Kincony заботится о нас (смайл) и на случай, если кому-то вдруг понадобится контроллер с 16-ю PWM каналами управления, выпустила модель KC868-AP «16 channel PWM dimmer board» в своём стандартном форм-факторе под 20-сантиметровый корпус.

Кроме 16-и выходных каналов, контроллер KC868-AP имеет на борту реле, цифровые входы, интерфейс RS485, Ethernet LAN8270A, I2C и Free GPIO разъёмы для подключения дополнительных компонентов и прочие элементы, плюс конечно же ESP32 со всеми его возможностями.

В общем, если идея чем-нибудь поуправлять при помощи 16-и PWM каналов вам не чужда, то приглашаю поближе познакомиться с нашим героем.

❯ KC868-AP

Почему, собственно, KC868-AP? Загадка сия велика есть, буквы «AP» в названии контроллера никак не ассоциируются и никак не указывают ни на PWM, ни на целевую функцию KC868-AP. Кроме того, в названии отсутствуют цифры количества входных/выходных каналов — в общем, название контроллера несколько странное и, на мой взгляд, только дезориентирует потенциальных покупателей — для того, чтобы понять, что это за контроллер, нужно знакомиться с его спецификациями.

Ниже представлен список основных компонентов и подсистем KC868-AP:

• ESP32 (ESP-WROOM-32E)
• 18 цифровых опторазвязанных входов («сухой контакт»)
• 2 реле 10А 220В (NO, COM, NC)
• 2 светодиода состояния реле
• 16 PWM MOSFET выходов (3 А на канал)
• Интерфейс RS485
• Ethernet LAN8270A
• Разъём I2C
• Разъём 2 Free GPIO
• Разъём USB Type-C
• Кнопки «Reset» (S1) и «Download» (S2)
• Разъём питания 12/24 В

Из чего мы можем сделать вывод, что в умелых руках KC868-AP может стать основой для очень продвинутых IoT устройств и устройств автоматизации. Например, из KC868-AP можно сделать «самый крутой в мире» 16-канальный диммер с управлением по Wi-Fi (Ethernet), I2C дисплеем и интеграцией с любой вашей системой «умного дома» (18 цифровых входов и множество поддерживаемых интерфейсов очень этому поспособствуют).

Несколько огорчает отсутствие аналоговых входов и контактов на колодках для подключения датчиков (на самой плате есть разъём с двумя свободными GPIO), но это, видимо, следствие специализации контроллера.

❯ Внешний вид и устройство

Как я уже отметил выше, контроллер сделан в стандартном (для линейки контроллеров Kincony) форм-факторе под 20-сантиметровый корпус. Корпус так и просит: возьми дремель и добавь сюда дисплей и кнопки управления (почему компания Kincony до сих пор этого не сделала?).



Если вас чем-то не устраивает стандартный корпус, то вы можете использовать плату отдельно, просто встроив её в своё устройство. Для крепления на плате присутствуют специальные вырезы под шурупы.



Вид на плату «с обратной стороны» и в поддоне от корпуса (на фото видны пружинные крепления на DIN-рейку). Два реле в углу платы смотрятся немного инородно, но лишними они не будут — в любом проекте может понадобиться что-то коммутировать.



Ну и наконец сама плата, без корпуса. Контакты питания и земли в выходных колодках выделены оранжевым и чёрным цветом (что удобно). Кнопки «Reset» и «Download» расположены так, что доступны для нажатия без разборки корпуса (что тоже удобно).

❯ Схемотехника

Вид на плату контроллера KC868-AP — можно рассмотреть все подробности расстановки компонентов. Все элементы на плате расположены довольно гармонично и в традиционном для Kincony стиле.



Обратная сторона платы радует защитными прорезями рядом с реле и добротно залуженными силовыми дорожками выходных контактов реле и шины подачи питания 12/24 В.



Поскольку компания Kincony использует в своих контроллерах типовую схемотехнику узлов и подсистем, многократно описанную мной ранее, то в этой статье я рассмотрю только некоторые из них, специфических для KC868-AP или показавшихся мне чем-то интересными и достойными упоминания.

Полную схему контроллера KC868-AP можно скачать здесь.

ESP32

Распиновка ядра ESP32 так, как её видит производитель. Ниже будет представлен более удобочитаемый и исправленный вариант (тут ошибка в пинах INA1 и INA4 — их просто нет в реальном контроллере).

PWM выходы

Основная (в смысле целевого назначения) подсистема контроллера KC868-AP — это 16 PWM выходов. По площади она занимает половину печатной платы KC868-AP.



Эта подсистема выполнена на микросхеме PCA9685 12-битного PWM драйвера с управлением по шине I2C, шинных формирователях 74HCT245 и мосфетах 20N06 (60В, 20А). В своей документации производитель указывает величину тока до трёх ампер на канал.

I2C разъём

Разъём к которому можно подключить дополнительные I2C компоненты (дисплей, датчики и т. д.).


Распиновка I2C разъёма:

Free GPIO разъём

На плате также имеется так называемый «Free GPIO» разъём со свободными GPIO5 и GPIO32, доступными для подключения дополнительного оборудования. К этим пинам можно подключить нужные вам компоненты и соответствующим образом запрограммировать их работу в прошивке.


Распиновка Free GPIO разъёма:

❯ Распиновка KC868-AP

Исправленная и представленная в удобочитаемом виде распиновка KC868-AP:


Отсутствующие в реальном контроллере пины INA1 и INA4 отмечены белым цветом и крестиками (на GPI36 и GPI39 просто ничего не подключено). В остальном это стандартная распиновка для ESP32 контроллеров компании Kincony — от модели к модели меняются местами только контакты реле, интерфейса RS485, свободные GPIO и т. п.

❯ Схема внешних подключений

Немного окультуренная схема внешних подключений от производителя:

❯ Заключение

Судя по всему, компания Kincony решила выпустить модели контроллеров на все случаи жизни и KC868-AP ультимативно закрывает нишу с полутора десятком управляющих PWM каналов — имея на борту ESP32 и кучу интерфейсов, KC868-AP может стать основой вашего крутого IoT «мега-диммера».

---

Возможно, захочется почитать и это:

• ➤ KC868-E16T: сбалансированное решение
• ➤ Kincony KCS: фирменная прошивка для ESP32 контроллеров
• ➤ Altera Quartus Prime и ModelSim под Linux. Вводное руководство
• ➤ Декапсуляция микросхем в домашних условиях
• ➤ Пишем драйвер ядра Linux для неизвестного USB-устройства