Добрый день, коллеги. Давно нечего не писал, но сейчас есть что рассказать. Это в какой-то мере продолжение моей статьи про муки выбора. А точнее переосмысление последнего абзаца про вектор построение системы УД. Сейчас немного лирики а затем к сути.
Лирическое отступление
Наигравшись с автоматизацией квартиры, и попутно опробовав множество решений что есть на рынке, сделал следующие выводы:
Беспроводные протоколы такие как Zigbee, BLE использовать можно, но если делать по уму, да еще и на стадии ремонта, то лучше от них отказаться в пользу проводов.
Стоит всячески минимизировать количество точек отказа, которые активно плодятся в сетях Zigbee. Как бы хорошо не работали шлюзы wifi2zigbee, проблемы с эфиром в 2.4 - дадут о себе знать
Модульность и расширяемость системы. То, что кажется ненужным на стадии проектирования, может понадобиться на стадии использования.
Резервирование и ремонтопригодность. Например, не стоит заливать датчики температуры в стяжку пола. Или не использовать экзотические решения, которые в случае чего не чем будет заменить.
Резервное питание. Некоторые системы должны продолжить функционирование, в случае кратковременного отключения питания.
С чего все началось
Изначально я начал делать охранную систему, поскольку большинство решений представленных на рынке - это узкоспециализированные устройства, с минимальной гибкостью настройки. Основное требование для подобный систем - только провода. Никаких беспроводных протоколов. И, собственно, на этом все могло закончиться, ведь кто сталкивался - знает, что связка есп32, и LAN модуля 8720 крайне капризная вещь, но мне на глаза попала плата wt32-eth01. На тот момент про нее было неизвестно почти нечего, кроме того, что wt32 — это точно такой же модуль esp32. Этого мне было достаточно, чтобы ее заказать и начать эксперименты. К слову, результатом этих экспериментов стал Uptime более чем в 60 суток, без единого отвала. Вывод был один - такая надежность меня устраивает, работаем дальше.
И таким образом появился на свет проект контроллера на базе ESP32, под название E3-2E. В качестве прошивки - EspHome. Во первых потому что в качестве сервера УД я использую HA, а во вторых я ж не настоящий сварщик, и написать нужную мне логику в среде ардуино для меня довольно проблематично. А вот писать конфиги я вполне умею. Да и накосячить с прошивкой на esphome – реально надо еще постараться.
И когда все это дело начало принимать какой-то законченный вид, и ставки начали расти - было принято решение отказаться от использования свеже распаянного 8 канального релейного модуля на зигби, для управления освещением (в том числе в силу моей особой любви к стандарту Zigbee) и продолжить работу что бы не стыдно было назвать контроллер универсальным, и использовать не только для охраны, но и для освещения, отопления, управления вентиляционными установками, инженерными коммуникациями, и прочее-прочее… Собственно под любую задачу.
И так, вашему вниманию - щиточное (в моем случае) решение, для автоматизации в корпусе размером 4 юнита.
Тут самое сложное - как все это описать.
E3-2E MainBoard
И так. Первое: для универсальности - была разработана базовая плата, которая из себя представляет wt32-eth01, c разводкой и защитой по питанию, винтовые клемники, для удобства подключение периферии, и подтяжку к земле внешним резистором. По сколько с подтяжкой к внутреннему резистору в esp32 не все так гладко, и на длинных проводах у меня не корректно работали некоторые датчики. А с подключение через внешний резистор 10к - проблему как рукой сняло.
По этому имеем:
8 портов с возможностью подтяжки pulldown. Включается она перемычкой на плате.
1 порт, с возможностью подтяжки либо pullup либо pulldown.
вывод I2c, на модуль второго уровня, либо на дополнительный внешний модуль.
2 порта с возможностью распаять резистор (например для подключения адресных светодиодных лент) *
Питание от 5в, в том числе через MicroUsb порт. Питание от 7-20вольт, через DC-DC mini 560.
Разуметься Ethernet порт. Собственно ради него все это и начиналось.
Далее были разработаны различные модули, они же шилды.
Модуль расширения 8R/4 4IO
Ставиться вторым уровнем, подключается через I2c, на борту имеет 8 реле, по 5а. Которых достаточно для управление освещением, или отоплением.
- 4 Порта ввода\вывода с опторазвязкой.
- 2 Порта с возможностью подтяжки pulldown.
- Ну и 2 обычных порта, без нечего.
- 8 реле. Чего обычно достаточно для автоматизации основного освещения в 3х комнатной квартире, или небольшом доме.
Следующий модуль расширения 5M/3R/5IO
Для тех кому не хватило предыдущего
- Модуль имеет 5 Мосфетов (полевых транзисторов), 3 реле по 5а, и 5 Вводов\выводов с возможностью подтяжки pulldown. К нему можно смело подключит светодиодную ленту RGBWW, или 5 одноцветных лент. Так же можно подключать 12в моторы, например для вытяжки или приточки, и регулировать обороты.
- А 3 реле и 5 IO - бонусом)
Идем дальше, модуль расширения 16IO
Просто 16 портов, с резисторами. Но этот модуль половинчатый, и в этот корпус можно поставить одновременно 2 таких модуля (а точнее два любых с индексом 1\2) и получить 43 порта ввода вывода. К слову, для охранной системы я планирую использовать 42 датчика, то есть мне как раз удастся протестировать ЕСП нагруженную под завязку).
Модуль аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что здесь 4 порта с опторазвязкой. А портов с подтяжкой - 12. Так же, как и предыдущий размером 1\2, и можно поставить одновременно два, либо вторым к любому другому.
В дальнейшем у меня есть кое какие мысли, для инженерного модуля, нужен еще датчик потребления электричества, по этому новые модули еще будут появляться. А свои потребности на текущий момент я целиком и полностью закрыл.
Проект открытый, для личных нужд - можете использовать как хотите, а вот для коммерции - увы, это право я оставлю только за собой.
Как самому изготовить - переписывать не вижу смысла, вот ссылка на GitHub проекта E3-2E, где вся информация.
Там же герберы для заказа плат на производстве в Китае, список компонентов, прошивки для esphome, и кейсы опыт использования. Сделать платы лутом… конечно можно попробовать, но боюсь будут сложности с модулями, уж слишком плотная компоновка, и узкие дорожки.
Ну и группа поддержки в телеге: https://t.me/BrownC0DE
Очень крутой проект, спасибо что выложили в открытый доступ!
Мощно