基于ESP32的以太网16路30A继电器开关Supersonic

前些日子发布了“散若满天星”的Spark,今天“聚似一团火”Supersonic 来啦!

老规矩先放图:

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相关参数:
供电:12V 2A DC 5521、KF128接口
网络:以太网、WiFi
输出:16路30A干接点
输入:16路模拟量、数字量输入
满载功耗:14W
待机功耗:0.5W

首先说一下为什么要做这个板子。
1、用WiFi和zigbee控制设备,可能会出现不稳定的情况,不过有一说一,目前使用8266从来没断过线,但是我更相信以太网有线的可靠性,于是必须抛弃8266,采用性能更强、引脚资源更丰富的主控芯片ESP32。稳定性MAX++
2、设备接入使用了网线,那么就不可能在全屋灵活部署了,遂考虑放进强电箱中,使用DIN导轨安装,安装方便,同时供电、网线都解决了,如果出现问题还能够及时准确发现和解决。标准化、易部署MAX++
3、强电箱控制全屋的电器,对继电器路数和容量提出了很高的要求,尽量将全家重要的、大功率的电器设备全部接入,实用性MAX++

于是Supersonic成品:
1、采用DC 12V供电,为保证7x24小时低功耗低热量工作,其高效DC-DC电路使静态电流低至0.04A(功耗不到0.5w),Buck开关频率达到2Mhz,减小对以太网或无线信号的干扰。
2、电路板尺寸为107x300mm,可以使用标准107mm导轨模组架,轨道安装至DIN导轨中,方便接入强电箱。
3、使用LAN8720以太网PHY层芯片,为ESP32扩展一个RJ45以太网接口。最大支持到100Mbps,足以满足智能开关的数据吞吐量需求。经过实际测试,配合ESP32使用,与路由握手十分迅速,未发生掉包情况,局域网Ping值能够稳定保持在1ms以下。
4、使用两颗Atmel mega328P IIC扩展ESP32的GPIO口,丰富接口资源。故Supersonic拥有16路干接点继电器输出,容量达到了30A,能够满足家用电器的需求(如果还不够用就选择交流接触器吧~) 。输出座子为HB9500-2,额定电流30A。
5、16路输入,支持数字量和模拟量。我写的默认固件是自复位开关与16路输出联动;也可以连接温湿度传感器、电压电流传感器等或满足其他个性化联动需求,因此大家大可把这个当作一个有线网关来使用。输入座子为PHD2.0。

相关细节:

PHY层芯片

16路输入:

16路输出:

待机功耗:

满载功耗(继电器全开):

Q&A:
Q1、这次发帖怎么没看到你发Gerber了,说好的开源呢?!
A1:各位大哥,别着急!我的承诺会兑现,且听我把话说完~~从三路开关Spark、RGBWW调光Lightning再到这次的16路开关Supersonic,开发耗费了我大量的时间和精力,以及票子。。。本人学生党一枚,这段时间在家为了配合开发,采购了大量的元器件,出去浪的钱都花光光了所以如果大家想要我发布的开源产品,大可由我来给大家制作发货,自己设计的电路自己肯定更熟悉,一来消耗一下手里的物料,二来我能够回回血,有资金继续进行研发、开源、研发、开源。。。这是一个 良性循环 。现在已经有论坛的朋友联系到了我,基于可控硅的多路调光开关已经提上了日程,用于控制220V筒灯和调光;未来将会有更多的项目继续开源。在此也特别强调,我不是商家,涉世未深,只是热爱从事的事情,并不图赚钱。(当然各位土豪要给我赞助的话,那太好了
Q2:Supersonic自己做的成本?
A2:相信大家从图片中已经看到,这次16路的板子的布线密度、元件数量和焊接难度都提高了一个级别。值得一提的是PHY层芯片Lan8720,采用QFN24封装,芯片唯一的一个GND就是底部的大焊盘,这也就意味着必须使用热风枪焊接,对于新手来说QFN封装非常不友好,焊接成功率低,这一点我在自己的博客中也有提及https://blog.gadx.top/index.php/archives/245/ 另外相对好处理一些的还有TQFP-32封装的mege328P,以及ESP32。BOM成本方面,大面积的PCB打样费用大概150元,物料成本每套在170元左右。最大的投入就是焊接和调试,mega328P需要提前使用SPI烧写bootloader,整张板子从空板焊接和调试需要用上一整天的时间(字面意思,早上到晚上整整一天)。

Q3:相对于市面上同类的产品,你的Supersonic有何优势?
A3:在这里贴一个同类产品,这款产品我也是在论坛中发现的。我对它很感兴趣,进行了比较详细的分析。
第一是Supersonic控制响应没有延时。 它的控制部分直接基于HLK的WiFi模块,采用485总线控制。485总线工作稳定,应用广泛,但是有一个非常头疼的问题,状态检测响应缓慢,HA对485设备状态检测是通过查询反馈获得的,默认为几秒检测一次,也就是无法做到实时反馈。如果将检测时间设置得太短,那么总线上的设备会出现无法控制、无响应的情况,类似网络泛洪,这一点在论坛不少部署485的坛友帖子中也可见一斑。这个问题甚至不能叫问题,只是状态检测响应时间较慢,开灯、关灯等操作依然十分迅速,并不影响使用,但是这确实是一个无法避免的问题,对强迫症来说是非常致命的,遂抛弃485总线,投入以太网的怀抱,体验酣畅淋漓的快速响应。Supersonic,快如闪电!!!
第二是Supersonic支持16路模拟量输入。 这一点就能非常友好地支持大家二次开发,在强电箱处也能够通过Supersonic接入更多的设备,大可将其作为一个有线网关来使用。
第二是Supersonic好便宜啊。 价格此处略去一万字。重提我的宗旨,稳定、安全、可靠。所以我的每一分用料都用心,把钱花在看得见的地方,让大家用上放心、性价比极高的产品,可能开源精神的意义就是如此吧。

Q……根据大家的提问,后面继续补充

特别声明:控制强电电路必须要熟悉相关安全操作规范,本产品为实验产品,非正式商品,个人购买前应该知悉,请务必在电工或专业人士指导下安装、调试、使用,由于使用不当造成的一切损失于本人无关!

最后再来唠叨一句,基于以上这几点,如果大家手里没有足够多的工具和精湛的焊工,还是建议大家直接从我这里订购,图片中展示的两块Supersonic已经被论坛的朋友订走啦。我手里所剩的物料也还有一些,论坛朋友350元一套,接近成本价,不图赚钱,只为了能够回血继续开发。如果大家有需求,对Supersonic有兴趣,欢迎大家留言回复或者私信呀~

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谢谢各位的支持!

带壳子不,没壳子感觉有点不安全

大佬厉害 :innocent:

放在强电箱中还是很安全的~

或许固件找找罗总。很喜欢罗总的固件都有web
、16路输入,意思是要把所有的开关的线集中到一起?
16路输出是继电器,单控火线?

16路,用这个来接灯吗?求分享应用场景,本人正准备装修,看看能不能利用到。

这个也是有web的。集中式控制,放在入户强电箱中,单控火线

灯、电器、插座、开关都没问题的,作为集中式控制放在入户强电箱中

牛逼啊 大佬 高手都在民间

很牛逼,特意来支持一下!!

大佬问个问题 是不是所有的实体开关都得从电箱里面拉线 那有个问题 太耗线了把 能不能画个简单的接线结构图

是的,想要单独控制,线肯定用的多一些

那如果我电箱在一楼 2楼 3楼的灯开关 如果有10多个 那得浪费多少线呀

那你为啥补一楼一个电箱么?房子都那么大了还在乎蹲点线?

没 举个栗子 没房子

楼主动手能力超强,这个东西不知道用在哪里,如果是家庭的话,估计走线的钱足够买好几个单独的控制器了,如果是一栋楼使用的话,人工走线的钱也可以买好几个单独控制的模块设备,以上只是个人孤陋寡闻,楼主莫生气

这是给bighouse的人用的。楼主有bighouse :grinning:

666 都是大佬 :grinning: