Последнее время начало раздражать вставать выключать свет в комнате перед сном. Поэтому решил сделать себе управление светом по WiFi через телефон при минимальном бюджете.
Компоненты
За основу устройства была взята плата микроконтроллера ESP8266-01 с WiFi интерфейсом самая простая:
Для включения/отключения лампы мне понадобилось реле:
Для питания управляющей части мне понадобился блок питания на 5 вольт и стабилизатор напряжения на 3.3 вольта.
Большинство телефонных зарядок выдают напряжение 5 вольт, если не говорить про более современные. У меня была вот такая вот простая зарядка за 100 рублей.
Данную зарядку я разобрал. Вытащил внутренности из корпуса, убрал USB разъем.
Плата esp8255-01 имеет напряжение питания 3.3 вольта, но рядом с лампочкой только 220 вольт, поэтому здесь я использовал зарядку от телефона. А для получения 3,3 вольт из 5, использовал вот такой вот линейный стабилизатора напряжения:
На его выходе будет 3.3 вольта как раз для питания платы ESP32-01. Собирать все буду на самой обычной монтажной плате:
Подключение и сборка
Схема подключения такая:
220 вольт подается на блок питания, с его выхода получается 5 вольт, далее 5 вольт подается на входы питание реле (VCC и GND) и на стабилизатор напряжения, где на выходе получается 3,3 вольта, + поступает на контакты VCC и CH_EN, GND на GND ESP8266-01. На вход IN1 подключается выход ESP8266-01 GPIO0, для управления реле. Лампочку я подключил между фазой (L) и нормально разомкнутым контактом реле (NO). Контакт COM подключил на нейтральный провод (N), контакт NC остается свободным.
Все элементы спаял на монтажной плате, получилось вот так:
Чтобы можно было быстро снять плату esp8266, припаял для нее вот такой разъем:
Пайка компонентов с обратной стороны монтажной платы:
Я соединил все так, чтобы контакты 220 вольт подключались в разъемы реле.
Установка компонентов на ПК и прошивка платы ESP8266
Теперь нужно залить управляющую программу в плату ESP8266-01. Для этого нужен USB - UART конвертер. Я пользовался таким:
Но есть такие, специально для этих плат:
Для прошивки мне понадобилась среда Arduino IDE: https://www.arduino.cc/en/software
Захожу на оффициальный сайт и скачиваю версию для Windows:
Устанавливаю Arduino IDE. С моего GitHub нужно скачать файлы: https://github.com/sasha1396/WiFi_Light.git
Здесь находится прошивка, библиотеки, драйвер для CH340E и прочие иллюстрации.
Открываю Arduino IDE. Там жму Файл - Открыть и выбераю скаченный файл прошивки Light_WIFI.ino или просто жмем на файл Light_WIFI.ino и Arduino IDE сама отроет проект. После выбора файла в программе может вылезти сообщение:
Просто жму ОК и программа открывает код прошивки. В коде вместо "********" пишу свои данные сети домашнего WiFi:
После этого жму кнопку Проверка в левом верхнем углу программы:
При удачной компиляции получаю сообщение внизу программы:
Теперь нужно прошить плату esp3266-01. Подключаю согласно схеме:
Порт GPIO0 во время прошивки подключается на GND, таким образом плата входит в режим загрузки.
Соединяю все через макетную плату:
Подключаю конвертер в USB компьютера, при необходимости, установить драйвер для UART конвертера. В Arduino выбераю Инструменты - Порт - COMn (в моем случае COM5):
После этого жму Загрузка:
Перед прошивкой после компиляции вылезет данное сообщение:
После соединения с платой, начнется загрузка прошивки:
После прошивки получаем сообщение:
В Arduino IDE выбераю Инструменты - Монитор порта:
Открывается такое окно:
Выбераю скорость 115200 бод:
Отключаю GPIO0 c GND, при этом все соединения с UART конвертером оставляю, выключаю питание и включаю снова, тем самым перезагружаю плату.
Тут нужно учесть, что после прошики, плата начнет потреблять больше тока, поэтому питания с UART конвертера может не хватать, поэтому лучше всего подать питание с внешнего источника 3,3 вольт, либо поставить в сборку реле с блоком питания и проверить там.
После включения платы, в окне монитора порта должно появится сообщение:
Копирую данный IP адрес и вставляю в строку браузера на телефоне или ПК и попадаю на такую страницу:
Нажимая на подчеркивающее слово Включить или Выключить, в зависимости от состояния, переключаем выход платы в ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ уровень, тем самым управляя реле, включая или выключая свет.
Установка и проверка на работоспособность
После прошивки вставляю ESP8266-01 в разъем на монтажную плату.
Я разместил данное устройство прям на светильник, подключив провода 220 вольт в разъемы реле:
И спрятал все это в чехле люстры:
Данное устройство можно разместить рядом с рубильником или внутри него, если позволяет место.
Теперь при включении рубильника, у меня подается питание на устройство и по-умолчанию плата включает лампу.
Видео как это работает:
Спасибо что дочитали до конца.
Ссылки на используемые комплектующие
Плата WiFi esp8266: http://alii.pub/5rrct6
Реле 5 вольт: http://alii.pub/5ryufu
Блок питания 220AC - 5VDC : http://alii.pub/5ryuvs
Стабилизатор напряжения: http://alii.pub/5ryv2s
USB-UART как у меня: http://alii.pub/5ryvad
USB-UART специально для esp8266: http://alii.pub/5ryvln
Монтажная плата коричневая: http://alii.pub/5ryvf8
Монтажная плата зеленая: http://alii.pub/5ryvhr