Началась эта история в августе 2020 года. Скучая в отпуске, я рылся в интернете с весьма определенной целью - "что бы еще прикупить и засунуть в свой умный дом..".
И попалось мне на глаза очень интересное устройство.
Оконный привод Drivent
Данное устройство устанавливается на место ручки окна и позволяет приоткрывать окно на заданный процент командой умного дома.
Мне оно показалось весьма полезным и интересным. Вспомнив свои мучения с проветриванием, особенно в зимний период, когда у нас в Мурманске вечером температура на улице может быть -5 а к утру упасть до -20, я решил - надо попробовать. В голове сразу рисовалась картинка, где я могу регулировать открытие окна исходя из необходимости проветривания и нужной температуры в спальне. Точнее, чтобы Умный дом сам мог это регулировать. Да, я тоже считаю, что Умный дом - это не просто управление светом/розетками/девайсами с телефона или пульта, а именно система, которая сама, без моего вмешательства управляет всем этим, исходя из моих привычек и предпочтений. Я уже привык к тому, что когда я захожу домой - свет в коридоре уже включен, вентиляция в ванной работает в зависимости от влажности воздуха, не допуская появления влаги на стенах, и что когда я захожу в туалет, свет там включается сам . По моему мнению - именно такие действия можно назвать Умным домом.
От скуки, я прочитал практически весь чат в telegram, посвященный этому девайсу. Задал несколько вопросов, получил исчерпывающие ответы. Очень подкупило то, что команда разработчиков общается в чате и внимательно прислушивается к пожеланиям клиентов. Решено! Заказал один на пробу. Девайс приехал в весьма достойной коробочке, с пакетиком запасных частей и всего необходимого для установки. Даже саморезы и сверло были в комплекте. Но для начала я решил погонять его без установки, просто на столе.
Как же без багов?
В процессе тестирования, я весьма неожиданно для себя поймал неприятную проблему. Иногда, при выполнении команды происходил какой-то сбой, и устройство начинало крутиться само по себе, делая полный оборот или даже несколько. Связавшись с разработчиками, я описал проблему. Выяснилось, что подобное было у нескольких покупателей и мне тут же предложили заменить девайс, честно признавшись, что корень проблемы пока найти не могут и даже не удается повторить её в лабораторных условиях. Но мне самому стало любопытно найти проблему и попутно более подробно изучить данное устройство. И вместе с разработчиками мы начали копать.
Будучи радиомехаником 5 разряда я для начала запросил схему устройства, благо схемы читать умею. Да и такое поведение устройства говорило о том, что просто где-то происходит сбой. Ибо этот баг не удавалось четко повторить. Одни и те же команды привод чаще всего выполнял нормально, но иногда что-то происходило, и он начинал крутиться.
Пошли эксперименты.
Заземлить корпус мотора.
Безрезультатно.
Повесить конденсатор на мотор.
Бесполезно.
Соответственно попытки помыть плату, поискать непропай и т.п. тоже не привели к какому-то результату. Качество разработки и сборки платы было настолько высоким, что данные операции проделывались просто на всякий случай. А вдруг? Но нет, проблема не исчезала. Памятуя знаменитую фразу, что электроника - это наука о контактах, и все проблемы возникают из-за того, что нет контакта там, где он должен быть или есть там, где его быть не должно, я таки надеялся, что всё будет просто. Но на дворе уже XXI век и всё стало намного сложнее. Да, мы прекрасно понимали, что всё дело в банальной наводке, но поймать её не могли. Спаял перемычкой в кольцо RX и TX разъёма программирования, запаял дополнительную подтяжку на кнопки, заземлил все неиспользуемые входы esp8266. Все попытки были тщетны.
Но сдаваться не хотелось. Тогда мы полезли в программу. К этому времени разработчики вернули от клиента еще одну, такую же глючащую плату и нам стало немного легче. Теперь они тоже видели эту проблему и мы могли исследовать её вместе. Причем эта проблема вылезала только на нескольких платах из последней партии. Они были признаны заводским браком и заменены. В том числе и мне приехала новая плата, где не было такой проблемы. Но всё равно было принято решение копать до упора, чтобы понять причину. Этот подход разработчиков мне весьма импонировал. Мы пробовали отключать часть модулей программы, изменять напряжение питания всей платы, менять режимы работы мотора. Ни что не помогало.
Волшебная команда
Проблема осложнялась тем, что как только мы подключали к последовательному интерфейсу монитор для сборки логов - сбои волшебным образом прекращались. Но, изменяя длину проводов, мне всё-таки удалось добиться сбоев при подключённом мониторе. Снятие логов с esp8266 показало, что в момент сбоя происходит нарушение стека. И возникла мысль - а что если проблема в наводках излучения антенны WiFi на схему или саму esp8266?
И тогда я предложил попробовать снизить мощность передатчика WiFi. Порывшись в доках, была найдена нужная команда, и я предложил коллегам включить в программу следующую строчку:
WiFi.setOutputPower(10);
Данная команда просто снижала уровень мощности передатчика esp8266 с 20,5 до 10 Дб.
Профит! Сбои исчезли. Немного поэкспериментировав, мы установили уровень выходного сигнала на 83% от максимума, при котором и не снижалась дальность работы радиотракта и не проявлялась эта ошибка. В дальнейшем установку мощности передатчика добавили на страницу настроек устройства, установив, что по умолчанию используется значение в 83%.
То есть когда пользователь обновлял прошивку, эта настройка ставилась принудительно вместе с обновлением.
После того, как проблема была локализована, в недрах документации была найдена рекомендация по уменьшению мощности передатчика.
Хотя мы и экспериментировали с переключением режима на 802.11b, но это не помогало. Так что могу предположить, что использование максимальной мощности передатчика на esp8266 и возможные глюки при этом не зависят от режима работы STA.
Эта проблема обнаружилась только на некоторых модулях esp8266 из конкретной партии. Но мы взяли на вооружение опыт работы с чуть пониженной мощностью, и получили в конечном итоге более устойчивые результаты работы всего устройства.
А я получил статус внештатного beta-тестера команды Drivent.
Оказывается это было только начало..
Продолжение следует...
Часть вторая здесь
Комментарии (57)
Roker2
03.10.2022 19:16+1Класс! Я теперь кстати тоже задумался купить себе такую штуку, так как окно на балконе, а ходить туда каждый раз влом)
Melias
03.10.2022 22:03+1У меня работают два драйвента, первому в декабре два годика стукнет. Были небольшие заморочки при установке, но после преодоления всё работает стабильно и надежно.
Очень прикольное и полезное устройство, получившее одну из самых высоких оценок WAF (Wife Approve Factor) ))))
Watcover3396
03.10.2022 23:02+1Двигатель выглядит коллекторным с щетками, разве там по умолчанию не должно быть искрогасящего конденсатора который Вы добавили?
Пушо даже в самых дешманских китайских игрушках на моторчики ставят керамический конденсатор, шоб дольше жили щетки и не сильно шумело от искр в радио.AGRO666 Автор
03.10.2022 23:31Есть более современные методы искрогашения и здесь они применены. Это у меня возникла такая же мысль, как и у вас, поэтому решил попробовать повесить.
Karlson_rwa
04.10.2022 01:59+1Можно увидеть нормальное фото платы с двух сторон? Что-то мне подсказывает, что дело не в кривой мощности передатчика, а в кривой земле на плате, но хотелось бы в этом убедиться.
AGRO666 Автор
04.10.2022 10:14фото под спойлером
Это именно та плата, с глюком, о которой идет речь в статье. Прямоугольный вырез - это под антенной esp8266. Компоновку в следующей редакции мы пересмотрели. С учётом ЭМС как радиоканала, так и импульсного источника питания.
jaiprakash
04.10.2022 10:38Обычно антенну располагают с краю платы, а не ровно в центре в окошке, может это не спроста?
AGRO666 Автор
04.10.2022 11:11+1ну вот в следующей версии мы полностью сменили компоновку. На всякий случай.
фото
Karlson_rwa
04.10.2022 19:11+1Спасибо. Надо бы, конечно, другие фотки в лучшем качестве, чтобы понять, действительно ли всё не очень с точки зрения трассировки. На первый взгляд цепь FB у MP2314 слишком длинная, да и SW тоже на мой вкус длинновато сделана, но такой анализ лучше всё же осциллографом производить. Мне представляется, что всё же проблема связана с питанием, когда модуль пытается выдать полную мощу.
sintech
04.10.2022 05:36+3А эта штука, она что просто притягивает створку окна к раме никак ее не фиксируя? Т.е. механизм управляемый штатной ручкой не задействуется?
Это же не надежно, окно по факту постоянно открыто и держится только на пластиковых тягах и китайском редукторе с моторчиком.
AGRO666 Автор
04.10.2022 08:14+1В каком смысле ненадежно? Не взломостойко? Наберите в гугле- Взломать окно за 2 секунды. Будете очень удивлены :) Окно оно в принципе не взломостойкое. А если имеете в виду силу прижатия, то посмотрите на картинку. При закрытом окне тяги будут перпендикулярно окну. И за счёт принципа рычага усилие прижатия весьма серьезное. Хотя да, если окно кривое, восьмеркой, то привод, за счет того, что прижимает в одной точке, нормально прижать не сможет.
sintech
04.10.2022 08:58+1Нет, я именно про плотность прилегания. У меня окна выходят на обе стороны дома, и ветер дует будь здоров. Даже когда окно плотно закрыто на ручку, ветер свистит между резинками и рамой.
Интересно бы выглядело комбинированное устройство, управляющее механизмом окна через стандартную ручку но с возможностью открытия для проветривания. Хотя наверное это будет слишком сложно, громоздко и дорого. У меня лежит редуктор с моторчиком от блока перекрывания контрольных кранов, мне кажется ему должно хватить силы закрыть исправное окно.
AGRO666 Автор
04.10.2022 09:14+1Подобные проблемы лечатся заменой уплотнительных резинок. Несколько наших пользователей делали это самостоятельно. Уплотнители покупали в Леруа (там оказались наиболее качественные и мягкие). Реально помогало. Ну и плюс регулировка окна. У меня тоже два окна с приводами на разные стороны. 8 этаж. Мурманск. Причём один привод на месте ручки а второй на верхней перекладине окна (окно открывается в режим проветривания - ручка вверх). Поддуваний нет. Комбинированное было в разработке, дошли до прототипа, но потом отказались из-за нецелесообразности. Вот как раз ваш случай показателен - если дует и с закрытой ручкой, то какой смысл? Надо окно в порядок привести. А если привели - то и ручка больше не нужна.
ornic
04.10.2022 12:22Площадь оконной створки в окне рядом со мной - почти 1 квадратный метр. Когда порыв ветра в неё бьёт, и она закрыта целиком, платик окон потрескивает.
Я вполне себе понимаю опасения за то, что ножка этого девайса может не выдержать такого давления.AGRO666 Автор
04.10.2022 12:43+2когда окно закрыто целиком, давление на ножку приходится на её растяжение а не на излом. Всё продумано :)
фото
немного неточно выставлено, но в закрытом состоянии тяга строго перпендикулярна окну. Но на самом деле есть еще такой вариант установки:
в случае штормового предупреждения можно просто закрыто окно на штатную ручку.
ornic
04.10.2022 12:46А если не закрыто, а приоткрыто? И стало холодно и надо закрыть против потока ветра? :)
AGRO666 Автор
04.10.2022 13:35Посмотрите внимательно на тяги и вспомните принцип рычага. Основное усилие будут необходимо именно в конце закрывания. А тут как раз рычаг играет свою роль. Да и в самом конце привод игнорирует датчик помехи (явно уже в тонкую щель палец не пролезет, чтобы его защемить). Так что сил ему хватит. Но если, конечно, за окном будут летать коровы, то есть вероятность что приоткрытое окно может сорвать с привода. Но пока не было таких случаев.
AGRO666 Автор
06.10.2022 12:10Да, кстати нашел в нашей группе в телеграм, что сила прижатия в точке крепления привода - достигает 50 кг. Я-то больше программист, поэтому могу не знать некоторых тонкостей, а коллеги, оказывается, проводили замеры.
Alfair
04.10.2022 11:14+5Особенность механизма штатной оконной ручки (по крайней мере в моем случае) в том, что внутри окна присутствует общая тяга, которая при закрывании окна ручкой одновременно сдвигает ТРИ упора -- внизу, посередине, и сверху. Таким образом окно, даже будучи восьмеркой, гарантированно целиком и полностью прижимается к раме. Даже не говоря о восьмерках, сильный ветер запросто может немного отжать свободный угол окна до образования щели, если оно зафиксировано этим доводчиком только в другом углу...
то есть проблема именно в количестве точек прижима. У этого механизма она всего одна, а у штатной ручки -- три.
AGRO666 Автор
04.10.2022 11:20+1да, не отрицаю. Но из опыта наших покупателей, одной точки прижима в подавляющем большинстве случаев вполне достаточно. Ну кроме перекошенного окна, которое, как вы верно заметили, ручкой всё-таки прижмется. И привод ставить в угол окна категорически не рекомендуется. Или на место ручки, при боковом открытии или в центре сверху, при вертикальном.
фото
мы всё равно получаем три точки - две петли слева и привод справа в центре. Жесткости створки более чем достаточно для прижима.
AGRO666 Автор
04.10.2022 08:27И насчет тяг - одна из них не пластиковая. И на моей памяти не было такого, чтобы кто-то пожаловался в чате, что сломалась тяга или сильным ветром окно открыло.
DonAgosto
04.10.2022 22:23И на моей памяти не было такого
Мала выборка. У садоводов-тепличников поспрашивайте — выламывает приводы проветривания (цельнометаллические) на раз-два.
Окна (и двери) считают для ветровой нагрузки емнип что-то типа 50 кгс/м2. Выдержит девайс 50 кг? На первый взгляд сомнительно.AGRO666 Автор
04.10.2022 23:46Ну коллега, это же Хабр.. Если ветер давит на площадь окна с усилием 50 кг, какая нагрузка будет приходиться на точку крепления привода? Совсем не 50. Иначе банальную гребенку для микропроветривания слизывало бы нафиг. И с чего сделан вывод, что выборка мала? Ну и последнее - сравните как открывается окно теплицы и окно квартиры
Разница в приложении сил на тяги окна и теплицы видна невооруженным взглядом.
DonAgosto
05.10.2022 00:42Именно, что Хабр, коллега. Вы набрали рандомных примеров, хотя должны были рассмотреть граничные случаи.
Если ветер давит на площадь окна с усилием 50 кг
Ну Ок, 50 — это на 10-м этаже (примерно, по памяти), соответственно на 30-м будет наверно все 100 — выдержит?какая нагрузка будет приходиться на точку крепления привода? Совсем не 50
а сколько? а где точка крепления? а какой вариант открытия рассматриваем (наклон, поворот)? почему не должен встретиться случай, что закрепить можно только на уровне приложения равнодействующей по площади?Иначе банальную гребенку для микропроветривания слизывало бы нафиг.
А почему вы решили, что гребенка не выдержит и что ваш привод прочнее этой гребенки? Ну и вобще, что изготовитель (и установщик) гребенки что-то там гарантирует.сравните как открывается окно теплицы и окно квартиры
вариантов форточек/фрамуг/дверок/калиток в теплицах, которые используют для проветривания — вагон, и горизонтальных, и вертикальных, и наклонных, и плоских и кривых. ну и расчетная ветровая нагрузка на уровне земли где-то на порядок (это раз в 10, да) меньше, чем на том же 30-м этажеAGRO666 Автор
05.10.2022 07:14Так на каком именно варианте форточки/фрамуги/дверки/калитки теплицы выламывает привод? И на каком этаже должна быть установлена теплица, чтобы это произошло? И вы реально видели теплицу на 30-м этаже?
shadrap
04.10.2022 09:36+2Да ESP8266 от АИ Тинкер могут быть довольно непредсказуемы. Хотелось бы все ж понимать, когда устройство вело себя неадекватно - появлялся высокий статус сигнала на GPIO, которого не ждали? Или наоборот?
В моем случае баг был то ж интересный - сделал себе сигналку с контролем напряжения сети, внешними входами , трансляцией событий от других устройств и тп, вместе с ЕСП трудился СИМ800 , известный своим очень нежным отношением к хорошему питанию. Отлаживаю устройство дома - все работает четко , привожу на дачу... - глюки, ребуты ... непойми что . Дома - опять идеально. Приезжаю на дачу залезаю с ноутом на стремянку - подлючаю ноут через FT232 - работает ..., отключаю 232й от ЕСП - валится..... Чего только не делал , кондеры , подтяжки , экраны , заземления .... 232й подлючен к RX\TX - работает , нет - валится. Дома работал и без 232. Видимо комбинация плохого приема GSM сети и слабого сигнала вифи от роутера дает какую-то неуловимую наводку.
50% схемотехники - борьба с наводками..)
AGRO666 Автор
04.10.2022 10:22Устройство давало сигналы контроллеру управления мотором и улетало в reboot по ошибке стека. Соответственно мотор творил что хотел, пока устройство снова не загружалось и не останавливало мотор. А вот ваше описание глюка ну очень похоже на наш :) То же самое - FT232 вешаешь - и стоит как влитой. Попробуйте WiFi.setOutputPower(17); ;)
shadrap
05.10.2022 00:45у меня как раз нужна полная мощность, ибо сигнал -78дб.
анализ эксепшн смотрели?
AGRO666 Автор
05.10.2022 07:21-78 мы видим на esp8266? Тогда это RX и снижение мощности передачи роли не сыграет. Но вообще - слабоват уровень для esp. Будет отваливаться..
shadrap
05.10.2022 22:03Вы мне объясните какую положительную роль в этом способен играть ФТ232?? А ведь он стабилизирует систему,что у него такого волшебного на входах , что он избавляет ESP от падения по вач-догу ?
AGRO666 Автор
05.10.2022 22:57В процессе исследования своего бага я поймал такую фишку - провод, припаянный к - питания разьема программирования, длиной около 10 см избавлял от падения. Я не могу это объяснить :) С точки зрения логики он наоборот должен усиливать наводки и есп падал бы чаще..
Hidden text
Вот даже фото нашел именно этого эксперимента
AGRO666 Автор
05.10.2022 22:59Hidden text
Фото не зацепилось
shadrap
05.10.2022 23:28Спасибо, интересно , попробую этот эксперимент...
Но у меня в отличии от вашего , во-первых ЕСП со внешней антенной , вынесенной за корпус, во-вторых еще +SIM800 мегажрущий на передаче, особенно в зоне не уверенного приема, в-третьих все это застабилизировано через Ли-он сборку, она то ж как большой кондер работает,плюс по всем питаниям танталы на 1000мкф стоят. А при разводке платы - все свободное землей заливали?
AGRO666 Автор
05.10.2022 23:38Заливали. Тут в недрах моих ответов под одним из спойлеров есть фото платы с двух сторон
AGRO666 Автор
06.10.2022 12:12да, эксепшн смотрели, но ничего полезного. Сбой в стеке, причем в разных местах всегда.
RTFM13
04.10.2022 17:43подлючаю ноут через FT232 - работает ..., отключаю 232й от ЕСП - валится....
Похоже на подпитку ESP через паразитное питание.
ESP на полной мощности требователен к питанию. Провалы наносекундные, не любая керамика не с любой разводкой платы вытягивает. Даже если нет сбоев, линия питания выглядит страшновато.
shadrap
05.10.2022 00:44это может быть конечно, но маловероятно. по питанию у есп стабик, три кондера, аккумулятор.
про разводку... это лирика, нет анализатор вч, нет разговора, может быть все что угодно.
Опять-же, если бы это был провал по питанию, был бы просто ребут, а не эксепшн с неявным адресом.
AGRO666 Автор
06.10.2022 12:14подпитки быть не могло - FT232 питался от привода. Так что наоборот, должно было сбоить чаще.
slog2
04.10.2022 15:43+1Это не решение проблемы а костыль. А проблема либо в кривой разводке либо в схемотехнике. Могут быть наводки от антенны на какие-то сигнальные цепи а могут быть проблемы с питанием при максимальной мощности. Из-за китайских компонентов в том числе.
AGRO666 Автор
04.10.2022 17:01+1А с какой целью бы тогда описывали данный костыль в официальной документации? В процессорах Intel тоже были ошибки, которые обходили «костылями».
Sukhanov_AA
04.10.2022 19:04Девайс интересный. Но если идти далее и подумать не только про факт проветривания но и про чистоту воздуха (затягивать с улицы все что там летает в квартиру не всегда хочется), влажность воздуха, резкие перепады температуры в квартире, то видится решение в виде бризеров с фильтрами, подогревателем воздуха, датчиком температуры и уровня CO2. Они более интересны в составе умного дома и позволяют поддерживать качество воздуха в квартире не только по датчику температуры. К этому устройству есть возможность добавлять датчики СО2, влажности и температуры дабы более точно управлять уровнем открытия окна?
AGRO666 Автор
04.10.2022 20:35Правильное решение - нормальная приточно-вытяжная вентиляция. Остальное - полумеры. Но в городских квартирах большинство не готовы даже сделать дыру для бризера. Поэтому проветривают окном.
AGRO666 Автор
04.10.2022 20:38А по второй части вопроса (добавление датчиков к оконному приводу) - дождитесь второй части. Завтра вечером допишу, выложу. Там как раз про это.
DonAgosto
04.10.2022 22:35то видится решение в виде бризеров с фильтрами
Бризер — дорого и шумно.
Народу больше нравятся простые приточные клапаны (КИВ и тп). Вот туда подобный девайс прямо просится — дистанционно крутить штатную заслонку в ручную уставку или автоматически в зависимости от параметров воздуха в помещении.
Akr0n
05.10.2022 04:47Питание внутри от батареек? Если они садятся, что происходит? Там внутри какой-то энергонезависимый запор на вращение или по принципу подъездного замка, держит магнит?
AGRO666 Автор
05.10.2022 06:42Питание от внешнего бп 12в
Akr0n
05.10.2022 09:46У Вас такие красивые фото, что провода вообще не разглядеть. Печально, конечно, провода на подвижную оконную раму от розетки тащить — ну такое. На готовом пластиковом окне спрятать такой провод решительно некуда.
AGRO666 Автор
05.10.2022 10:26Провода проложены внутри створки окна. Этому посвящено отдельное видео и в принципе не так сложно делается. Провод выходит наружу и нижней петли окна. Поэтому его почти и незаметно.
AGRO666 Автор
05.10.2022 07:25И да, конструкция редуктора такова, что получается именно энергонезависимый запор на вращение.
sse
Так а удалость по существу понять, в чем проблема: наводки через радиотракт, или по питанию? Или просадка по питанию из-за высокой мощности передатчика, например?
AGRO666 Автор
Именно наводка радиотракта на саму esp8266. Несмотря на то, что использовались микроконтроллеры не безродного производителя, а от Shenzhen Ai-Thinker Technology, всё-таки где-то похоже у производителя есть какая-то недоработка в согласовании антенного тракта.
GennPen
Ну, сам модуль довольно плохо расположен. Посмотрите, в районе антенны есть ли проводники и прочее. Под антенной должен быть голый текстолит. В идеале антенну нужно выносить за пределы платы. Ну и по схеме нужно смотреть, есть ли и какие стоят блокировочные конденсаторы, не смотря на то что они есть и в модуле.
Hidden text
AGRO666 Автор
Под антенной в текстолите прямоугольный вырез. Естественно по питанию и электролит и керамика. И конечно осциллографом все контролировалось - там всё четко, никаких выбросов