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.

📬 Группа поддержки в Telegram

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

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.