Реле Zigbee в «подрозетник»

Продолжая развивать свою сеть Zigbee столкнулся с тем что нет нормальных управляемых розеток. Это либо варианты в виде «переходников» с максимальным током на 10А, либо версия от сяоми, но под квадратный подрозетник. В результате пришлось делать самостоятельно.

В ДАННОМ УСТРОЙСТВЕ ПРИСУТСТВУЕТ ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ! ПРИ НЕПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЕСТЬ РИСК ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА! ВЫ ДОЛЖНЫ ОСОЗНАВАТЬ ПОСЛЕДСТВИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ДАННОГО УСТРОЙСТВА, ПРИНИМАЯ НА СЕБЯ ВСЕ СТРАХИ И РИСКИ. 

Нарисовал схему

В основе модуль zigbee от EBYTE E18-MS1PA1-PCB с усилителем на 100мВт, так как кроме функции собственно розетки у меня это будет еще и опорная часть сети в виде роутеров. Замер потребления реализован на ACS712 на 20А, не самый точный чип, но по результатам подбора формул и тестов, простым «показометром» его назвать нельзя. Для коммутации нагрузки используется бистабильное реле RT314F03 на 16А, так же есть возможность поставить моностабильное или более слаботочное HFD2/005-S-L2-D на 1А. Питается схема от компактного БП Hi-Link на 5 или 3.3 вольта, в зависимости от выбранного реле.

В схеме заложена кнопка, с ее помощью можно управлять реле независимо от наличия сети. Для отслеживания температуры в подрозетнике в целях безопасности, используется два канала, температура чипа и внешний термодатчик DS18B20. Повышение температуры выше определенного порога может сигнализировать о проблемах как с силовыми контактами так и с самим устройством.

Помимо функции реле эта же плата может быть использована в качестве выключателя с схемах где в подрозетниках присутствует «ноль».

Плату делал в DipTrace По картинкам видно что присутствует усеченная субплата. На ней расположен второй канал, для ситуации когда рядом расположены две розетки

Смотрим на то что должно получится Платы заказывал на jlcpcb

Пайки не очень много, разъем для программирования  временныйпримерка
подрозетник с самой маленькой глубиной который у меня нашелся

между розеткой и устройством остается зазор порядка 3-4мм.Для опытов использовал простейшую розетку.  Проблемой  оказалось  найти  компактную  кнопку, поэтому пока такой вариантЗа счет малых размеров устройство можно встроить не только в подрозетник , но и например в сетевой удлинительОсновную работу по созданию прошивки выполнил Антон Стариков, довел до релиза @DJONvl, скажем им спасибо.

Текущая версия прошивки поддерживает только один канал управления и измерения потребления.

У устройства есть поддержка в ioBroker (появится в ближайшем обновлении) стараниями Ильи Кирова. Реализована поддержка в zigbee2mqtt.

Устройству дано название DIYRuZ_rspm (relay switch power meter)

На скриншоте видно текущее потребление (прогретая лампа накаливания 95Вт) в амперах и расчетное в ваттах. Реле запоминает свое состояние при потере питания.

Для желающих повторить gerber файлы платы, ВОМ, прошивка.

P.S. Статья получилась короткой, но на самом деле проект затянулся c июня месяца 🙂

В железе собрано две версии, первая версия с различными реле на отдельной платепрошивка пережила более сотни итераций в процессе отладки замера потребления.

 

Запись опубликована в рубрике handmade, Железо с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

77 комментариев на «Реле Zigbee в «подрозетник»»

  1. Сергей Романов говорит:

    А как то увидеть исходники прошивки можно?

  2. Tomas Ind говорит:

    Отличная работа. Kак я понял это схема управления двух реле.
    Я хотел бы упростить и повторить эту работу. Мне не нужен контроль мощности.
    Я нарисовал упрощенную схему ( не могу найти как прикрепить файл). Как я понимаю switch1 управляется relay1, switch2 -relay2. Я не очень понимаю, зачем нужен J3, какова его функция?
    Если нет связи с координатором, будет возможность управления реле с помощью внешних выключателей (switch1, switch2)?

  3. Руслан Жук говорит:

    Ребята, как можно купить такое готовое устройство?

  4. ДЕНИС ИВАНОВ говорит:

    Добрый вечер как можно купить ваше устройство

  5. Александр Маслюченко говорит:

    Здравствуйте,

    Я заинтересовался вашей схемой, но есть несколько вопросов.
    1) Что вы имеете в виду под «простым «показометром» его назвать нельзя»? Не очень понял как в итоге получилось то, для домашнего использования примерной оценки потребления пойдет?
    2) Правый нижний кусок схемы, там контакты подписаны как VCC/OFF/ON, а на деле там кнопка и светодиод. Вот и не понял, куда в итоге этот разъем идет?
    3) Планируете ли вы выкладывать версию с релюшками на отдельной плате? Какие там релюшки поддерживаются? Оправдалась ли затея?

    • Jager говорит:
      1. Там нет датчика напряжения. Есть замер тока который перемножается на условные 230 вольт. Можете брать значение мощности, делить на 230 и умножать на ваше значение напряжения в сети. Получите точное потребление.
      2. Да, на схеме опечатка. Должно быть сверху вниз, LED/SW/GND
      3. На эту плату ставятся как бистабильные так и моно, в ВОМ все указаны. (для моно нет пока прошивки отлаженной, в тесте работает)
      • Александр Маслюченко говорит:

        Спасибо за ответы. По поводу би/моно-стабильного реле. В чем принципиальная разница для пользователя устройства? Только в начальном положении после включения питания?

        • Александр Маслюченко говорит:

          И еще подскажите, если не сложно, есть ли принципиальная разница между 5В реле и 3.3В?

  6. Павел говорит:

    Здравствуйте. вы писали: «Для коммутации нагрузки используется бистабильное реле RT314F03 на 16А, так же есть возможность поставить моностабильное» что необходимо изменить при установке обычного реле?

    • Jager говорит:

      Железо позволяет, проблема в том что для моностабильного реле нет прошивки отлаженной.

      • Александр Маслюченко говорит:

        Чисто для общего развития. В чем сложность с моностабильным реле? Там же все вроде как даже проще должно быть…. Начальное состояние известно, подал напряжение — реле замкнулось.

  7. Макар говорит:

    Здраствуйте. Подпишите пожалуйста назначение разъемов.

  8. Петр говорит:

    Здравствуйте. Пытался задать вопрос в https://t.me/SmartsHome, но видимо как-то не удачно … Не увидел своего вопроса.
    А вопрос собственно — если взять за основу ваше реле, и поставить туда моностабильное, то можно будет сделать, уже средствами УД, подачу питания на нагрузку с задержкой, после его пропадания ? Исходя из предположения, что после появления питания реле будет в выключенном состоянии ?
    Или я не прав ?

  9. Palko говорит:

    При попытке заказа на jlcpcb ругаются за зазоры, «the distance between slot or slot to outline requires 3mm at least in case of break off ,kindly replace with new file.» Тяжко править герберы( Не сталкивались?

    • Jager говорит:

      Они ужесточают правила с целью не допустить размещения разных плат на акционных 100х100мм.
      Попробуйте эту версию или без субплаты

      • Palko говорит:

        Да, с меня уже потребовали бабла) новые герберы не проходят когда человек садится перепроверять. Щас просто герберы поправлю, платы соединю в одну, потом по необходимости гильотиной разрежу

        • Jager говорит:

          Там есть опция отправить новый гербер, в правом верхнем углу. Отправьте те что я дал и оплатите, как пройдет аудит вам вернутся сразу деньги за плату которая не прошла аудит.

  10. Павел говорит:

    Здравствуйте. реализована ли на данный момент поддержка z2m?

  11. Александр говорит:

    Простите за глупый вопрос новичка, но чем шить? Какое устройство мне нужно приобрести?

  12. Игорь говорит:

    Немного не в тему… но!
    Купил на али в прошлом году термостат SEA801-APP. Надеялся отвязать из от облака Tuya, не получилось.
    Разобрал одну головку, оказалось, что места для творчества там предостаточно.
    Погуглив на тему zigbee trv головок (термостат-регулятор на радиатор отопления), понял, что тема не проработана.
    Нет желания объединить усилия и создать проект по превращению этого чуда в zigbee управляемый девайс? Я не сильно силен в построении прошивок. По схемотехнике там нужно реализовать контроль вращения привода через датчик Холла (на торце привода есть пластина с магнитами), контроль напряжения батареи и два выхода на прямое и реверсивное движение привода. + кнопка на инициализацию/контроль и пара светодиодов на статус/аварию. Управление температурой в помещении по внешнему датчику через умный дом.

    • Александр говорит:

      А точно SEA801-APP это зигби? Я не нашел этому подтверждения (равно как и опровержения)

      Я в целом заснтересован в проекте. Только сейчас все деньги уходят на ремонт, а эти головы планировал покупать только к следующему отопительному сезону

      • Игорь говорит:

        это вроде как зигби, но какой-то свой, не получается его ни к чему прикрутить
        деньги не нужны! нужна проработка схемотехники и прошивка, все остальное (разводка платы и тестовое изготовление беру на себя)

    • Jager говорит:

      В чем смысл то? За эти же деньги есть зигби термостаты готовые, например такой.

  13. Игорь говорит:

    Увы нет

    Вопрос и ответ:

    В: Могу ли я использовать свой собственный концентратор для подключения к клапану?

    О: нет, Этот термостат радиатора может использоваться только с нашим беспроводным шлюзом Moes Tuya ZigBee, поэтому мы предлагаем набор из двух для вашей покупки.

  14. Игорь говорит:

    это опять облако Tuya

  15. Игорь говорит:

    И это не единственное ограничение. Даже в том же анонсированном Шнайдере (https://www.zigbee2mqtt.io/devices/WV704R0A0902.html) можно только отправить на TRV желаемую температуру, т.е. заставить его работать в сложных многорадиаторных системах не получится. Он просто отработает локальный нагрев возле радиатора по своему датчику температуры

    • Илья говорит:

      А вам надо управлять процентами открытия? В чем смысл? Можно просто температурой управлять: ставим +30 — откроет, 0 — закроет. Костыльно, но работать по идее будет.

  16. Александр Маслюченко говорит:

    Подскажите, а где берутся такие фьюзы? На али экспресс только на 110В нашел, на 250В не сыщешь (или того хуже низковольтные). На ебее тоже не нашел как-то.

  17. Михаил говорит:

    Прошивка выглядит довольно сырой. Планируются апдейты?
    Устройство выглядит очень достойно, но ПО явно не доведено до ума.

    • Jager говорит:

      Что не устраивает? Можете залить прошивку ptvo, все будет работать кроме корректного замера потребления.

      • Михаил говорит:

        Некорректный замер потребления без нагрузки, отсутствие данных с датчика температуры, чувствительный лаг между включением/отключением нагрузки и поступлением данных о её величине, странные показания в 52 ватта на 2 светодиодных лампах по 6.5 Вт. Хорошо бы, конечно, ещё получать значение напряжения сети. Плюс в логах z2m проскакивают ошибки по этому девайсу, хотя тут я совсем не силён, возможно дело в dev версии, которую я использую.
        В целом, конечно, всё работает, но вышеперечисленное несколько сужает сферу возможного применения. Устройство то хорошее.

      • mihing говорит:

        Оно зачем-то ещё и в «action» шлёт «release» каждые 2-5 минут.
        И да, вы так ничего и не ответили по поводу прошивки.

        • Jager говорит:

          Не я автор прошивки, поэтому мне трудно сказать почему оно так делает 🙂 Начинал ее писать один человек, дописывал другой.

      • Геннадий говорит:

        А в чем проблема с замером потребления?
        В ptvo есть поддержка ADC, его ведь можно использовать для чтения напряжения ACS712.

        • Jager говорит:

          В том что там замер DC, а на выходе ACS712 при замере потребления в сети true rms

  18. Александр Зайцев говорит:

    Можно ли впаять E18-MS1-PCB вместо E18-ms1pa1-pcb? Про мощность знаю, мне не нужно много.
    Интересует возможность работы прошивки выше на E18-MS1-PCB

    • Jager говорит:

      Если соберете прошивку из ptvo конфигуратора то работать будет, только показания потребления будут в «попугаях»

      • John говорит:

        У меня стоит цель определять по току подключена ли нагрузка для определения статуса включения света через маршевый выключатель. Вместо бистабильного реле использую переключающее реле, прошивку залил ptvo. Только потребление не просто в попугаях, оно не меняется. Для потребления я использовал P00: Output 2, ADC (max 3.3V). Что бы такое там выбрать, чтобы было различие между «нет потребления» и «есть потребление»?

  19. EvgenJekson говорит:

    При заказе платы сразу с деталями просит помимо BOM еще и CPL-файл. На сколько я вижу в архивах и статьях этого файла нигде нет. Я просто что то не понимаю и CPL-файл очень легко получить из предоставленных файлов, и по этому его не указываете? Или CPL-файл является какой то авторской работой и его сознательно не выкладываете по какой-либо причине?

    • Jager говорит:

      Да, я сознательно не выкладываю файлы для заказа плат со сборкой. Моя цель мотивировать людей что то делать своими руками, например собрать для себя устройство самостоятельно. Заказ плат в Китае со сборкой имеет смысл при как минимум в мелкой серии в 20-30 экземпляров, а это уже не DIY а бизнес 🙂

  20. Александр говорит:

    А вы можете сделать модуль, который можно использовать в выключателях без ноля?

    • Jager говорит:

      Для меня это хобби, я не делаю ничего «на заказ».

      • Александр говорит:

        Да дело не в заказе. Просто я такое не создам, а вот повторить пожалуй смогу. У меня к выключателям проведены только два провода. Да и не только у меня. Такой модуль многим будет в тему…

        • Jager говорит:

          Есть же фабричные выключатели «без нуля» с реле на борту.

          • Александр говорит:

            Есть. И с нулем есть. И розетки какие-никакие есть. И различные датчики… И у всех разный дизайн.
            А если сделать такой модуль, то можно поставить все из одной серии. Я когда-то купил розетки, выключатели, кнопки Юника от ШнайдерЭлектрик. Красиво же когда они все в одном стиле. Можно даже в разные комнаты взять из одной серии, но в разных цветах.
            Вот с этой точки зрения мне очень нравятся ваши разработки. Модуль для розетки из этой статьи — универсальный силовой модуль. ‘Универсальный модуль Zigbee’ к которому можно наподключать различных датчиков и разместить все это в одинаковые корпуса. А статья ‘Меняем WiFi ESP8266-01 на Zigbee CC2530’ наводит на мысль что с ‘Универсальным модулем Zigbee’ можно не только получать данные с датчиков, но и управлять исполнительными устройствами. Ну, возможно если его немного подшаманить. Но переделывать, ‘улучшать’ и т.д. в разы легче чем создавать что-то новое с нуля.

  21. Александр говорит:

    Не понял зачем на субплате отдельный стабилизатор 3.3V. 3.3 там только для релюшки. Почему не взять его с основной платы? По даташиту ams177 до 1А.
    Я так понимаю что при использовании на две розетки (основная и субплата) кнопка включает/выключает сразу обе?
    ‘Текущая версия прошивки поддерживает только один канал управления и измерения потребления’. Т.е. пока субплата это только планы на будущее?

    • Сергей говорит:

      Реле без проблем добавилось в home assistant. Но не могу заставить управляться реле из home Assistant, от кнопки реле управляется. Что нужно сделать, что бы реле управлял ось из home Assistant?

  22. Максим М говорит:

    У меня такое подозрение, что вы ошиблись с выбором БП или Реле. Цитата: «Питается схема от компактного БП Hi-Link на 5 или 3.3 вольта, в зависимости от выбранного реле.» а на самой первой картинке используется питания 5 вольт и реле RT314F03, которое на 3 вольта. может стоит питание Hi-Link поставить на 3,3 вольта?

  23. Максим М говорит:

    Не думали заодно поставить варистор, для гашения импульсных помех, как в не дороги удлинителей со фильтром от помех. Кто нибудь знает какой лучше для наших целей?

    • Jager говорит:

      Варистор не предназначен для «гашения импульсных помех», подтяните теорию.

  24. Вадим говорит:

    Доброго дня. А ни у кого нет проблем с этими реле? Купил у одного DIY-щика собранные (весьма хорошая пайка кстати) и прошитые, в HA залетели без проблем, а дальше — странности: через mqtt или если переключать замыкая черный и желтый провод светодиод на плате меняет свое состояние, в HA тоже все прилетает, но само реле не щелкает и находится в состоянии всегда включено. Т.е. оно не выключает питание нагрузки.

    Человек, продавший это, говорит, что проблема не единичная и что он ждет исправлений в прошивке.

    • Jager говорит:

      Проблемы с переключением состояния реле с кнопки нет ни в одной прошивке, это локальная логика и она никак не связана с наличием/отсутствием сети. Т.е. если светодиод изменяет состояние то и реле должно переключаться.

      • Вадим говорит:

        Я понимаю, но, тем не менее, у меня два реле с абсолютно одинаковыми симптомами — при управлении из ХА или проводами — светодиод меняет состояние, но реле не щелкает и находится всегда во включенном состоянии. Человек утверждает что все проверял и они щелкали и отключали/включали нагрузку, и что моя проблема не единичная и он ждет «изменений в прошивке». Поэтому и спросил. может ли прошивка влиять на состояние светодиода, но при этом не влиять на состояние реле.

        • Jager говорит:

          Вы сами понимаете что логика отсутствует? Продавец утверждает что реле «щелкало» на момент отправки, а теперь вдруг перестало и виновата прошивка? Покупали на @zigberu? Если да то давайте ник продавца

          • Вадим говорит:

            Да, на @zigberu, сюда или в личку куда то?

          • Jager говорит:

            Можете мне в личку в телеграм.

  25. lost говорит:

    При сборке PTVO под 2530+2591, ругается что P14 используется для контроля усилителя, можно игнорировать или надо переносить на другой пин управление реле?

Добавить комментарий