Многофункциональный модульный контроллер для домашней автоматизации, на основе ESP32 с Ethernet.
Это в первую очередь DIY, и ниже выложены все необходимые файлы и инструкции для самостоятельного изготовления. Немного поработав паялником, получаем решение - ничуть не уступающее заводскому, как визуально, так и технически.
Проект состоит из базовой платы, и дополнительных модулей, которые спроектированы, что бы закрыть большинство потребностей для автоматизации "умных" домов. Все это дело упаковано в аккуратный корпус размером 4DIN на рейку.
На текущий момент данный проект успешно используется как:
- Контроллер для кухни и ванной
- Контроллер для бани и сауны
- Охранной системы (В процессе)
- Управление светом(В процессе)
- Управление отоплением(В процессе)
- Управление вентиляционной установкой(В процессе)
- Управление инжинерными коммуникациями(В процессе)
- Управления шторами и рольставнями (в перспективе)
Проект подразумевает самостоятельную сборку. Все необходимые файлы в описании к каждой плате.
- 8 Портов ввода\вывода, с подключаемой внешней подтяжкой резистором pulldown на 10к
- 1 Порт ввода\вывода, с внешней подтяжкой pullup или pulldown на 10к
- 2 порта*, с площадками на которые можно припаять внешний резистор (например для подключения адресных светодиодных лент)
- i2c порт (в случае не надобности, превращается в 2 порта ввода\вывода)
- Ethernet port для подключение к сети по кабелю
- Для питания платы можно использовать micro usb/5v/7-20v*
POE на плате нет, но можно использовать подобного рода POE сплиттеры
То есть по сути базовая плата является удобным решением для подключения входов\выходов.
Магия происходит дальше)
Вторым уровнем в данный корпус встает модуль расширения (шилд), и он расширяет функционал под конкретную задачу. На данный момент спроектированы следующие шилды
- 8 Реле на 5а
- 4 входа\выхода с возможностью подтяжки pulldown резистором на 10к
- 4 Входа\выхода с возможностью подключения через опторазвязку
Расширительный модуль на 8 портов, из которых
- 5 Мосфетов, для подключение светодиодных лент, моторов
- 3 Реле на 5а
- 5 Вводов\выводов с с возможностью подтяжки pulldown внешним резистором на 10к
🧩 Shield 16IO (1\2) [Тестирование]
🧩 Shield 12+4IO (1\2). [Тестирование]
🧩 Shield 5M (1\2) [Тестирование]
Это модуль под большую нагрузку, состоящий из 9 реле. 1 на 16а, с счетчиком потребления, и 8 на 10а.
Повторюсь, проект некоммерческий, и подразумевает самостоятельную сборку. В зависимости от модуля, себестоимость получается 1800-3000 рублей. Что в сравнении с коммерческими решениями подобного плана в разы дешевле. Но. Некоторые компоненты, заказывая в Китае на широко известных площадках практически невозможно купить в единичном экземпляре, потому что продают их по 5-10 шт., что несколько увеличивает стоимость сборки.
Данный контроллер полностью отображает мое видение системы автоматизации, и наигравшись в квартире с беспроводными технологиями в виде zigbee, BT, BLE и в какой-то мере wifi (Хотя к нему у меня меньше всего претензий), для загородного дома я пришел к следующему, тезисно это звучит так:
- Если что-то можно подключить по проводу, то нужно это подключить по проводу.
- Если сенсоры и исполнительные устройства можно объединить в одно - то лучше это сделать.
- Централизованное управаление, схемой звезда. Каким образом объединять, по помещениям, или по типу - не столь важно.
- Автономность. Вся логика в критичных узлах должна крутиться внутри контроллера. Серер УД - только получает состояние с датчиков, и передает команды, какой нужен результат, как его достигнуть - должен думать контроллер.
- Энергонезависимость. Ее достигнуть можно разными вариантами, но поставить ИБП в щиток на несколько контроллеров, значительно проще.
- Масштабируемость. То что не нужно сейчас, не факт что не понадобиться завтра.
- Взаимозаменяемость, или ремонтопригодность. Как бы я не старался сделать устройства максимально отказоустойчивым, это все таки бытовая электроника. И всегда есть ситуации которые либо не возможно предусмотреть, либо вероятность их настолько мала, что на нее закрываешь глаза. И тут всегда нужно иметь возможность восстановить работоспособность в минимальны срок и минимальным трудозатратами.
Мне нравиться esp32, у нее есть все нужные сетевые протоколы, у нее большой запас по ресурсам, что бы не просто выступать в роли контроллера который будет передавать и принимать, но и для того что бы развернуть на нем всю логику взаимодействия между сенсорами и исполнительными устройствами, и тем самым получить автономное устройство. Которое в случае выхода из строя сервера "умного" дома, продолжит работу. Отопление продолжит поддерживать установленную температуру, причем не просто - а по нужному мне, и дешевому ночному тарифу, охранная система в случае срабатывания пришлет уведомление, или включит сирену, а домашние не заметят проблем с сервером, и включить свет всегда можно будет обычным включателем.
Проект изначально создавался под собственные потребности как автономная охранная система, на прошивке EspHome. С возможностью более глубокой настройки логики срабатывания, и использования более дешевых датчиков движения\вибрации\открытия, чем предлагают готовые решения. Но показав отличную стабильность и перспективность - проект вырос в универсальную модульную систему. Особая благодарность Владимиру Ивахову, за помощь в разработке.
Проект некоммерческий, для личных целей можно использовать практически без каких-либо ограничений. А вот право производить для коммерческих целей, в том числе для продажи - я оставляю только за собой.