De complete Smart Home-add-on: 8 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Mijn vorige project "The Complete Smart Home" draait al bijna 5 jaar zonder problemen. Nu ik besloot om er een feedback aan toe te voegen zonder enige wijziging aan het huidige circuit en schema. Dus dit add-on-project zal de ontbrekende functionaliteit van feedback bieden, of de belasting nu aan of uit is naar het bestaande relaisbord. Ik gebruikte Tasmota-firmware op Wemos D1 Mini die verbinding maakte met Node-Red voor gebruikersinterface.

LET OP: WERKEN AAN HET NET IS ZEER GEVAARLIJK. DIT PROJECT BETREFT WERKEN AAN AC-LEIDING. SCHAKEL ALLE AC-NET UIT WANNEER EN WAAR NODIG

Stap 1: benodigde onderdelen

Mijn eerste idee was om dit bord te gebruiken, de zogenaamde "8 Channel Optocoupler Isolation Voltage Test Board MCU TTL naar PLC" om feedback te krijgen naar Wemos D1 Mini. Aangezien de AC Live-lijn zich aan de relaiszijde bevindt, was dit bord niet bruikbaar. Later kwam ik op het volgende circuit:

Benodigde onderdelen:

1. 2-polige connector - 9 stuks

2. 10A10-diode - 64 stuks

3. S8050 Transistor - 16 stuks

4. MCP23017 IC - 1 stuk

5. 220uF 16 V elektrolytische condensator - 16 stuks

6. 47Ω ¼W-weerstand - 16 stuks

7. 1kΩ ¼W-weerstand - 49 stuks

8. Wemos D1 mini - 1 stuk

9. Groene of rode led - 16 stuks

10. PC817 Optocoupler - 16 stuks

11. Vrouwelijke headers indien nodig

12. Dot board of Copper Clad board (vereist etsen) indien nodig.

13. Sluit draden aan

14. Verzilverd koperdraad

Hier heb ik een dotboard gebruikt en geruime tijd voor het solderen en testen van soldeerverbindingen.

Stap 2: Solderen

Het solderen in een dotboard voor 16 kanalen is natuurlijk een lastige opgave.

Eindelijk is het me gelukt om het bord af te maken met 15 kanalen, omdat mijn relaisbord slechts 15 kanalen gebruikt

Later was er niet genoeg ruimte om MCP23017 en Wemos d1 mini te monteren, dus een klein dotboard biedt plaats aan hetzelfde.

Stap 3: Oscilloscopie

Na het ontwerpen van het circuit en het plaatsen in het dotboard en het solderen gaf het uiteindelijk geen goede output, omdat ik geen goed gelijkrichtcircuit gebruikte.

Dit gaf een verkeerde waarde aan MCP23017 en uiteindelijk aan Wemos.

Na traceren met Oscilloscoop bij zender van S8050 gevonden, 50Hz blokgolf, wat logisch is. Later werd het probleem opgelost door 220uF condensator toe te voegen, zoals weergegeven in het schema. Controleer de foto's voor en na het toevoegen van de condensator.

Stap 4: Montage

Nu boorde ik 4 gaten en gebruikte ik 4 schroeven met moeren zoals afgebeeld en een huls van een ethernetkabel om het diode-feedbackbord in de buurt van het bestaande relaisbord te bevestigen.

Bestaande relaiskaart verplaatst en waar nodig de aansluitdraden vervangen / verlengd.

Stap 5: Testen

Circuit nam 250mA DC voor het voeden van de hele setup. Testen met gebruikersinterface en lokale leds bleek in orde.

Circuit was eenvoudig om in serie te plaatsen met AC onder spanning staande draad naar de poolterminal van relais. Raadpleeg het schema.

De werking van het circuit is eenvoudig, de netspanning wordt door een 10A-diode geleid die enige spanningsval veroorzaakt. Deze spanningsval wordt naar de optocoupler-transistorcombinatie gevoerd om een binair signaal te geven aan MCP23017 en later aan Wemos.

Stap 6: Firmware

Hier gebruikte ik Tasmota-firmware met I2C MCP23017 ingeschakeld, wat gemakkelijke json-uitvoer naar knooppunt rood geeft.

Download de firmware van hieronder en compileer MCP23XXX-sensor ingeschakeld met behulp van PlatformIO

github.com/arendst/Tasmota/releases

Stap 7: Schematisch

Schematische heeft volledige details.

Ik gebruikte een 5V 1.5A SMPS om het circuit van stroom te voorzien

Alle emitters van transistoren worden naar beneden getrokken.

De adressering van MCP23017 is 0x20, Reset-pin is hoog getrokken.

Stap 8: Finaliseren en Node Red-integratie

Na een geslaagde test. Er is een nieuwe stroom toegevoegd aan knooppunt rood op mijn oude Android-telefoon.

Zie bijgevoegde foto's.