Итак, основные возможности модуля:
1. Управления по Wi-Fi;
2. Возможность подключения датчиков температуры(1Wire);
3. Возможность подключения датчиков или графических дисплеев по I2C;
4. Возможность управлять RGB светодиодом на 10W;
5. 2 цифровых входа/выхода и 6 аналоговых входом которыми также можно управлять по Wi-Fi.
Итак, поехали!
В общем функциональная схема выглядит так:
Wi-Fi
В качестве Wi-Fi модуля бил выбран ESP-07 по причинам низкой цени и наличия на плате керамической антенны:
Схема подключения стандартная:
Для программирования модуля необходимо будет замкнуть CN14. Также была найдена библиотека для Arduino IDE github.com/esp8266/arduino.
LED Драйвер
LED драйвер бил собран на микросхеме PT4115, она обеспечивает входной ток до 1.2A, а также управления яркостью светодиода при помощи ШИМ сигнала. Так как у мене уже есть RGB светодиод на 10W то на каждый канал стоит ограничения по току в 0.3A, R9-11 =0.33Ом. В общем случае токоограничивающий резистор множа рассчитать по формуле Rs = 0.1 / Iout (A):
Реле модуль
Схема управления реализована через сдвигающий регистр 74HC595, это сделано для уменьшения ног МК, необходимых для управления реле.
Также каждое реле имеет светодиод, который показывает текущее состояние реле, то есть если светодиод горит, значить реле замыкает контакты 1 и 2, иначе замкнутыми будут контакты 2 и 3.
В будущем хотелось бы добавить датчик тока и напряжения ка каждый канал для мониторинга:
Микроконтроллер
В качестве МК используется Arduino NANO, в будущем она будет заменена на STMF10x по причине больших возможностей STM.
Сейчас я жду пока приедут все компонент и можно начинать монтаж, так как плата двухслойная, изготовлением и монтажом буду заниматься сам. Программная часть будет в следующей статьи, думаю к тому времени успею собрать фото и выложу фото и видио работы.
Спасибо всем за внимание.
Комментарии (20)
IronHead
25.08.2015 13:12Интересно что за идея подвигла к созданию данной платы, куда вживили так сказать (умный дом, управление промышленным оборудованием, для квестостроения, для диплома и пр.).
Ведь не делалась же плата просто ради платы, функционал был изначально под что то заложен? Расскажите про проект, думаю многим будет интересно.
LostSide
25.08.2015 14:39-1Идея была управлять всем электрооборудованиям в ванной комнате +нагревом бойлера, в также двумя насосами, контроль температури води в системе отопления и гарячей води в кране. А также освищениям на основе RGB светлодиода.
FDA
25.08.2015 13:13Аккуратная плата!
Один совет только дам. Не используйте для управления реле сдвиговые регистры. Вы наверное применили TPIC6B595. К сожалению, при коммутации, например, мощных индуктивных нагрузок часто наблюдался самопроизвольный сброс этих регистров. Снабберы на реле стояли, контроллер (в моём случае был PIC18) работал без сбоев, а вот регистр подводил. Тогда проблему решили постоянной загрузкой данных в этот регистр (порядка 1000 раз в сек.), но осадок неприятный остался.
Естественно, при недостатке выводов у контроллера без регистров не обойтись. Но тогда следует развязать линии управления реле при помощи оптронов.
av0000
25.08.2015 14:01А можно подробностей? Грядёт самопальный блок на ванну-санузел, пока ещё есть шанс передумать на чём развязывать — полевики/ULN2003/оптопары.
Какая в вашем случае была схема. Неужели реле напрямую от TPIC6B595 питались?
У автора, кстати, нарисована «обычная» 74HC595 с усилением через дарлингтоновскую сборку. Этого таки мало (при наличии снабберов и прочего обвеса) и придётся заменять на оптопары?FDA
25.08.2015 14:13+1Да, я проглядел, что у автора два корпуса. Увидел широкий корпус и подумал, что это TPIC. Но сути дела это не меняет. Реально сбрасывались и TPIC и связка HC595 + ULN. Сбросы были стабильно при коммутации индуктивной нагрузки (контакторы, двигатели). Сильно помогли снабберы, но полностью сбои не исключили.
Как я уже писал, тогда решили проблему частой перезаписью регистра. В новых платах управляем реле только с ножек PIC-контроллера через сборку ULN. Вообще PIC-и хорошо себя показали в промышленных приборах, работают без сбоев в режиме 24/7.
Ещё хорошо работают миландровские АРМы, конкретно, 1986ВЕ92У. STM32 тоже неплохо себя показал, но их меньше использовали, поэтому статистики мало. Но это я так, к слову.
Если реально нет свободных выводов, то я уже советовал сделать управление от регистра к реле через оптроны. Вот, например,
китайский модуль так сделан.av0000
25.08.2015 15:17Благодарю.
Пожалуй, заменю полевики на оптопары, благо «мешок» EL357 приехал недавно. По току с учётом «гасящего» конденсатора, вроде, проходят.
ЗЫ: А, может, вспомнить времена ZX-spectrum, когда прямо на ноги каждой микросхемы паяли конденсатор…FDA
25.08.2015 15:23+1Мы в своих платах возле каждой микросхемы располагаем керамический конденсатор 0,1 мкФ по питанию.
DIHALT
25.08.2015 23:56+1А зачем вы все встраиваете туда ардуину.
Раз уж делаете полноценную плату, так суньте туда полноценный контроллер со всей обвязкой, да залейте бутлоадер ардуины. Зачем городить эти этажерки?LostSide
26.08.2015 08:40В будущем она будет заменена на STMF10x по причине больших возможностей STM. Думаю изменения также коснутся платы и ее функционала.
alakond
26.08.2015 08:50+1Иногда получается дешевле встроить ардуину, чем контроллер со всей обвязкой. Но я pro mini обычно встраиваю. По старому курсу доллара pro mini порядка 100-150 рублей стоила. Сейчас уже пора думать что дешевле — ардуино или контроллер + обвязка.
Вторая причина почему я ардуино вкорячивал — если ноута нет, только полноценный комп, то можно ардуину вытащить и перезалить новую версию прошивки без демонтажа всей платы и всех проводов.IronHead
26.08.2015 10:08Я конечно не знаток железа ардуин, но что то мне подсказывает, что вот этот малыш http://ru.aliexpress.com/item/1pcs-STM8S003F3P6-TSSOP20-FOR-ST-ARM-8-bit-STM8-NEW/32261458174.html по возможностям на уровне той же платки, что у автора, но стоит 24 руб. Из минимальной обвязки к нему — 1 конденсатор. И места на плате займет меньше.
LostSide
26.08.2015 18:41Здесь я полностью согласен STM8S003F3P6 продуктивные и меньше по размеру, но библиотеки под STM для ESP-07 нету. Все прийдетса писать самому. А так спасибо, чип достойная замена ATMega328-16U. А вы уже работали с STM8S003F3P6?
IronHead
27.08.2015 09:43Я работал с STM8S003, на конце другие буквы были, сейчас не помню, дома надо смотреть, брал изначально просто попробовать, из за вкусной цены, как замена AVR — самое то. прошивал обломком платы STM8S-DISCOVERY. Но советую сразу китайский программатор ST-LINK V2 купить, стоит копейки, а шьет всю линейку STM8S/STM8L/STM32
DamnLoky
Получившийся бюджет не озвучите?
LostSide
20-25$
DamnLoky
Почему спросил: буквально на днях заказал себе на поиграться вот это
http://www.aliexpress.com/item/1PCS-ESP8266-Wireless-Wifi-Module-Develop-Board-8266-SDK-Development-Chip/32266318927.html
Отличается, конечно, от вашей разработки, здесь нет ардуины, но, с другой стороны, зачем она нужна при наличии достаточно бодрого процессора в esp8266 и gpio…
BalinTomsk
А документация к этой плате есть?