加入交流群  

扫一扫,添加管理员微信
备注:参考设计,即可被拉入群
和也在搞设计小伙伴们碰一碰

收藏 

评论 

smallembedded 发布

【训练营_进阶班】物联网插座-371541A

 
设计简介



物联网插座简介如下:


  1. 采用ESP12f作为主控制器,采用5V供电,利用AMS1117将5V转换成3.3V,采用CH340E电平转换芯片;
  2. 采用Arduino编程语言;
  3. 具有3路继电器、DHT11温湿度传感器
  4. 具有1路LED灯、1路按键,分别用于测试和一键配网;
  5. 利用MQTT与阿里云平台建立通信,能够通过电脑端或移动端控制硬件设备上的继电器,并且能够上报温湿度数据;
  6. 移动端采用云智能APP进行指令控制和数据采集;
  7. 能够利用天猫精灵对插座进行控制。

Note: 详细步骤后续跟进!


具体调试步骤如下(2020-8-14):

  1. 从嘉立创下单打的板子,先来看看图:

正面.jpg反面.jpg

这块板子初步看起来还可以,布局、走线也还行,接下去准备焊接调试。 2. 首先从电源电路,下载电路开始焊接,优先焊接这里的CH340E和microUSB,这里采用马蹄形的烙铁头,焊接的时候别上太多锡,容易造成连焊,松香也是必不可少的;其次焊接电源芯片AMS1117、开关、电阻、电容等小器件,这些器件怎么顺手怎么焊,我使用的是黄花烙铁907S,焊接温度调到的是大约300℃;最后,这部分电路焊接完成后,先目测一下有没有开短路,然后用万用表具体测量开短路,无误后,上电测量电压是否正常;我这里测出来为3.36V,电压正常(PS:这张图不知道为什么是翻过来的)。

电源1.jpg

电源正常后,连接电脑和板子,看CH340E是否能够被正确识别,前提是已经安装了CH340E的驱动。这里我的设备能够被电脑识别,因此是正常的。 3. 焊接ESP12f模组及其必要的电阻、电容,随后测试是否能够正常下载固件。

CH340.png

下载1.png

下载2.png

通过测试下载正常,这里可以知道ESP12f是可以正常运行的。 4. 焊接其它外部器件,优先焊接贴片类型器件,我是按从小到大的顺序焊接的,这样方便一些;最后焊接包括继电器,插座,DHT11这类接插器件。

整板.jpg

上面是焊接好的整板图,整体来说还是不错,焊接完成后,再次测量开短路以及各个重要点位的电压是否正常。


接下来开始调试程序,程序采用Arduino编程,因为Arduino具有相应的库文件,使用起来的比较方便,编写的代码不是那么的复杂,程序流程图如下。

程序流程图.png

PS:后期会开源代码,该代码与该原理图和PCB匹配。

该工程采用阿里云云智能APP,配置方便,只需要通过拖拽的方式就可构建APP。

Note:

  1. 由于该ESP12f未经过阿里云认证,故要使用云智能APP,注意以下几点。

创建产品.png 创建产品时,上述划线部分选择蜂窝联网方式。

芯片.png 选择认证模组时,选择合宙Air202,只有这2步选择对了才可以正常使用云智能APP配网。

2. 该工程具备一件配网功能,可安信可的微信配网(可关注安信可科技公众号获取);使用云智能APP自带的一键配网方式无法配网成功,因为该ESP12f没有认证。


该工程实现了天猫精灵对插座的打开、关断控制(只能对1路进行控制)。


工程总结:

  1. 该物联网插座在3路继电器、DHT11一起工作时的工作平均电流约为500mA,因此在布局布线时,要考虑到载流能力,尽量对电源入口进行铺铜处理,对电源芯片的选择建议额定电流在1A以上;
  2. 最开始使用的DHT11是从淘宝购买的,质量不怎么可靠,导致传感器被烧坏,电容等器件发烫,此时测量电流达到近1A,后排除此故障,换了1个温湿度传感器,电路正常运行,能够正常读取温湿度值。由此可见,还是要从正规渠道买器件,强烈推荐立创商城,质量有保障;
  3. 后期将对本工程进行优化,增加AC-DC电路,优化电源电路,精简控制电路,减小体积。

物联网插座优化版(2020.8.18)

工程链接:https://oshwhub.com/txiaomi/dan-lu-wu-lian-wang-cha-zuo。

  1. 该版本增加了AC-DC电路;
  2. 将原工程的3路继电器删减为1路;
  3. 删除原工程的下载电路,单独绘制下载器(链接:https://oshwhub.com/txiaomi/esp12f-xia-zai-qi);
  4. 单独绘制ESP12f转换板,充分利用PCB板的空间(链接:https://oshwhub.com/txiaomi/esp12f-zhuai-jie-ban);
  5. 可扩展DHT11、DS18B20。

NOTE:该物联网插座优化版包含3个版本,可在版本切换中进行查看,主要的区别在于电源电路的处理以及PCB板的大小,各个版本的区别如下:

master(该版本已验证,下述图片以及视频演示为此版本):

  • 电源电路的核心元件采用海凌科(Hi-Link)的交流220V转直流3.3V电源模块(型号为HLK-PM03),该模块可在淘宝海凌科旗舰店或者立创商城购买;
  • 该版本的PCB大小为60mm x 6mm。

V1.0:

  • 电源电路采用淘宝购买的220V换5V模块(链接:https://m.tb.cn/h.VvlVmt2);
  • 对部分按键进行了删除,更换了按键封装;
  • 该版本的PCB大小为38mm x 50mm,体积进一步缩小。

V2.0:

  • 该版本是针对maste版本的修改,电源电路一致,对部分按键进行了删除;

  • 该版本的PCB大小为50mm x 55mm。

    • -

1-1.jpg1-2.jpg 上图中的下载板核心芯片采用CH340E以及AMS1117,能够对ESP12f和ESP01s进行下载。 NOTE:点击下载后,按以下顺序操作,

按下Boot -> 按下Rst -> 松开Rst -> 松开Boot

1-3.jpg1-4.jpg

下图为该物联网插座正常运行图,工程演示见附件物联网插座优化版演示。 封面1.jpg

参考设计图片
×

!注意:请使用浏览器自带下载,迅雷等下载软件可能无法下载到有效资源。

 
相关器件
器件 类型 描述 数据手册
DHT11 温湿度传感器 湿度范围:- 温度范围:- 精度:- 传感器类型:Humidity, Temperature 输出类型:- 新款电容式数字温湿度传感器,老款已停产 点击下载
CC0805KRX7R9BB104 贴片电容 精度:±10% 容值:100nF 额定电压:50V 温漂系数(介质材料):X7R 材质:X7R 点击下载
WR08X3010FTL 贴片电阻 阻值(欧姆):301 精度:±1% 功率:1/8W 温度系数:±100ppm/°C 点击下载
BPC-817S 光耦 输入类型:- 通道数目:1 隔离电压:5000Vrms 产品类型:晶体管输出 . - 点击下载
2N7002E MOS(场效应管) 漏源电压(Vdss):60V 连续漏极电流(Id)(25°C 时):300mA 栅源极阈值电压:2.5V @ 250uA 漏源导通电阻:3Ω @ 500mA,10V 最大功率耗散(Ta=25°C):225mW 类型:N沟道 点击下载
1N4007W 通用二极管 直流反向耐压(Vr):1kV 平均整流电流(Io):1A 正向压降(Vf):1.1V @ 1A 薄型,1000V,1A 点击下载
A2541WV-2x3P 排针排母 针脚数:6 连接器类型:排针 排数:2 触头类型:公形引脚 间距:0.100"(2.54mm) - 点击下载
TS-1088C-02026 轻触开关 按钮作用方向:顶部致动 触点额定电流:50mA @ 12VDC 按钮头类型:圆形按钮 作用力:260gf 电路结构:SPST 点击下载
NCD0805R1 发光二极管 照明颜色:红色 主波长/色坐标:615~630nm 红色,亮度值Iv=67~195mcd @IF=20mA 点击下载
SRD-DC3V-SL-C 功率继电器 点击下载
DHT11 温湿度传感器 湿度范围:- 温度范围:- 精度:- 传感器类型:Humidity, Temperature 输出类型:- 新款电容式数字温湿度传感器,老款已停产 点击下载
CC0805KRX7R9BB104 贴片电容 精度:±10% 容值:100nF 额定电压:50V 温漂系数(介质材料):X7R 材质:X7R 点击下载
WR08X3010FTL 贴片电阻 阻值(欧姆):301 精度:±1% 功率:1/8W 温度系数:±100ppm/°C 点击下载
BPC-817S 光耦 输入类型:- 通道数目:1 隔离电压:5000Vrms 产品类型:晶体管输出 . - 点击下载
2N7002E MOS(场效应管) 漏源电压(Vdss):60V 连续漏极电流(Id)(25°C 时):300mA 栅源极阈值电压:2.5V @ 250uA 漏源导通电阻:3Ω @ 500mA,10V 最大功率耗散(Ta=25°C):225mW 类型:N沟道 点击下载
1N4007W 通用二极管 直流反向耐压(Vr):1kV 平均整流电流(Io):1A 正向压降(Vf):1.1V @ 1A 薄型,1000V,1A 点击下载
A2541WV-2x3P 排针排母 针脚数:6 连接器类型:排针 排数:2 触头类型:公形引脚 间距:0.100"(2.54mm) - 点击下载
TS-1088C-02026 轻触开关 按钮作用方向:顶部致动 触点额定电流:50mA @ 12VDC 按钮头类型:圆形按钮 作用力:260gf 电路结构:SPST 点击下载
NCD0805R1 发光二极管 照明颜色:红色 主波长/色坐标:615~630nm 红色,亮度值Iv=67~195mcd @IF=20mA 点击下载
SRD-DC3V-SL-C 功率继电器 点击下载
MICRO 4P DIP USB连接器 点击下载
AMS1117-3.3 低压差线性稳压(LDO) 输出类型:固定 最大输入电压:18V 输出电流:1A 输出电压(最小值/固定值):3.235V 点击下载
DS18B20 温度传感器 点击下载
WR08X1002FTL 贴片电阻 阻值(欧姆):10K 精度:±1% 功率:1/8W 温度系数:±100ppm/°C 点击下载
ESP-12F(ESP8266MOD) WIFI模块 屏蔽罩上的丝印是:ESP8266MOD,ESP8266EX串口WIFI 点击下载
DB127V-5.0-3P 螺钉式接线端子 点击下载
K3-1260D-L1 拨动开关 额定电压 DC:- 触点额定电流:- 开关功能:On-On 电路结构:SPDT 额定电压 AC:- 高品质拨动开关 点击下载
0805B104K500CT 贴片电容 精度:±10% 容值:100nF 额定电压:50V 温漂系数(介质材料):X7R 材质:X7R 点击下载
5010 香蕉头/鳄鱼夹/测试环 点击下载
群聊设计,与管理员及时沟通

欢迎加入EEWorld参考设计群,也许能碰到搞同一个设计的小伙伴,群聊设计经验和难点。 入群方式:微信搜索“helloeeworld”或者扫描二维码,备注:参考设计,即可被拉入群。 另外,如您在下载此设计遇到问题,也可以微信添加“helloeeworld”及时沟通。

 
查找数据手册?

EEWorld Datasheet 技术支持

论坛推荐 更多
更新时间2024-11-10 23:16:37

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版 版权声明

EEWORLD参考设计中心

站点相关: TI培训 德州仪器(TI)官方视频课程培训

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved