Умное реле Sonoff TH16: руководство по использованию
Умное реле Sonoff TH16 научит ваш телефон управлять бытовыми приборами на расстоянии, а также следить за текущим статусом работы. Больше не нужно вставать с постели, чтобы выключить свет или беспокоиться по дороге на работу о включённом утюге.
Модуль Sonoff TH16 способен коммутировать нагрузку с напряжением 100–240 В и током до 16 А, а ещё он поддерживает подключение внешних датчиков, которые помогут мониторить климатические параметры через мобильное приложение eWeLink.
Подключение и настройка
Подключение электроники
Для наглядности в качестве примера, соберём макет системы освещения.
Что понадобится
Инструкция по сборке
Программная настройка
Сопряжения с новыми устройствами
Умное реле Sonoff TH16 поддерживает два режима сопряжения с новыми устройствами:
Режим быстрого сопряжения
Режим служит для быстрого сопряжения мобильного телефона с новыми устройствами Sonoff.
Режим совместимого соединения
Режим служит для сопряжения мобильного телефона с новыми устройствами Sonoff. В режиме совместимого соединения, модуль Sonoff сам создаёт Wi-Fi окружение, через которое проходит дальнейшая настройка
Примеры работы
Пришло время проверить умное реле Sonoff TH16 в действии.
Физический переключатель
Изменяйте состояние устройства физическим нажатием на кнопку на модуле Sonoff TH16:
Беспроводной переключатель
Изменяйте состояние устройства нажатием на иконку кнопки в мобильном приложении:
Мониторинг с внешних датчиков
Беспроводной выключатель Sonoff TH16 Wi-Fi поддерживает подключения внешних сенсоров для снятия климатических показаний. Подробности читайте в документации отдельно на каждый сенсор:
Элементы платы
Чип ESP8266EX
За беспроводную технологию в Sonoff TH16 Wi-Fi отвечает чип ESP8266. В основе кристалла входит процессор семейства Xtensa — 32-х битный Tensilica L106 с частой 80 МГц с ультранизким энергопотреблением, радиочастотный трансивер с физическим уровнем Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n и блоки памяти SRAM. Мощности процессорного ядра хватает для работы сложных пользовательских приложений и цифровой сигнальной обработки.
Чип ESP8266EX расположен на плате управления внутри пластикового бокса.
Электромеханическое реле
За коммутацию нагрузки в Sonoff TH16 отвечает электромеханическое реле. Общий принцип работы реле читайте в нашей документации.
Электромеханическое реле расположено на плате управления внутри пластикового бокса.
Клеммник питания и нагрузки
Клеммник служит для подключения Sonoff TH16 к источнику питания и нагрузки. Выходное значение коммутируемого напряжения нагрузки равно входному напряжению на клеммах питания.
| Контакт | Функция | Подключение |
|---|---|---|
| L / Output | Питание нагрузки / Фаза | Подключите к фазному проводу нагрузки. |
| Ground | Земля модуля | Подключите к земляному проводу источника питания. Если в бытовой сети отсутствует защитный провод заземления, оставьте клемму пустую. |
| Ground | Земля нагрузки | Подключите к земляному проводу нагрузки. Если у нагрузки отсутствует защитный провод заземления, оставьте клемму пустую. |
| L / Input | Питание модуля / Фаза | Подключите к фазному проводу источника питания. |
| N | Питание модуля или нагрузки / Ноль | Подключите к нулевому проводу источника питания или нагрузки. |
| N | Питание нагрузки или нагрузки / Ноль | Подключите к нулевому проводу источника питания или нагрузки. |
Если не знаете, где в вашей бытовой сети фаза L и ноль N , ничего страшного. Провода L и ноль N можно менять местами, если подключаемая нагрузка это предусматривает.
Светодиодная индикация
На модуле расположено два светодиода: индикатор нагрузки и индикатор сопряжения.
Индикатор нагрузки
Светодиодный красный индикатор нагрузки подскажет текущее состояния нагрузки.
| Состояния светодиода | Описание режима |
|---|---|
| Горит | На нагрузку поступает напряжение. |
| Не горит | На нагрузку не поступает напряжение. |
Индикатор сопряжения
Светодиодный синий индикатор Wi-Fi подскажет текущее cопряжения модуля.
Приложение для sonoff th16
eWeLink, универсальное приложение для умного дома, которое поддерживает более 2000 производителей оборудования, позволяет удаленно управлять бытовой техникой. Начните умную жизнь в любом месте и в любое время.
Подключите свое устройство к интеллектуальному переключателю SONOFF и соедините его с eWeLink, вы можете управлять им удаленно, где бы вы ни находились.
Умная сцена дает вам возможность настроить одну сцену для запуска другой в зависимости от ваших потребностей. Наслаждайтесь более разумной и простой жизнью в полной мере!
Плоский дизайн значков позволяет быстро и легко проверять состояние устройств и управлять ими в приложении. Вы также можете объединить устройства в группы и настроить порядок значков.
Показывает статус, записи об операциях и навыки использования на eWeLink. Уведомление о сообщении также отправляется в приложение, если что-то произошло у вас дома.
Поддержка совместного использования устройства с другими пользователями. Вы можете пригласить свою семью вместе управлять устройством с помощью приложения eWeLink.
Идеально работает со сторонними интеллектуальными платформами, такими как Amazon Alexa, Google Assistant и IFTTT, просто начните свою индивидуальную интеллектуальную жизнь с eWeLink.
Пишем свою прошивку для модулей Sonoff TH10/16
Недавно на Geektimes был обзор про модули ITEAD TH10. Хочу поделиться опытом разработки собственной прошивки для этих устройств.
SONOFF — серия выключателей, розеток и других приборов категории «Интернета вещей» от компании ITEAD. Их характеризует довольно низкая цена, использование «народного WiFi модуля» ESP8266 и работа в собственном сервисе, расположенном в облаке Amazon AWS global server.
Для этих модулей есть сторонние прошивки. Например, MQTT OTA, собираемой с ESP SDK или тоже самое но в среде Arduino IDE
Я хочу поделиться опытом создания собственной прошивки на Sonnoff в среде Ardiono IDE.
Модули Sonoff мне понравились сразу. Начиная от упаковки:
Качественной сборки и пайки:
И заканчивая проработанной схемотехникой, в которой явно не пожалели транзисторов для управления нагрузкой, подтягивающих и согласующих резисторов и кондеров.
Поддержкой же и документацией своих устройств компания ITEAD может заткнуть за пояс многих именитых производителей, не утруждающих себя публикацией технических подробностей на свои железки. Да и список продуктов компании ITEAD вполне впечатляет
По сути своей Sonoof TH10/16- это ESP8266 с сетевым блоком питания, периферией в виде реле, светодиодов, датчиков температуры и влажности, с колодкой подключения и в приличном корпусе.
Я опущу описание, как подключить Sonoff к облачному сервису и управлять приложением eWeLink на смартфоне. На мой взгляд, полностью неприменимо, когда управление контроллерами зависит от интернета и учетной записи в каком то облаке, пусть и на амазоновских серверах. Поэтому оставим приложение eWeLink для демонстрации возможности Sonoff и напишем свою управляющую программу.
Для этого нужно впаять 4-х штырьковый разъем для подключение к USB/TTL конвертеру.
Имея негативный опыт перепрошивки Sonoff POW, очень рекомендую все работы по программированию проводить с отключенной силовой частью Sonoff и питанием через штырек 3.3В.
Последний USB/TTL у меня героически погиб вместе с модулем Sonoff POW, поэтому использую для подключения Arduino UNO с RESETот подтянутым к земле. 3.3-вольтовый стабилизатор Уны отлично справляется с нагрузкой в виде ESP8266 и всей периферии модуля.
Как среду разработки буду использовать Arduino IDE и за легкости установки и обилия готовых библиотек и примеров, хотя как программист со стажем по прежнему считаю, что для разработки программ любой сложности вполне достаточно VI и make ))).
Как устанавливать ESP8266 Cire for Arduiono IDE посвящено много материалов в интернете. От себя хочу рекомендовать версию Arduino IDE 1.6.5, как имеющую меньше всего глюков при работе с ESP.
Так как на плате установлена микросхема памяти на 1Мбайт, выбираем соответствующую конфигурацию при загрузке в Board Manager:
Теперь достаточно нажать кнопку контроллера Sonoff и передернуть питание, устройство переходит в режим загрузки прошивки.
Для того чтобы самому программировать контроллер, нужно понимать, к каким портам что подключено. Для этого можно воспользоваться схемой на сайте ITEAD, ссылку на которую я приводил выше и тестером.
Итак, что мы имеем:
GPIO0 — кнопка (это понятно, когда мы включали бутлоадер)
GPIO12 — красный светодиод и реле
GPIO13 — синий светодиод
GPIO14 и GPIO4 выведены на разъем подключения датчиков.
Причем оба датчика однопроводные и используют GPIO14. GPIO4 еще нужно включить перемычкой на плате.
Да. Не густо, хотя и больше чем у ESP01.
GPIO2 и GPIO15 имеют подтягивающие резисторы на плате, можно подпаяться к ним. GPIO5 и ADC вообще никуда не распаяны и нужно подключаться прямо к микросхеме ESP. Оставим эти четыре вывода в покое и приступим к программированию.
Светодиоды работают в противофазе. Синий загорается, когда на нем низкий уровень. Реле срабатывать не должно из за отсутствия питания 5В. В дальнейшем я буду использовать синий светодиод для отображения различных режимов. Подробно про это я написал в этой статье
На кнопке я подробно останавливаться не буду. Да управления кнопками я написал удобную библиотеку, которая отлавливает длинное и короткое нажатие, автоповторение при длинном нажатии и давит дребезг контактов. Все это я подробно описал в своем блоге.
Теперь сенсоры. Мне прислали датчик температуры/влажности AM2301 и датчик температуры DS18B20 в водонепроницаемом исполнении.
AM2301 совместим с сенсором DHT21. Для его работы нужна библиотека DHT. Форков библиотеки DHT существует великое множество, я рекомендую брать версию от Adafruit в которой есть автонастройка на частоту контроллера и которая корректно работает на ESP8266.
Для подключения DS18B20 нужна библиотека OneWire. Полностью совместима с ESP мультиплатформенная версия этой библиотеки
Алгоритм опроса датчика берем из примера:
Ну вот, периферия работает. Дальше я использую существующие свои наработки. Полностью всю прошивку можно взять отсюда
Особенности прошивки:
- Автоматическое определение сенсоров AM2301 и DS18B20
- Длинное нажатие кнопки — вкл/откл режима точки доступа
- Короткое нажатие кнопки — вкл/откл реле
- Синий светодиод горит — соединение установлено, двойная вспышка — нет подключения, одинарное мигание — режим точки доступа
- Локальный WEB-сервер в режиме точки доступа 192.168.4.1
- при подключении к WiFi по тому IP адресу который настроен
- Авторизация доступа по паролю. По умолчанию admin/12345
- Сохранение параметров на сервер в интернете обычным HTTP запросом. Можно настроить любой сервер, например, народный мониторинг. А можно и локальный без всякого интернета.
- Сохранение настроек в EEPROM
- При подключении к интернету установка времени по NTP
Для любителей готовых сервисов. легко прикручивается готовая библиотека MQTT, BLYNK И пр. Но это уже за пределами данной статьи.
SONOFF — это удобная платформа в первую очередь для тех, кто может самостоятельно разрабатывать и дорабатывать управляющие программы.
Тем кто знаком с ESP8266 — Sonoff это экономия на сборке, пайке и деталях, при условии, что вам нужна именно такая конфигурация устройства, как заложена в конкретном модуле Sonoff.
Самый большой недостаток данных модулей то, что часть GPIO не разведены на разъемы. Ну что стоит сделать компании ITEAD гребенку с 8 pin и завести туда все свободные GPIO от ESP. Я думаю, популярность бы таких модулей при существующей цене сильно бы выросла.
Что касается конкретных применений, такой контроллер вполне можно реализовать на модуле Sonoff TH10.