Устройство, принцип действия и подключение Wi-Fi выключателя. Беспроводный выключатель, что это такое и стоит ли его устанавливать Wi fi выключатель света управление через смартфон

В современном мире становится распространенной система «умный дом». С ее помощью можно дистанционно управлять многими элементами и приборами нашего жилища. Также можно осуществлять удаленное управление освещением в комнате. Такие изобретения способствуют комфорту данного помещения, а также применяются, где живут пожилые люди, и люди с ограниченными возможностями. В этой статье пойдет речь о том, как работает, и для чего нужен Wi-Fi выключатель света, который набирает все большую популярность среди населения.

Сильные и слабые стороны устройства

Wi-fi выключатель света имеет следующие достоинства:

Нет необходимости прокладывать дополнительный кабель.
Есть возможность централизованно осуществлять управление осветительными устройствами, то есть из одной командной точки. Для того, чтобы управлять беспроводным выключателем света можно использовать смартфон, планшет, компьютер, а также пульт дистанционного управления. Для планшетов и остальных электронных устройств следует установить необходимое программное обеспечение. Его можно загрузить с интернета либо установить с диска.
Большая площадь покрытия сигнала. Несмотря на стены, цифровой радиосигнал проникает в нужное помещение.
Данная система является очень безопасной. Даже если конструкция устройства будет повреждена, это не грозит жильцу сильным ударом тока, ведь у Wi-fi выключателя очень незначительная сила тока.
Устройство нормально работает со всеми видами лампочек (светодиодные, накаливания, энергосберегающие).
Можно устанавливать разные комбинации, а также режимы работы осветительных приборов.

Если говорить о недостатках выключателей света, то их только несколько. Главные — цена намного выше обычных клавишных моделей и существует определенный риск разряда батареек в пульте, либо плохой сигнал Wi-fi.

Конструктивные особенности

В комплекте Wi-fi выключателей есть приемник и передатчик. Приемник – это реле на управлении. Можно осуществлять управление через смартфон с доступом к сети Wi-fi, либо с помощью пульта ДУ. Когда реле получает определенный сигнал, то оно замыкает цепь электропроводки. Установка реле производится возле или внутри светильника. Это возможно благодаря небольшим габаритам устройства. Причина установки прибора возле светильника заключается в том, чтобы он не выпадал из радиуса, в котором работает передатчик. Если в помещении точечное освещение, то приемник можно разместить в распределительной коробке или за подвесным потолком.

Выключатель или передатчик имеет небольшой энергогенератор, который способен вырабатывать электричество при нажатии кнопки пульта либо отправки определенной команды из смартфона через Wi-fi соединение. В свою очередь импульс перерабатывается в радиосигнал, который попадает в устройство. Такие радиоуправляемые выключатели света стоят достаточно дорого, а их аналогом является регулирование с пульта, в котором находятся батарейки.

Виды выключателей и лучшие производители

На данное время ассортимент Wi-fi выключателей света не слишком большой. Однако продукция классифицируется по нескольким признакам:

Аппарат может регулироваться электронными или механичными клавишами. В первом случае идет речь о сенсорном дисплее устройства. Клавиши находятся на дистанционном управлении (пульте).
Также есть выключатели света как с , так и обычные клавишные. С помощью первых устройств можно осуществлять регулировку яркости освещения, тем самым меняя его интенсивность. Для настройки яркости следует или удерживать, или прокручивать соответствующую кнопку.
Данный выключатель может обеспечивать полный контроль не только одной, но и двумя или тремя группами осветительных устройств. Однако цена на беспроводное устройство, которое может управлять целыми группами, достаточно высока.

На данный момент есть семь основных производителей беспроводной электрической фурнитуры для управления освещением:

Legrand – страна изготовитель Франция. Компания имеет целую линейку продукции, которая называется Celian.
Vitrum – страна производитель Италия. Эта компания применяет технологию под названием Z-Wave. Она позволяет полностью автоматизировать контроль за освещением в доме.
Delumo – продукцию изготовляет российская фирма, которая в частности производит диммеры, выключатели и термостаты.
Noolite – фурнитуру изготавливают белорусские производители.
Livolo – страна изготовитель Китай. Данная компания выпускает специализированные приборы для автоматизации. Также в ассортиментной линейке имеется продукция как на одноместные, так и на двухместные рамки под выключатели.
Broadlink (Китай). Данный производитель имеет достаточно большой выбор товара для регулирования освещением.
Kopou – последняя компания, которая тоже находится в Китае. Производитель изготавливает диммеры в виде различных брелков.

На видео ниже предоставлен обзор еще одной интересной модели Wi-fi выключателя света:

Правильное подключение

Для того чтобы правильно смонтировать выключатель, необходимо знать его принцип работы, из чего состоит устройство и как подключить Wi-fi выключатель. Схема подключения данного беспроводного устройства очень проста.

Одно из преимуществ Wi-fi выключателя света заключается в простоте применения и подключения. При большом желании можно осуществить монтаж устройства своими руками. При этом важно точно придерживаться предоставленной изготовителем инструкции. Такая установка занимает всего несколько минут.

Процесс подключения состоит всего из двух этапов:

Установка приемника радиосигналов.
Монтаж выключателя света (кнопки управления).

В основном приемники имеют от двух до четырех проводков. Они выходят из корпуса устройства. Для определения входного провода, необходимо прочитать инструкцию. Остальные провода будут выходными, к примеру, у двойного выключателя выходов будет два. Для монтажа приемника следует разомкнуть фазу, которая подает питание на осветительный прибор и подсоединить его к цепи, при этом нужно соблюдать последовательность.

В случае, когда необходимо подключить больше одной группы освещения, следует действовать следующим образом:

ноль подается на все осветительные приборы;
фаза разветвляется в Wi-fi выключателе;
фазу следует подать отдельно на каждую группу светильников.

Кнопка управления устанавливается достаточно просто, вначале необходимо сделать отверстие в стене с помощью перфоратора с фрезой по бетону. В готовое отверстие вставляется обычный пластиковый подрозетник, а для закрепления можно использовать гипс. Процесс установки абсолютно не отличается от клавишного типа. Отличие только в том, что нет необходимости прокладывать провода, просто нужно надежно закрепить кнопку в подрозетнике.

Из статьи вы узнаете для чего нужен беспроводной выключатель, область применения и разновидности, устройство и принцип работы, преимущества и недостатки, критерии выбора, как подключить своими руками, схемы.

Выключатели беспроводной сети в корне меняют представление об управлении осветительными устройствами, упрощают нашу жизнь и делают ее более комфортной.

Еще недавно такие технологии были недоступны из-за высокой цены и ограниченности производства.

На современном этапе идет тенденция к их удешевлению. Вот почему радиовыключатели и другие их аналоги все чаще воспринимаются с позиции альтернативы классическим выключателям.

Для чего нужен беспроводной выключатель?

Дистанционные системы, обеспечивающие управление теми или иными устройствами на расстоянии, получают все большее распространение. Беспроводный настенный выключатель не исключение.

Он создан для повышения комфорта, а для пожилых граждан и людей с ограниченными возможностями он и вовсе необходим.

С помощью такого устройства можно с легкостью управлять освещением в доме, изменять яркость, включать и отключать лампы.

Кроме того, благодаря особой конструкции, нет необходимости портить стены и проделывать большие отверстия для монтажа.

Сфера применения

Традиционные выключатели постепенно отходят в прошлое из-за неудобства применения, сложности подключения и установки, а также небольшому ресурсу. Беспроводные же аналоги обладают лучшими качествами.

Они отличаются стильным внешним видом и устанавливаются в течение нескольких минут.

Применение таких изделий актуально в следующих случаях:

При переносе старого выключателя, когда его установке мешают предметы мебели. Крепление нового устройства производится в любой точке комнаты - на стену, зеркало, шкаф или другой элемент комнаты.
Для устранения ошибок электриков. При монтаже проводки часто совершаются оплошности, которые влияют на комфорт проживания в квартире или доме. В таких случаях не обязательно делать штробу или планировать дорогостоящий ремонт - можно установить беспроводной выключатель (с пультом или без него).
При дефиците пространства. Классический вариант — выключатель проблематично установить на шкаф или другой предмет интерьера по причине сложности крепления. Беспроводные аналоги являются накладными, а их установка доступна даже новичкам. Кроме того, в процессе монтажа нет необходимости прокладывать кабель и ломать голову над его маскировкой. А радиовыключатель можно поставить в любом месте, будь это журнальный стол, барная стойка, тумбочка или другой предмет мебели.
В деревянных домах. Преимущество зданий, изготовленных с применением деревянных материалов, неоспоримо. Они отличаются долговечностью, способностью сохранять тепло, а также небольшой ценой. Но при возникают проблемы, связанные с повышенными требованиями к безопасности. Оптимальный вариант - монтаж открытой проводки, но она портит внешний вид интерьера и подвержена механическим повреждениям (в том числе и со стороны грызунов). Сделать скрытую проводку в деревянном доме и вовсе проблема. Лучшим решением является монтаж беспроводных выключателей освещения, которые упрощают процесс монтажа скрытой проводки и позволяют сэкономить деньги.
Для управления освещением из нескольких мест. Бывают ситуации, когда включение света необходимо сделать из 2-3 частей помещения. Чтобы не тянуть провода к каждому выключателю, лучше использовать беспроводные устройства. С их помощью упрощается управление освещением и снижается время на монтажные работы. При желании можно поставить беспроводные выключатели с пультом ДУ.
При необходимости монтажа дополнительных выключателей. Бывает, что после завершения ремонтных работ выбранное расположение не устраивает и требуется установка дополнительного устройства для управления светом. Монтаж беспроводного выключателя решает проблему.
Для включения/отключения света на больших расстояниях. Как быть в ситуации, когда включение и отключение лампы необходимо произвести с другой комнаты или даже с улицы? Тянуть провод для монтажа дополнительного выключателя дорого и небезопасно, а возможности новой технологии позволяют избежать таких проблем. Особенность радиовыключателей заключается в большом диапазоне работы - до 350 м (в зависимости от модели). Управление может производиться с помощью простого пульта, который для удобства делается в виде брелока.
С целью сохранения дизайна помещения. Если монтаж выключателя в углубление невозможен, приходится ставить накладные типы изделий, которые портят внешний вид комнаты и выглядят не очень солидно. Решение проблемы - установка беспроводного устройства, которое отличается небольшой толщиной и отлично вписывается в интерьер.
В качестве альтернативы обычным устройствам. При очередном ремонте в квартире или доме хочется внести какие-то новшества в дизайн, сделать жизнь более комфортной. Одним из путей является монтаж беспроводного дистанционного выключателя. Такие изделия обойдутся дороже, но они просты в установке, имеют солидный вид и обеспечивают легкость управления освещением.

Разновидности

Беспроводные выключатели не отличаются многообразием, но определенный выбор все-таки имеется.

Они классифицируются по трем основным признакам:

По типу управления;
По возможности регулирования уровня освещенности;
По числу осветительных устройств, которыми они управляют.

С учетом упомянутой выше классификации, можно выделить следующие виды беспроводных выключателей:

Устройство и принцип работы основных элементов устройства

Беспроводный выключатель состоит из следующих элементов:

Электрическая проводка необходима только для светильника и подвода питания к приемнику изделия. Как отмечалось выше, сигнал передается с помощью инфракрасного импульса или радиоволн.

Второй вариант управления более предпочтителен, ведь управление возможно на большом расстоянии и даже из другой комнаты.

Монтаж изделия производится по простой схеме, для реализации которой не нужно иметь глубоких знаний в сфере электротехники.

Старый выключатель можно оставить в качестве дополнительного источника включения/отключения при разряде батарейки в пульте управления.

Управление светом производится следующими способами:

Путем прикосновения к специальной сенсорной панели;
Нажатием на механическую кнопку;
Подачей сигнала с пульта ДУ или телефона.

При дистанционном управлении от ДУ сигнал подается на радиочастотах, что исключает наличие помех и повышает надежность работы устройства.

Стены, мебель и прочие элементы интерьера не будут мешать прохождению команды на включение или отключение источника света.

С помощью пульта ДУ можно управлять одновременно группой беспроводных выключателей (до 8 штук). Благодаря этому, можно не ходить по квартире или дому для отключения света где-то в туалете или ванной комнате.

Радиус действия пульта ДУ зависит от многих факторов - модели изделия, особенностей конструкции здания, применяемых материалов при изготовлении перегородок.

Чаще всего сигнал передается на расстояние от двадцати до двадцати пяти метров. Передатчик питается от батареек.

Недостаток пульта управления в том, что он постоянно теряется и управление освещением приходится осуществлять вручную.

Вот почему все большую популярность получают сенсорные беспроводные выключатели, которые реагируют на обычное прикосновение и применяются в системах «Умный дом».

Некоторые радиовыключатели способны не только включать и отключать лампу, но и регулировать уровень освещенности. В этом случае схема дополняется еще одним элементом - .

Процесс регулирования производится с помощью беспроводного выключателя. Для изменения уровня освещенности необходимо нажать и удерживать палец на кнопке или клавише.

Преимущества и недостатки беспроводных выключателей

Несмотря на удобство применения, беспроводные выключатели нагрузки (в нашем случае освещения) имеют не только преимущества, но и недостатки. Но обо всем поподробнее.

Легкость монтажа. Для установки и подключения не требуется долбить стены и прокладывать отдельную «ветвь» электрической проводки.
Возможность управления сразу несколькими источниками света с пульта ДУ или через смартфон.
Большой диапазон действия. Сигнал управления на открытом участке может достигать приемника на расстоянии до 30 метров. При этом стены или предметы мебели не являются препятствием.
Безопасность для взрослых и детей. Даже случайное повреждение конструкции не несет рисков для здоровья. Рабочий ток в беспроводных дистанционных выключателях минимален и не опасен для здоровья.

Стоимость таких изделий выше, чем классических «проводных» выключателей. Приверженцы экономии и консерваторы отдают предпочтение привычным изделиям.
Невозможность управления из-за разряда батарейки в пульте ДУ или невозможность управления по причине слабой Wi-Fi связи.

Особенности и принцип работы дистанционного выключателя света

Более подробно остановимся на беспроводной системе управления. Она включает в себя комплект оборудования, который применяется для управления уровнем освещенности в квартире или доме.

Для управления используется не стандартный выключатель, а специальный пульт ДУ или телефон (про это частично упоминалось выше).

Пульт управления (в зависимости от модели) может быть рассчитан на различное число каналов. Он может действовать на одно или целую группу светильников (до нескольких десятков).

В наиболее продвинутых системах включение производится с помощью датчика движения, подающего сигнал о необходимости включения света в случае приближения человека к контролируемой зоне.

Если правильно настроить датчик движения, он будет реагировать только на человека.

В основе дистанционного выключателя лежит радиопередатчик. Именно он передает сигнал о включении/отключении на осветительные устройства.

Дальность действия, как отмечалось выше, в большинстве устройств составляет до 30 метров. Но в продаже можно найти модели, способные передавать сигнал на расстояние до 300 метров.

Радиопередатчик получает сигнал с пульта ДУ, а далее передает его на источники света. Пульт ДУ, как правило, имеет два канала, но бывают и восьмиканальные модели.

Управление может осуществляться и с помощью выключателя, в который встроен передатчик.

В комплект с беспроводным дистанционным устройством часто включается радиолокатор. Он применяется для подключения пульта и розеток. С его помощью управление может производиться через мобильный телефон. Такие устройства получили название GSM-выключателей.

Управление может производиться одним из следующих способов:

Характеристики, на которые стоит обращать внимание при выборе

При покупке беспроводного дистанционного выключателя стоит обращать внимание на следующие параметры:

Тип лампочек, которым управляет устройство;
Материал, цвет и внешний вид корпуса;
Рабочее напряжение;
Число каналов;
Радиус действия;
Габариты;
Номинальный ток;
Комплектация.

Также стоит уделить внимание следующим критериям:

Рабочий диапазон частот;
Способ передачи сигнала;
Наличие кодировки;
Тип питания передатчика;
Расчетное время замены батареи;
Способ крепежа;
Рабочий диапазон температур;
Цена.

Что предлагает рынок?

Широкий ассортимент беспроводных дистанционных выключателей позволяет выбрать изделие с учетом цены, характеристик и внешнего вида.

Ниже рассмотрим лишь несколько моделей, которые предлагает рынок:

Fenon TM-75 - выключатель с дистанционным управлением, выполненный из пластика и рассчитанный на напряжение 220 В. К особенностям устройства стоит отнести наличие двух каналов, 30-метровый радиус действия, наличие пульта ДУ и функцию включения с задержкой.
К каждому каналу можно подключить по группе осветительных приборов и управлять ими. Беспроводный выключатель Fenon TM-75 можно использовать с люстрами, точечными, светодиодными и , а также другими приборами, работающими от 220 Вольт.
Inted 220V - беспроводный радиовыключатель, предназначенный для крепления на стене. Он имеет одну клавишу и устанавливается в комплексе с приемным блоком. Рабочее напряжение изделия составляет 220 Вольт, а радиус действия 10-50 метров. Крепление беспроводного выключателя света производится с помощью саморезов или на двухсторонний скотч. Корпус выполнен из пластика.
INTED-1-CH - выключатель света с дистанционным управлением от ДУ. С помощью этой модели можно управлять источниками света дистанционно. Мощность ламп может составлять до 900 Вт, а рабочее напряжение изделия равно220 В. С помощью радиовыключателя можно управлять оборудованием, включать и отключать свет или сигнализацию. В основе изделия лежит приемник и передатчик. Последний имеет вид брелока, имеющего небольшой размер и передающего сигнал на расстояние до 100 м. Корпус изделия не имеет защиты от влаги, поэтому при монтаже на улице необходимо предусмотреть дополнительную защиту.
Беспроводный сенсорный выключатель с управлением через пульт ДУ. Изделие крепится на стене, отличается небольшими габаритами и выполнено из закаленного стекла и ПВХ. Рабочее напряжение составляет от 110 до 220В, а номинальная мощность - до 300 Вт. В комплектацию входит выключатель, пульт ДУ и болты для крепления аксессуара. Средний цикл жизни составляет 1000 нажатий.
Inted 220 В на 2 приемника - беспроводный выключатель освещения для крепления на стене. Управление производится с помощью двух клавиш. Корпус выполняется из пластика. Рабочее напряжение составляет 220 В. Количество независимых каналов - 2.
BAS-IP SH-74 - беспроводный радиовыключатель, имеющий два независимых канала. Управление производится с помощью мобильного телефона на операционной системе Андроид. Для работы необходимо установить приложение BAS. Модель SH-74 применяется для управления лампами накаливания, имеющими мощность до 500 Вт, а также лампочками дневного света (ограничение по мощности - 200 Вт).
Feron TM72 - беспроводный выключатель, управляющий освещением на расстоянии до 30 метров. Источники света объединяются на приемный блок, а включение и отключение производится с помощью пульта. В модели TM72 предусмотрено два канала, к каждому из которых можно подключить определенную группу устройств. Изделие имеет большой запас по мощности на один канал (до 1 кВт), что позволяет подключать различные типы источника света. Большим плюсом модели является наличие задержки, равной от 10 до 60 секунд.
Беспроводный 3-канальный выключатель на 220В Smartbuy предназначен для подключения источников света на три канала с ограничением по мощности до 280 Вт. Номинальное напряжение питания составляет 220 В. Управление производится от пульта ДУ, имеющего диапазон действия, равный 30 метрам.
Z-Wave CH-408 - радиовыключатель настенного типа, позволяющий программировать различные сценарии управления световыми приборами. При необходимости к нему можно подключить до восьми выключателей. Из дополнительных возможностей стоит выделить управление Z-Wave устройствами (до 80-ти) и удобство настройки вне зависимости от главного контроллера. Устройство питается от двух батареек, при разряде которых подается соответствующий сигнал. Обновление прошивки производится по сети Z-Wave. Максимальное расстояние до контроллера не должно превышать 75 метров. Класс защиты - IP-30.
Feron TM-76 - беспроводный выключатель освещения, который управляется дистанционно с помощью радиосигнала. Приемник соединяется с источниками света, а пульт ДУ управляет приемным блоком на расстоянии до 30 метров. Модель Feron TM-76 имеет три независимых канала, к каждому из которых можно подключить свою группу осветительных приборов. Управление в этом случае будет производиться раздельно, с помощью пульта. Максимальный запас мощности составляет до 1 кВт, что позволяет подключать лампы различных типов (в том числе и накаливания). Рабочее напряжение составляет 220 В.

Как подключить беспроводный дистанционный выключатель своими руками

Рассмотрим порядок подключения беспроводного выключателя на примере Zamel RZB-04.

В комплект поставки модели входят следующие элементы:

2-канальный радиоприемник небольших размеров (тип ROP-02);
2-канальный 4-х режимный радиовыключатель (тип RNK-04);
Крепление для установки изделия (дюбели с саморезами, а также вспененный двухсторонний скотч).

Приемник может работать в пяти разных режимах:

Включение. При включении клавиши происходит зажигание одного или нескольких светильников. Настроить включение можно на любое из положений клавиш.
Отключение. Принцип аналогичен тому, что рассмотрен выше. Разница в том, что при нажатии на клавишу происходит выключение света.
Моностабильный. В этом режиме свет будет гореть только в период нажатия кнопки. После его отпускания происходит отключение лампы.
Бистабильный. В этом случае каждое нажатие приводит к изменению состояния - включение и отключение происходит циклически.
Временный. Здесь после нажатия на клавишу свет будет гореть определенное время. Эта опция полезна при установке беспроводного выключателя в подъезде, спальне или длинном коридоре. При входе можно зажечь свет, пройти определенное расстояние (дойти до кровати), после чего свет отключится.

Чтобы правильно подключить приемник, внимательно изучите схему. Для начала подайте напряжение (подключить фазу и ноль). К выключателю прокладывается только фазный провод, без нуля, поэтому его монтаж производится в месте установки светильника (люстры).

Второму варианту и отдается предпочтение. Перед выполнением этой работы рекомендуется отключить подачу электрической энергии с помощью автомата и проверить отсутствие напряжения.

Теперь необходимо сделать безразрывную фазу, для чего фаза соединяется с одним из проводов, направляющихся к люстре. Для обеспечения максимальной надежности используйте клеммники ВАГО.

При выполнении работ под рукой должна быть схема подключения дистанционного выключателя.

По ней видно, как подключить устройство:

К контакту «L» необходимо подвести фазный провод. При этом проводить его через выключатель не нужно - изделие работает в постоянном режиме.
К клемме «N» подключите нулевой проводник, который берется из распределительной коробки.
К контакту «OUT1» подсоединяется фаза, которая идет на группу или один светильник. Здесь потребуется 0-ой проводник, который можно взять с распредкоробки или приемника (клемма N).
К «OUT2» подключите фаза, которая идет ко второй группе или одному светильнику. Как и в прошлом случае, ноль берется из распредкоробки или с клеммника N приемника.
К «INT1» подведите импульсный выключатель. Особенность в том, что при нажатии он отправляет только кратковременный сигнал. После срабатывания меняется режим работы 1-й группы светильников. Благодаря этой особенности, приемником ROP-02 можно управлять с применением пульта или стационарного импульсного выключателя.
К «INT2» требуется подключить импульсный выключатель (один или группу). После нажатия на него будет меняться режим работы 2-й группы. Принцип здесь такой же, как описан выше.

Теперь необходимо объединить дистанционный выключатель света вместе с приемным устройством, связать их друг с другом и определиться с режимом работы. Для этого требуется сначала подать электричество.

Теперь выберите подходящий режим работы выключателя. Чаще всего подходит стандартный вариант - при переводе выключателя вверх происходит включения, а вниз - отключение.

Для программирования такого режима сделайте следующее:

Для удобства пользования двухсторонний скотч поделен на четыре небольших квадрата, которые приклеиваются по периметру изделия, предварительно необходимо снять защитный слой. Остается поставить выключатель в выбранном месте по уровню.

Монтаж беспроводного дистанционного выключателя завершен, и можно ставить контрольную лампу, после чего проверять работоспособность системы.

Для этого переключите клавишу вверх - свет должен загореться, а вниз - погаснуть. При срабатывании выключателя зажигается индикатор.

Беспроводные дистанционные выключатели еще недавно относились к разряду новых и недоступных технологий. С ростом производства и конкуренции снижается цена, что делает покупку доступной каждому человеку.

Главное - внимательно подойти к выбору изделия, разобраться с основными параметрами и отдавать предпочтение моделям проверенных производителей.

Доброго времени суток, уважаемый читатель.

Немного лирики в начале. Идея «умного» выключателя света совсем не нова и, наверное, это первое, что приходит в голову тем, кто начал знакомство с платформой Arduino и элементами IoT. И я этому не исключение. Поэкспеременировав с элементами цепей, моторчиками и светодиодами хочется сделать нечто более прикладное, что востребовано в повседневной жизни и, самое главное, будет удобно в использовании, а не останется жертвой эксперимента в неугоду комфорту.

В этой статье я расскажу, как я сделал выключатель, который будет работать как обычный (т.е. что обычно закреплен на стене) и в то же время позволит управлять им через WiFi (или через Интернет, как это сделано в данном случае).

Итак, составим список того, что понадобится для осуществления задуманного. Сразу скажу, я намеревался не тратиться сильно на комплектующие и выбирал компоненты по отзывом на форумах и соотношению цены к качеству. Поэтому некоторые компоненты возможно покажутся тут неуместными для опытных электролюбителей, но прошу не судить строго, т.к. я только новичек в электромеханике и буду очень признателен за комментарии более опытных специалистов.

Так же мне понадобились: сервер, с помощью которого выключатель будет управляться через Интернет, Arduino Uno, с помощью которого я программировал ESP, роутер и расходные материалы как провода, клеммы и т.д., всё это может варироваться от вкусов и никак не повлияет на конечный результат.

Цены взяты из Ebay, где я их и покупал.

А вот как выглядят элементы из таблицы:

Теперь можно составить и схему подключения:

Как вы наверное заметили, схема очень простая. Все собиратся легко, быстро и без пайки. Эдакий рабочий прототип, с которым не нужно долго возиться. Всё связано проводами и клеммами. Единственный минус это то, что реле не влезло в гнездо выключателя. Да, изначально я планировал запихнуть всё это в стену за выключателем, чтобы смотрелось эстетично. Но к моему сожалению места в гнезде оказалось мало и реле просто напросто не влезло ни вдоль, ни поперек:

Поэтому временно я вынес реле за гнездо, до тех пор пока не найду подходящую коробку выключателя с розеткой чтобы спрятать железо внутрь. Но нет ничего более постоянного, чем временное, не правда ли? Поэтому все это выглядит сейчас вот так:

Изолента спасёт от удара током… надеюсь.

А теперь поговорим о програмной части.

И прежде чем приступать к разбору кода и деталей, я приведу общую схему реализации управления лампочкой.

Надеюсь, я когда нибудь все перепишу и связь будет основана на более быстром протоколе нежели HTTP, но для начала сойдет. Удаленно лампочка меняет свое состояние приблизительно за 1-1.5 секунды, а с выключателя моментально, как и подобает порядочному выключателю.

Программировании ESP8266-01

Самый простой способ сделать это - с помощью Arduino. Скачать необходимые библиотеки для Arduino IDE можно с GitHub . Там же все инструкции по установке и настройке.

Далее нам нужно подключить ESP к компьютеру, для этого понадобится либо USB to Serial Адаптер (типа FTDi , CH340 , FT232RL) либо любая Arduino платформа (у меня была Arduino Uno) с выходами RX и TX.

Стоит отметить, что ESP8266-01 питается от 3.3 Вольта, а значит ни в коем случае не подключайте его к питанию Arduino, которые (часто) питаются от 5 Вольт, напрямую иначе все сгорит к чертям. Можно использовать понижатель напряжения, который приведен в таблице выше.

Схема подключения проста: подключаем TX , RX и GND ESP к RX, TX и GND адаптера/Arduino соотвественно. После этого, собственно, подключение готово к использованию. Микроконтроллер можно программировать используя Arduino IDE.

Пара нюансов при использовании Arduino Uno:

На Uno есть выход для 3.3В, но его оказалось недостаточно. При подключении к нему ESP, все вроде работает, индикаторы горят, но связь с COM портом теряется. Поэтому я использовал другой источник питания на 3.3В для ESP.
К тому же у UNO не возникло никаких проблем при общении с ESP, с учетом того, что UNO питался от 5В, а ESP от 3В.

После нескольких экспериментов с ESP8266-01, выяснилось, что ESP чувствительны к подключенным к GPIO0 и GPIO2 напряжениям. В момент старта они ни в коем случае не должны быть заземлены, если вы намереваетесь запустить его в штатном режиме. Более подробно о старте микроконтроллера . Я этого не знал и мне пришлось слегка менять схему, т.к. в версии ESP-01 присутсвтуют только эти 2 пина и в моей схеме используются оба.

А вот и сама программа для ESP:

Показать код

#include #include #include #include #include extern "C" { // эта часть обязательна чтобы получить доступ к функции initVariant #include "user_interface.h" } const char* ssid = "WIFISSID"; // Имя WiFi const char* password = "***************"; // Пароль WiFi const String self_token = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // токен для минимальной безопасности связи const String serv_token = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // токен для минимальной безопасности связи const String name = "IOT_lamp"; // имя выключателя, читай лампочки const String serverIP = "192.168.1.111"; // внутренний IP WEB сервера bool lamp_on = false; bool can_toggle = false; int button_state; ESP8266WebServer server(80); // веб сервер HTTPClient http; // веб клиент const int lamp = 2; // Управляем реле через GPIO2 const int button = 0; // "Ловим" выключатель через GPIO0 // функция для пинга лампочки void handleRoot() { server.send(200, "text/plain", "Hello! I am " + name); } // функция для недействительных запросов void handleNotFound(){ String message = "not found"; server.send(404, "text/plain", message); } // Да будет свет void turnOnLamp(){ digitalWrite(lamp, LOW); lamp_on = true; } // Да будет тьма void turnOffLamp(){ digitalWrite(lamp, HIGH); lamp_on = false; } // Отправляем серверу события ручного вкл./выкл. void sendServer(bool state){ http.begin("http://"+serverIP+"/iapi/setstate"); String post = "token="+self_token+"&state="+(state?"on":"off"); // По токену сервер будет определять что это за устройство http.addHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded"); int httpCode = http.POST(post); http.end(); } // Изменяем состояние лампы void toggleLamp(){ if(lamp_on == true) { turnOffLamp(); sendServer(false); } else { turnOnLamp(); sendServer(true); } } // Получаем от сервера команду включить void handleOn(){ String token = server.arg("token"); if(serv_token != token) { String message = "access denied"; server.send(401, "text/plain", message); return; } turnOnLamp(); String message = "success"; server.send(200, "text/plain", message); } // Получаем от сервера команду выключить void handleOff(){ String token = server.arg("token"); if(serv_token != token) { String message = "access denied"; server.send(401, "text/plain", message); return; } turnOffLamp(); String message = "success"; server.send(200, "text/plain", message); } // Устанавливаем MAC чтобы давать одинаковый IP void initVariant() { uint8_t mac = {0x00, 0xA3, 0xA0, 0x1C, 0x8C, 0x45}; wifi_set_macaddr(STATION_IF, &mac); } void setup(void){ pinMode(lamp, OUTPUT); pinMode(button, INPUT_PULLUP); // Важно сделать INPUT_PULLUP turnOffLamp(); WiFi.hostname(name); WiFi.begin(ssid, password); // Ждем пока подключимся к WiFi while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); } // Назначем функции на запросы server.on("/", handleRoot); server.on("/on", HTTP_POST, handleOn); server.on("/off", HTTP_POST, handleOff); server.onNotFound(handleNotFound); // Стартуем сервер server.begin(); } void loop(void){ server.handleClient(); // Проверяем нажатие выключателя button_state = digitalRead(button); if (button_state == HIGH && can_toggle) { toggleLamp(); can_toggle = false; delay(500); } else if(button_state == LOW){ can_toggle = true; } }

Пару замечаний по коду:

Очень важно объявить пин GPIO0 как pinMode(button, INPUT_PULLUP ), т.к. в схеме мы не используем резистор для этой кнопки. А у ESP есть свои «вшитые» для этих самых целей.
При отлове состояния кнопки желательно установить задержку при считывании чтобы избежать ложного срабатывания в момент нажатия.

Программировании WEB сервера

Тут можно дать волю своей фантазии и использовать любые доступные средства для создания сервиса который будет обрабатывать запросы присылаемые выключателем и отправлять запросы на включение/выключение.

Я использовал для этих целей Yii . Я выбрал этот фреймворк по нескольким причинам, мне нужна была авторазация (т.к. портал доступен в Интернете) и управление ролями (для будущих экспериментов), а еще он мне просто нравится. И теперь мой портал управления выглядит так:

Для управления лампочкой в зоне досегаемости сети, хватило бы и самого сервера на ESP. Но хочется ведь иметь логи, логику и другие устройства в будущем, поэтому лушче все же использовать отдельный серер для управления.

Это всё что касается портала, думаю нет смысла писать о нем больше, но если возникнут вопросы, то с радостью отвечу на них в комментариях.

Вместо заключение

Спасибо, если дочитали статью до конца и, возможно, нашли в ней что либо для себя полезное. Буду рад советам и критике. В целом, мне до сих пор кажется, что узкое место в цепи это Адаптер на 5В и буду рад, если Вы поделитесь своим опытом решения подобных задач. Что касается ESP8266-01, то пока он не вызвал у меня никаких нареканий кроме как особого использования пинов GPIO. Работает пока стабильно вторую неделю. Успехов в проектах.