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1、ESP8266WIFI模块自制智能插座本帖最后由 Allenter 于 2015-10-21 10:45 编辑 本人在今年年初就对Arduino和ESP6288(WIFI智能控制芯片)很感兴趣,当时就在淘宝购进了Arduino套件、ESP6288模块(EP-01和EP-12 )以及杂七杂八的一些小原件等等,平常比较忙,时间不算多,一边制作测试板然后做各种实验,一边学习相关编程技术,目前程序开发只是略懂皮毛,不过也算小有心得吧。 前段时间看到许多朋友用ESP6288WIFI智能控制芯片模块制作了不少东西,我也磨拳檫手打算也尝试一下作出一个成品来,这段时间稍稍有点时间,于是马上动手,参考网上一些朋
2、友的经验,利用手上现有的材料和原件,制作了两个WIFI控制的智能插座,有一个已经放在公司对某个设备进行控制,挺好用的。ESP6288现在有不少成品模块以及集成模块,大都价格低廉。对于开发和测试方便的如NodeMcu Lua WIFI 物联网开发板,30元左右,接上继电器模块就行了,相当简便易行。不过本人手上现成模块有EP-01和EP-12模块 ,还有低电平触发的继电器模块,考虑不要浪费,所以干脆就动手多一点吧。 对于EP-01模块(最便宜的模块,X宝现在8元都能买到了),网上已经有详细介绍,我这里就不累赘复述了,硬件上主要制作和改造几样东西,一个是供电电源,一个是继电器低电平改高电平触发,最后
3、就是插座本身了。如果原件材料准备齐全的话,半天一天就可以完成的,但实际上工作之余的时间也是比较碎化,加上一些小原件和工具缺乏,影响了一些配套电路板制作和某些物件的调整加工,另外,程序开发上,虽然参考一些网上资料,也收集不少相关的开发说明和例程之类的,但发现不少的文章有各种缺陷,很多都说的不够透彻明白,导致调用物联网API进行控制程序开发调试花费很多时间精力才初步搞出个所以然,所以整个制作过程其实还是挺费时的。 废话少说,现在看看我的制作过程吧。一、硬件部分1、主要部件材料:a) 普通多位插座;b) ESP6288 (EP-01)模块;c) 5V、3.3V双输出的开关电源模块;d) 高电平触发的
4、继电器模块。2、制作过程制作之前,其实一开始倒想的是要找个迷你一点的电源当电源模块,前家里面一大堆充电器,从古代变压器式一直到现在开关型的、各种输出接口的都有,结果发现要么就太大太变态,要么就觉得外观太帅或内在太强大舍不得破坏,最后拿个当年风靡全球motorola V3手机的原配随从,固死MiniUSB输出,外观漂亮完全无缝无螺丝,当然性能绝对稳定,于是闭目举锤侍候,清脆噼啪一声巨响,电源板破壳而出,壳体碎片缤纷四射,犹如开工仪式,于是正式宣告制作之旅开始。a) 多位插座的改造以前作为一个喜欢折腾各种电子电器的负9级业余爱好者,家里面当然备有各种各样的居家旅行、冒充达人必备的电源插座,这不,顺
5、手拿了个桌面上默默奉献十载有余的双排共六插位的插座,钛合金眼目视里面空间可能足够,而且表面所帖3C认证仍然未变色,估计安全指数略有保障,就它了!首先来自原照拆开的内部照相对伪而又劣的产品而言,它应是略伪微劣,我喜欢:)插座为3组2插位的插口安排,内部每组都可拆卸,考虑到插座不厚而且电源板以及继电器模块都比较占位置,于是拆去一组,剩下的2组插位刚好可以安装2路继电器进行控制,不够原来插口之间的连接电线的接法不大合适了,稍微改造一下才行。改好插口后的内部照,安放电路模块的位置,用废会员卡剪好当作底板兼绝缘挡板。试着摆放电源板、继电器板、EP-01板的POSE和位置,最后选出合理摆法,紧跟着对插座里
6、面原有的固定螺丝胶柱进行削平处理,使得几个板子都能平稳摆放,电源板和继电器板都有些大,认真观察电路板后,也必需对这两块板子施行手术,割纸型手术刀略略钝化,本人也略略粗暴,幸亏术后它们都正常。b) 5V开关电源加装3.3V输出充电器所拆出的开关电源板是这个样子的,输出电压5V,电流600mA。电源板是5V的输出,继电器的供电电源要求是5V不错,但ESP6288 模块的电源电压要求是3.3V,所以必需要加装3.3V的稳压电路,其实我这里本来有很小的现成的3.3V稳压模块,很适合,不过只剩一片并已经用在某个控制系统里,所以不得不考虑重新做一个,这项工程费了我不少时间,不断的思考和翻箱倒柜查找原件弄得
7、我直接失眠。就为解决这3个问题:一是加装还是改装?二是要找到最好是贴片型的3.3V稳压芯片,三是加装的话得找一片或自己做一点足够小的电路板制作3.3V稳压板。主要问题是找到微型稳压芯片以及做个小小电路板的问题,本人属于急性子Pro版,那天晚上我下定决心在不打扰家人休息的情况下把这件事完成(所以不能动电钻锯子类),功夫不费有心人,在我心力交瘁失眠即将变失心疯的时候,找一片12V接口LED射灯恒流电路板以及废弃不用十多年的USB红外线接收板,恒流电路板一平方厘米都不到,里面电路布局经我深入浅出的研究,发现把里面的恒流芯片换成稳压芯片并稍稍改动一下,就很容易改成所需的稳压电路,而USB红外线接收板里
8、面就有一片3.3V的贴片稳压芯片。只为拆3.3V稳压芯片用的USB红外线接收板准备拿来改造成3.3V稳压电路的LED射灯恒流电路板所以子时过去丑时来临之前弄出了体积够小胡3.3V稳压电路,不容易啊!c) 继电器模块改装为高电平触发计划采用2路控制的继电器模块,分别控制插座插位组1和插位组2的电源通/断。以前淘来那堆嘎达里,有几个5V继电器模块,有8路、2路、1路控制的,有直接触控型也有光耦触控型,但都是低电平触发,而ESP8266模块的两个IO口是3.3V输出电平,它的高电平和继电器的所需高电平不一致,也许这破继电器模块在玩自我、玩特别,反正就是对输入的高电平不怎么感冒,触发不太正常,而且低电
9、平触发和我的惯性思维不一致,再加上看到这个2路控制光耦型继电器模块的电路挺简单,电路板无论是布线还是空位还有一点空间,于是就兴冲冲的去改造继电器模块,把它弄成高电平触发型的。下图就是这个2路的低电平触发的继电器模块,使用说明指出JD-Vcc和Vcc可以独立供电,一般默认共用同一电源,即通过跳线把JD-Vcc和Vcc联一起就行。2路的低电平触发的继电器模块改造前的继电器模块原理图(只画单路)没什么特别的考虑,就运用常规性的思维弄个翻转电路而已,把继电器模块的触发接脚处的布线断开,补接一个npn型三极管Qn(用的是常见的9014管子)再加个输入电阻Rn就可以把电平进行翻转,原理简单功夫不欠,凌晨时
10、刻头昏眼花地进行精细切割和精细焊接作业,继续做未眠人,仅此而已。改造后的继电器模块原理图(只画单路)改造后的继电器模块(为了放下插座,基板切去两个角)补充改后心得:这个继电器模块的改造,也费了不少时间,仓促间没认真画全它的电路图,没有思考成熟就通过加装三极管翻转电平方式改造,那么小的空间加装和焊接,以后可能会造成隐患的。到写这篇文章的时候,已经彻底弄清里面的电路原理和布线布局,其实这板子低改高的触发真的不必那么麻烦,不需加任何原件,只需把几根布线割断重新改其连接就可以的了。更加简单的是,本继电器是光耦型的控制电路,光耦隔离前后两部分电路的电源正极是可以分开接入的,分别是Vjd和Vcc接脚。光耦
11、后级的控制电路部分,可以在Vjd插脚插上5V电源进行供电,而光耦前级的触发电路可在Vcc插脚插上3.3V电源,就解决原来的高电平异常现象,所以不需任何改造就可以把ESP6288模块的IO脚接进来进行正常控制的。之前真是鲁莽行事白费气力不说,还吃力不讨好啊,切忌教训!其实继电器模块这样接就可以变高电平触发了d) ESP6288 (EP-01)模块的固件烧写以及控制程序载入ESP6288模块须事先进行固件烧写以及控制程序载入,详见后面的软件部分的介绍。3、硬件完成和测试快天亮了,电路模块一切都改装,在接入ESP8266模块之前先接好稳压电路的电线,通上电测量电压,5V和3.3V输出都没有问题,然后
12、接上ESP8266模块和继电器模块,对所有联接线认真检查了一遍,确实没有什么隐患,再通电测试,这时通过之前做好的物联网操控界面进行操作,结果一切OK!固定各个好模块,继电器模块和主电源板用螺丝固定在自制底板上,3.3V稳压小板和ESP8266模块嵌入在电路板和底座之间的缝隙,都在弱电这一侧,位置和空间恰恰好安全又有保障,剩下就是理好走线,某些必要的地方用万能胶固定一下。盖上盖子,翻回正面,可以看到右边的那组插位已经被贵宾卡占据,稍稍突出的两枚螺丝是固定继电器模块的,最后的工序就是把这些暴露的孔位全部处理好。剪、剪、剪,割、割、割,马马虎虎用层叠的硬纸片做成盖板,上胶水固定,看起来还不赖,色调吻
13、合饱含本土科技味,就是千万别按上面所印刷的网址乱访问,否则误入某些吸金机构就不好了,OK,搞搞清洁卫生,最后收工!这就是高大上的成品插座二、软件部分制作本智能插座之前,玩了几个月ESP8266模块,逛了不少技术窑子,哦!不,是坛子。前后经历一番后,后期基本都用NodeMCU固件版的,即将NodeMCU的固件刷进ESP8266模块,目前版本是Ver 0.9.6,官方网站()介绍说:“NodeMCU提供硬件的高级接口,可以将应用开发者从繁复的硬件配置、寄存器操作中解放出来。用交互式Lua脚本,像arduino一样编写硬件代码!”,所谓用交互式Lua脚本即支持LUA语言,确实是简便易学,可以迅捷地进
14、行编程,而且网上可以找到很多相关资源,确实挺适合普通水平的爱好者。ESP8266模块有很多版本,我现在这里是用最简陋和最便宜的EP-01(有些标注ESP-01),然后用万能板自制了一个用于EP-01模块的开发板,插电脑USB口即可使用,当然你也可以直接购买NodeMcu的开发板,更加便于开发。整个系统的软件建设的步骤主要是:第一,下载并刷写NodeMcu固件;第二,设置物联网平台的相应控制接口;第三是编写控制程序和接口程序;第四是模块载入程序以及调试;最后是联网测试。1、下载NodeMcu固件并刷进ESP8266模块通过开发板把NodeMCU固件烧写进ESP8266模块,版本0.9.6的Nod
15、eMCU固件在此下载:,ESP8266模块的刷写网上很多文章都有介绍,这里也不复赘了,下载和刷固件教程可参考:。2、设置物联网平台的相应控制接口由于主要应用是智能控制设备,综合比较后,物联网平台选用国内挺出名的“乐联网”IOT平台(),此平台免费注册使用,在上面可以通过简单的网关设备,让您轻松玩转物联网。除了不少智能传感器和控制设备,也支持工业仪器仪表测量数据快速便捷发布上网无缝接入,可以完成海量数据的快速接入和存储,并提供丰富的数据分析应用,让您更精确的掌控您的数据。同时可公开您的测量设备和数据,尽情展示您的创意和产品。此外通过移动客户端即乐联网移动版App或者微信平台,都可让您随时随地登录乐联网,便利操控物联网的智能应用。乐联网整个系统采取用户-设备-传感器 三层概念,每一层都提供对应的API来让用户方便获取或更新数据,满足不同种类的物联网应用。具体设置步骤:1)、首先注册账户登录即可在首页注册账户,用户注册成功后会分配一个Userkey,在调用需要授权的API时都需要用到;2)、添加设备进入“进入用户中心”的操作界面,界面上边一行菜单默认是“我的物联”,这时在左边的菜单列表下选“我的设备”,然后添加新设备,这里我添加了一个标