Сенсорный выключатель Girier: перепрошивка и эксплуатация в системе домашней автоматики

Данный обзор будет небольшим дополнением к недавнему обзору mysku.club/blog/aliexpress/77690.html

Вкратце до ката — встраиваемый сенсорный выключатель на две линии (существуют также на одну и на три), для работы не требуется нулевая линия, достаточно только фазного провода (с условиями, могут быть исключения), построен на популярном чипе ESP8266/TYWE3S — следовательно прошивка заменяема, что мы и сделаем в этом обзоре. Так же есть возможность управлять при помощи беспроводного пульта на 433 МГц (в комплекте нет).

Так как автор предыдущего обзора подробно описал характеристики и внешний вид выключателя, описал его возможности при работе на стандартной прошивке, то я свои фотографии и краткое резюме уберу под спойлер.



Для начала я хотел бы описать свою мотивацию при покупке данного устройства, а также кратко рассказать о системе автоматизации своего жилища, которую я с переменным успехом, не спеша, пытаюсь строить уже несколько лет.

Итак, основным мотивом к покупке послужила простота замены обычного выключателя и возможность замены прошивки контроллера на альтернативную. Выключатель устанавливается в существующую коробку и не требует для своей работы нулевого проводника (в большинстве случаев). Дома у меня установлен сервер, на котором в Docker крутится Home Assistant, соответственно для замены родной прошивки выключателя я использовал замечательный проект с открытым исходным кодом от австрийского товарища Otto Winter под названием ESPHome. Прошивку я хочу заменить, поскольку не очень доверяю китайским облакам, и дома у меня все дистанционно управляемые устройства имеют прошивку, позволяющую управлять ими исключительно локально. При необходимости управлять чем-либо, находясь вне зоны действия домашней сети, я использую подключение к ней через VPN.

Все плюсы и минусы ESPHome расписывать нет смысла, пробегусь по основным:

• Поддержка огромного количества различной периферии
• Прошивка собирается на основе конфигурационных файлов, в ней будет то, что нужно для конкретного устройства
• Возможность организации внутренней логики работы через конфигурационный файл, особенно это полезно для устройств, подобных герою этой статьи, выключатель будет работать даже если управляющий сервер недоступен
• Устройство, после прошивки, будет работать с Home Assistant используя его родной API, использовать брокер MQTT необходимости нет

Далее нам необходимо написать конфигурационный файл для нашего выключателя и скомпилировать прошивку для первой загрузки. ESPHome позволяет перепрошивать устройства, работающие на его основе, по воздуху — OTA, так что обычно я пишу «рыбу» конфига, в котором указываю параметры для соединения с моей Wi-Fi сетью, загружаю такую «нулевую» прошивку одним из двух методов, про которые я расскажу ниже, а потом уже правлю конфигурацию по усмотрению заливая ее через OTA. Однако в этот раз все было проще — на сайте товарища kvvhost (который кстати неоднократно делал здесь обзоры на подобные устройства) в комментариях к одной из статей, были найдены готовые конфигурации для одно-, двух- и трехкнопочных выключателей, которые просто сразу заработали (по крайней мере для моего варианта с двухкнопочным выключателем). Я выложу их здесь в отформатированном виде, так как в комментариях у них слетела разметка, а это важно для конфигов в формате YAML, которые использует ESPHome.



Далее, после того, как мы сформировали конфиг, нам необходимо скомпилировать саму прошивку. Это делается либо через интерфейс, либо из командной строки. У меня ESPHome запущен на сервере в Docker, поэтому все манипуляции я делаю через веб интерфейс.




Для того, что-бы скачать скомпилированную прошивку, нужно нажать на «DOWNLOAD BINARY» внизу окна. После этого у нас на руках готовый .bin файл, который необходимо каким-либо образом залить в устройство. В данном случае у нас два варианта:

• Подключиться физически к контроллеру с помощью USB-TTL преобразователя и загрузить прошивку.
• Так как в устройство изначально залита прошивка на основе Tuya, то можно воспользоваться помощью утилиты github.com/ct-Open-Source/tuya-convert для перепрошивки по воздуху.

В первом варианте отталкивает необходимость паяться к мелким контактам, так как никакой гребенки для перепрошивки на плату не выведено. Но на всякий случай, вот распиновка:



Во втором варианте (которым я и воспользовался) нам необходимо следующее:

• Устройство-хост под управлением Linux с Wi-Fi адаптером. На этом устройстве будут непосредственно запускаться скрипты tuya-convert. В этом качестве могут выступать ноутбук, Raspberry Pi, возможно другие одноплатники. Так же можно попробовать запустить образ в Docker под Windows.
• Дополнительное устройство с Wi-Fi, способное подключиться к точке доступа, которую поднимет устройство-хост. В данной роли может выступать любой смартфон.

У меня есть Raspberry Pi 3 и карточка с установленным на ней Raspbian, так что я напишу про такой вариант.

Перед началом, вам необходимо каким-либо образом подать питание на устройство, я прошивал плату с контроллером в снятом виде, подавая питание от преобразователя 3.3В, теоретически можно установить собранный выключатель на место и подключить его к силовой сети, думаю в этом плане разницы нет.

Прежде всего, если вы подключаетесь к Raspberry не напрямую, а по ssh, то нужно это делать через Ethernet, так как в процессе перепрошивки будет подниматься точка доступа, и если вы соединяетесь по Wi-Fi, то это соединение будет разорвано, и продолжить работу скриптов будет невозможно.

Далее все нужно делать по инструкции с гитхаба:

git clone https://github.com/ct-Open-Source/tuya-convert

cd tuya-convert

./install_prereq.sh

После установки всех зависимостей, в каталог /files/ нужно положить .bin файл прошивки, скомпилированный нами ранее. В этом каталоге уже будут лежать готовые бинарники прошивок Tasmota и ESPurna для экспериментов.

Следующим шагом станет запуск непосредственно процесса подготовки и прошивки командой

./start_flash.sh

и следовать инструкциям на экране.

В частности, запустить на устройстве режим сопряжения, для этого необходимо прикоснуться и подержать палец на левой сенсорной кнопке в течении пяти секунд. После этого динамик устройства издаст «пик» и индикаторы будут мигать синим цветом.
Так же необходимо подключиться смартфоном к открытой сети «vtrust-flash», которую создаст Raspberry. Просто подключиться и оставить подключенной, ничего делать на смартфоне более не нужно.

После этого в консоли, где работают скрипты, нужно нажать Enter. Произойдет магия, скрипты создадут резервную копию родной прошивки, и будет предложено выбрать какую из прошивок, расположенных в папке /files/ вы хотите загрузить на устройство. Выбираем нашу, ранее скомпилированную, и все готово.

Для прошивки, что-бы не паять провода к плате для подачи питания, можно подвести GND к нижнему среднему пину в гребенке на плате с контроллером, а VCC к средней ноге стабилизатора питания (если я правильно понимаю что это стабилизатор питания). Примерно так.


После удачной прошивки мы получаем готовое к употреблению устройство, которое можно добавлять через интеграции в Home Assistant и начинать им пользоваться.


В интерфейсе можно настроить карточку управления, что бы она отображалась примерно так:


Пару слов о том, как физически подключен выключатель.
В комнате на потолке расположены 9 светильников с обычными светодиодными лампами GX53 по 7 ватт каждая, разделенные на две группы по 4 и 5 светильников соответственно. При подключении выключателя комплектный конденсатор я не устанавливал, работает все без него, лампы горят в полный накал, мерцаний, заметных глазу, нет.
После первой установки наблюдался неприятный эффект — самопроизвольное срабатывание сенсорного датчика одного из каналов, при этом отрабатывала внутренняя логика и свет включался и выключался. Какой-либо зависимости от внешних условий я не заметил, просто в случайное время происходило множественное срабатывание сенсорной кнопки и свет мигал несколько раз. Все это происходило только на одном из двух каналов. После снятия верхней панели и протирки спиртом сенсоров (я их заляпал пока разбирал-прошивал-собирал устройство) ложные срабатывания вроде как ушли, но буду еще наблюдать.

UPD 17.01.2020

После наблюдения за поведением выключателя, замечу, что периодические самопроизвольные переключения по одному каналу остались. В комментариях рассказали, что подобное для таких выключателей случается и предположили, что это связано с тем, что выключатель ловит сигналы 433 МГц и реагирует на них. По предложению из комментариев из схемы с микроконтроллером был выпаян кварц, после чего самопроизвольные переключения прекратились, но также, очевидно, пропала возможность управлять выключателем при помощи пультов 433 МГц. Так что если вам критична возможность управления выключателем при помощи беспроводного пульта, то вы должны принимать решение о покупке на основании этой информации.



На этом все, кота у нас нет, так что поддержать традицию нечем.