. للحفاظ على GPIO 0 & 1 على مستوى عالٍ ، تختلف الأسلاك قليلاً عن المخرجات الأخرى.

   1. كشك هذا الدبوس عند 3.3 فولت أثناء التمهيد.
   2. PIN1 الخاص بـ PC817 وهو أنود متصل بـ 3.3 فولت.
   3. يتم توصيل PIN2 وهو كاثود بـ GPIO باستخدام المقاوم الحالي المحدد (220/250 أوم).
   4. نظرًا لأن الصمام الثنائي المنحاز للأمام يمكنه تمرير 3.3 فولت (انخفاض الصمام الثنائي 0.7 فولت) يحصل كل من GPIO على 2.5 VDC تقريبًا أثناء بدء التشغيل.

2. ما تبقى من دبوس GPIO المتصل بـ PIN1 الذي هو أنود PC817 & Ground متصل بـ PIN2 وهو كاثود باستخدام المقاوم المحدد الحالي.

   1. نظرًا لأن الأرض متصلة بالكاثود ، فسوف تمر من PC817 LED وتبقي GPIO عند مستوى منخفض.
   2. هذا يجعل GPIO15 منخفضًا أثناء التمهيد.
3. لقد قمنا بحل مشكلة GPIO الثلاثة من خلال اعتماد مفصل أسلاك مختلف.

الخطوة 11: إدخال Esp8266

يتم استخدام GPIO 3 و 4 و 12 و 13 و 14 كإدخال.

نظرًا لأنه سيتم توصيل أسلاك الإدخال بجهاز ميداني ، فإن الحماية مطلوبة لـ ESP8266 GPIO.

جهاز optocoupler PC817 المستخدم لعزل المدخلات.

1. يتم توصيل كاثودات الإدخال PC817 برؤوس الدبوس باستخدام المقاوم الحالي المحدد (250 أوم).
2. يتم توصيل أنود جميع Optocoupler بـ 5VDC.
3. كلما تم توصيل دبوس الإدخال بالأرض ، سيقوم Optocoupler بإعادة توجيه الترانزستور المتحيز وإخراج الخرج قيد التشغيل.
4. جامع optocoupler متصل بـ GPIO مع 10 K مقاومة سحب.

ما هو السحب ؟؟؟

• يتم استخدام المقاوم للسحب للحفاظ على استقرار GPIO ، ومقاوم عالي القيمة متصل بـ GPIO وطرف آخر متصل بـ 3.3 فولت.
• هذا يحافظ على GPIO في مستوى عالٍ ويتجنب التشغيل الخاطئ.

الخطوة 12: التخطيطي النهائي

بعد الانتهاء من جميع الأجزاء حان الوقت لفحص الأسلاك.

تقدم Easyeda ميزة لذلك.

الخطوة 13: تحويل PCB

خطوات تحويل الدائرة إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1. بعد عمل الدائرة يمكننا تحويلها إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
2. بالضغط على خيار التحويل إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور في نظام Easyeda سيبدأ تحويل التخطيطي إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
3. في حالة وجود أي خطأ في الأسلاك أو دبابيس غير مستخدمة ، فإن الخطأ / الإنذار يولد.
4. من خلال تحديد الخطأ في القسم الأيمن من صفحة تطوير البرامج ، يمكننا حل كل خطأ واحدًا تلو الآخر.
5. تم إنشاء تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد كل دقة خطأ.

الخطوة 14: تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور وترتيب المكونات

وضع المكون

1. جميع المكونات الفعلية

2. تظهر الأبعاد والتسميات في شاشة تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

   الخطوة الأولى هي ترتيب المكون

3. حاول وضع مكون الجهد العالي والجهد المنخفض قدر الإمكان.

4. اضبط كل مكون حسب الحجم المطلوب لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

   بعد ترتيب جميع المكونات يمكننا عمل آثار

5. (يجب تعديل عرض الآثار وفقًا لتيار جزء الدائرة)
6. يتم تتبع بعض الآثار في الجزء السفلي من ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام وظيفة تغيير التخطيط.
7. يتم الاحتفاظ بآثار الطاقة مكشوفة من أجل صب اللحام بعد التصنيع.

الخطوة 15: تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي

الخطوة 16: تحقق من عرض ثلاثي الأبعاد وإنشاء ملف Ggerber

توفر Easyeda خيار العرض ثلاثي الأبعاد الذي يمكننا من خلاله التحقق من العرض ثلاثي الأبعاد لثنائي الفينيل متعدد الكلور والحصول على فكرة عن شكله بعد التصنيع.

بعد التحقق من العرض ثلاثي الأبعاد ، قم بإنشاء ملفات جربر.

الخطوة 17: تقديم الطلب

بعد إنشاء نظام ملفات Gerber ، يوفر عرض أمامي لتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور النهائي وتكلفة 10 ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يمكننا تقديم طلب إلى JLCPCB مباشرة عن طريق الضغط على زر "Order at JLCPCB".

يمكننا تحديد إخفاء اللون حسب المتطلبات وتحديد طريقة التسليم.

عن طريق تقديم الطلب وإجراء الدفع ، نحصل على PCB في غضون 15-20 يومًا.

الخطوة 18: استلام PCB

تحقق من PCB الأمامي والخلفي بعد استلامه.

الخطوة 19: بيع المكون على ثنائي الفينيل متعدد الكلور

حسب تعريف المكون على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، بدأ لحام جميع المكونات.

انتبه: - بعض البصمة الجزئية هي جانب خلفي ، لذا تحقق من الملصقات الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة والجزء اليدوي قبل اللحام النهائي.

الخطوة 20: زيادة سماكة مسار الطاقة

بالنسبة لمسارات توصيل الطاقة ، أضع مسارات مفتوحة أثناء عملية تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

كما هو موضح في الصورة ، يتم فتح جميع آثار الطاقة ، لذا يتم سكب لحام إضافي عليها لزيادة قدرة رعاية الكشمش.

الخطوة 21: الفحص النهائي

بعد لحام جميع المكونات تشقق جميع المكونات باستخدام المتر المتعدد

1. فحص قيمة المقاوم
2. فحص الصمام Optocoupler
3. فحص التأريض.

الخطوة 22: تفليش البرامج الثابتة

يتم استخدام ثلاثة وصلات عبور من ثنائي الفينيل متعدد الكلور لوضع esp في وضع التمهيد.

تحقق من وصلة اختيار الطاقة على 3.3VDC من رقاقة FTDI.

قم بتوصيل شريحة FTDI بثنائي الفينيل متعدد الكلور

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

الخطوة 23: قم بفلاش Tasamota Firmware على ESP

فلاش Tasmota على ESP8266

1. تحميل ملف Tasamotizer & tasamota.bin.
2. رابط تحميل Tasmotizer: - tasmotizer
3. رابط التحميل من tasamota.bin: - Tasmota.bin
4. قم بتثبيت tasmotazer وافتحه.
5. في tasmotizer انقر فوق selectport drill dawn.
6. إذا تم توصيل FTDI فسيظهر المنفذ في القائمة.
7. حدد منفذًا من القائمة (في حالة وجود منفذ متعدد ، تحقق من أي منفذ من منفذ FTDI)
8. انقر فوق الزر فتح وحدد ملف Tasamota.bin من موقع التنزيل.
9. انقر فوق خيار مسح قبل الوميض (امسح spiff إذا كانت هناك أي بيانات)
10. اضغط على تساموتيز! زر
11. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فستحصل على شريط التقدم لمحو الفلاش.
12. بمجرد اكتمال العملية تظهر نافذة منبثقة "إعادة تشغيل esp".

افصل FTDI عن PCB.

قم بتغيير Three jumper من Flash إلى Run Side.

الخطوة 24: ضبط Tasmota

قم بتوصيل طاقة التيار المتردد بثنائي الفينيل متعدد الكلور

تعليمات تكوين Tasmota عبر الإنترنت: - تعليمات تكوين Tasmota

سيبدأ برنامج ESP وسيبدأ الوضع في وضع فلاش ثنائي الفينيل متعدد الكلور. فتح Wifimanger على الكمبيوتر المحمول يظهر AP جديد "Tasmota" قم بتوصيله. بمجرد فتح صفحة الويب المتصلة.

1. قم بتكوين WIFI ssid & Password لجهاز التوجيه الخاص بك في صفحة تكوين Wifi.
2. سيتم إعادة تشغيل الجهاز بعد الحفظ.
3. بمجرد إعادة الاتصال ، افتح جهاز التوجيه الخاص بك ، تحقق من جهاز IP الجديد ولاحظ عنوان IP الخاص به.
4. افتح صفحة الويب وأدخل عنوان IP هذا. صفحة الويب مفتوحة لإعداد tasmota.
5. اضبط نوع الوحدة النمطية (18) في خيار وحدة التكوين واضبط كل المدخلات والمخرجات كما هو مذكور في صورة comnfigration.
6. إعادة تشغيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور وجيد للذهاب.

الخطوة 25: دليل الأسلاك والعرض التوضيحي

الأسلاك النهائية وتجربة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يتم توصيل الأسلاك لجميع المدخلات الخمسة بـ 5 مفاتيح / أزرار.

يتم توصيل التوصيل الثاني لجميع الأجهزة الخمسة بسلك "G" العام لرأس الإدخال.

جانب الإخراج 5 سلك متصل بـ 5 تطبيقات منزلية.

تعطي 230 لإدخال ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

Smart Swith with 5 Input & 5 Output جاهز للاستخدام.

عرض تجريبي: - تجريبي