Идеальный выключатель света: 6 шагов (с изображениями)

Цель этого руководства - объяснить, как я сделал выключатель света с подключением к Wi-Fi (далее также называемый пультом дистанционного управления). Эти пульты предназначены для включения и выключения нескольких реле, подключенных к сети Wi-Fi. Реле не объясняются в этой инструкции. Они описаны в отдельной инструкции, которую я сделал в прошлом: ESP8266 Wifi Switch.

Эти пульты дистанционного управления могут содержать до 3 маленьких кнопок. Каждая кнопка включает / выключает одно или несколько реле. Светодиодный индикатор рядом с каждой кнопкой служит для обратной связи. Кнопка большего размера используется для специального назначения: она выключает все реле. Не только те, которые управляются пультом дистанционного управления, но и все реле, управляемые всеми пультами в доме. Это используется, чтобы выключить все, когда уходите на работу или ложитесь спать.

Связью между устройствами управляет Blynk. Удаленный микроконтроллер - Huzzah Feather с ESP8266. Питание пультов ДУ осуществляется от сетевой розетки USB (без батареек).

Если вы будете следовать моим инструкциям, вы заметите, что это устройство имеет ту же цель, что и объясненное в предыдущем инструкциях: ESP32 Thing Wifi Remote, и вы правы. По сравнению с предыдущей моделью я сделал следующие улучшения:

ESP32 Thing был заменен на Huzzah Feather с ESP8266 (у меня были проблемы с подключением к ESP32 Thing).
Металлические кнопки были заменены пластиковыми (иногда через металлические кнопки на плату передавалось статическое электричество, что требовало перезагрузки).
Эти пульты теперь управляют только несколькими источниками света, обычно светом в одной комнате, вместо того, чтобы управлять всем светом дома с помощью каждого пульта (чтобы вы случайно не включили свет в других спальнях, например).
У меня была батарея в старой модели, чтобы можно было вынуть пульт из USB-разъема и по-прежнему использовать его в течение нескольких часов. Оказалось, что я никогда не использовал эту функцию, поэтому я снял батарею, чтобы сделать пульт тоньше.
Добавил кнопку "выключить все".
Я добавил светодиоды обратной связи.

Уровень сложности: средний

Необходимый материал:

1 пластиковый корпус PolyCase и PolyCase
1 перо HUZZAH с ESP8266 Adafruit
1 паяльная плата половинного размера Adafruit
3 светодиода Adafruit
3 высокие и узкие кнопки Adafruit
1 короткая и широкая кнопка Adafruit
7 резисторов 3.3k Amazon
1 штекер USB типа A Adafruit
провод Sparkfun
полиуретановый клей Lowes

Необходимые инструменты:

Паяльник Amazon
Dremel (если у вас его нет, хватит универсального ножа) Lowes
Сверлильный станок (если у вас его нет, хватит и ручной дрели) Lowes

Шаг 1. Дизайн

Микроконтроллер:

В качестве микроконтроллера я использовал перо Huzzah с ESP8266 производства Adafruit по следующим причинам:

Имеет возможности Wi-Fi
Стоит дешево (18,95 $ за собранный вариант)
Он относительно небольшой (23 мм x 51 мм x 8 мм / 0,9 дюйма x 2 дюйма x 0,28 дюйма)
Он имеет 9 контактов GPIO (мне понадобилось 7)

Микроконтроллер будет питаться от 5V розетки USB.

4 порта GPIO будут использоваться в качестве входов для кнопок, а 3 - в качестве выходов для световых индикаторов. Одна из кнопок (та, которая выключает каждый свет) имеет светодиод, поэтому для меня не имело смысла иметь светодиод обратной связи для этой кнопки.

Кнопки:

Дизайн кнопок очень прост: для трех маленьких кнопок я выбрал тактильные переключатели, также называемые переключателями SPST. Я выбрал высокие, чтобы они выделялись из вольера. Для более крупной кнопки я также выбрал переключатель SPST, но более короткий, чтобы он был утоплен в корпусе, чтобы избежать случайного нажатия. Он также имеет внутри светодиод и символ ввода-вывода.

Как показано на диаграмме выше, переключатели подают заземление на GPIO через понижающий резистор 3,3 кОм и подают 3,3 В на GPIO при нажатии.

Светодиоды:

Я использовал желтые светодиоды 5 мм. Они просто подключаются к GPIO на одном конце и заземляются через резистор 3,3 кОм на другом конце.

Корпус:

Для корпуса мне понадобилась пластиковая коробка с внутренними размерами не менее 51 мм x 97 мм x 11 мм / 2,0 дюйма x 3,8 дюйма x 0,4 дюйма. Выбранная мной коробка имеет внутренние размеры 52 мм x 100 мм x 19 мм / 2,0 дюйма x 3,9 дюйма x 0,7 дюйма. Это означает, что мне придется сложить несколько картона или бумаги за макетной платой, чтобы убедиться, что система находится заподлицо с крышкой корпуса, а кнопки будут торчать из крышки.

Все компоненты распаяны на паяемой макетной плате. Это делает его более прочным и надежным, чем обычная макетная плата, и не требует разработки специальной печатной платы. Я обнаружил, что доска для переноски половинного размера от Adafruit работает отлично.