RSS блога Подписка

Делаем свою прошивку для SONOFF TH10/16

Цена: $7.30
Перейти в магазин

Недавно делал обзор на Sonoff POW с печальным концом где в комментариях задавались много вопросов, на которые попытаюсь ответить в этом обзоре.
Итак, представляю обзор на «умный» выключатель с датчиками влажности и температуры Sonoff TH10 c разработкой собственной прошивки для него.

Модули Sonoff TH10/16 с подключаемыми датчиками DS18B20 и AM2301 уже неоднократно обозревались на этом сайте. На мой взгляд, хорошо раскрывают их возможности этот и этот обзоры, где описывается использование альтернативных прошивок с доступом к MQTT серверу.
Я хочу предложить еще один подход к использованию устройств Sonoff — разработка собственной прошивки в среде Arduino IDE.

Sonoff мне понравились как законченное устройство на ESP8266, начиная от упаковки

внешнего вида

качественной сборки и пайки

и заканчивая проработанной схемотехникой, в которой явно не пожалели транзисторов для управления нагрузкой, подтягивающих и согласующих резисторов и кондеров.

Поддержкой и документацией своих устройств компания ITEAD может заткнуть за пояс многих именитых производителей, не утруждающих себя публикацией технических подробностей на свои железки. Да и список продуктов компании ITEAD вполне впечатляет

Сравнивать Sonoff с модулями ESP8266 не совсем корректно, так как к этим модулям нужно еще массу всего в совокупности с прямыми руками для получения конечных устройств

лично у меня внутренностям многих моих контроллеров есть куда улучшаться )))

Итак опустим описание, как подключить Sonoff к облачному сервису и управлять приложением eWeLink на смартфоне. На мой взгляд, полностью неприменимо, когда управление контроллерами зависит от интернета и учетной записи в каком то облаке, пусть и на амазоновских серверах. Поэтому оставим приложение eWeLink для демонстрации возможности Sonoff и напишем свою управляющую программу.

Для этого нужно впаять 4-х штырьковый разъем для подключение к USB/TTL конвертеру.

Имея негативный опыт, очень рекомендую все работы по перепрошивке проводить с отключенной силовой частью Sonoff и питанием через штырек 3.3В.

Последний USB/TTL у меня героически погиб вместе с модулем Sonoff POW, поэтому использую для подключения Arduino UNO с RESETот подтянутым к земле. 3.3-вольтовый стабилизатор Уны отлично справляется с нагрузкой в виде ESP8266 и всей периферии модуля.

Как среду разработки буду использовать Arduino IDE и за легкости установки и обилия готовых библиотек и примеров, хотя как программист со стажем по прежнему считаю, что для разработки программ любой сложности вполне достаточно VI и make ))).

Так как многие долго мучаются с прошивкой ESP8266 опишу этот этап подробно

Настройка Arduino IDE для работы с ESP

Очень рекомендую установить Arduino IDE 1.6.5, так как в более поздних версиях много глюков с Core ESP8266.

Для установки Core ESP8266 for Arduino запустите среду разработки.
Файл -> Настройки
и пропишите URL поддержки плат ESP: arduino.esp8266.com/package_esp8266com_index.json

После этого в менеджере плат
Инструменты -> Плата -> Board Manager
появится поддержка ESP8266. Можно выбрать последнюю версию и нажать INSTALL

В списке контроллеров должен появиться ESP8266. Sonoff используют 1Мбайт флэша, поэтому нужно установить этот размер в настройках

Если Sonoff у вас подключен к USB/TTL, порт настроен, откройте
Инструменты -> Монитор последовательного порта
на скорости 115200
нажмите кнопку Sonoff и не отпуская ее включите/выключите питание. Светодиоды устройства перестанут гореть, а в мониторе появится строка загрузчика, примерно такая

Ваш контроллер готов к прошивке, можете отпускать кнопку и заливать программу.

Для того чтобы самому программировать контроллер, нужно понимать, к каким портам что подключено. Для этого можно воспользоваться схемой на сайте ITEAD, ссылку на которую я приводил выше и тестером.

Итак, что мы имеем
GPIO0 — кнопка (это понятно, когда мы включали бутлоадер)
GPIO12 — красный светодиод и реле
GPIO13 — синий светодиод
GPIO14 и GPIO4 выведены на разъем подключения датчиков.
Причем оба датчика однопроводные и используют GPIO14

GPIO4 еще нужно включить перемычкой на плате

Да. Не густо, хотя и больше чем у ESP01

GPIO2 и GPIO15 имеют подтягивающие резисторы на плате, можно подпаяться к ним.
GPIO5 и ADC вообще никуда не распаяны и нужно подключаться прямо к микросхеме ESP. Оставим эти четыре вывода в покое и приступим к программированию

Скетч мигания светодиодами на sonoff


/**
* Прошивка SONOFF TH10/16
* Copyright © 2016 Алексей Шихарбеев
* http://samopal.pro
*/

#include <arduino.h>

uint8_t PIN_RELAY =   12;
uint8_t PIN_LED2  =   13;

void setup() {
   pinMode(PIN_RELAY,OUTPUT);
   pinMode(PIN_LED2, OUTPUT);    
}

void loop() {
  digitalWrite(PIN_RELAY,HIGH);
  digitalWrite(PIN_LED2, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(PIN_RELAY,LOW);
  digitalWrite(PIN_LED2, LOW);
  delay(500);
}

Светодиоды работают в противофазе. Синий загорается, когда на нем низкий уровень. Реле срабатывать не должно из за отсутствия питания 5В.
В дальнейшем я буду использовать синий светодиод для отображения различных режимов. Подробно про это я написал в этой статье

На кнопке я подробно останавливаться не буду. Да управления кнопками я написал удобную библиотеку, которая отлавливает длинное и короткое нажатие, автоповторение при длинном нажатии и давит дребезг контактов. Все это я подробно описал здесь.

Теперь сенсоры. Мне прислали датчик температуры/влажности AM2301 и датчик температуры DS18B20 в водонепроницаемом исполнении.

AM2301 совместим с сенсором DHT21. Для его работы нужна библиотека DHT. Форков библиотеки DHT существует великое множество, я рекомендую брать версию от Adafruit в которой есть автонастройка на частоту контроллера и которая корректно работает на ESP8266

Скетч работы с сенсором AM2301


/**
* Прошивка SONOFF TH10/16
* Copyright © 2016 Алексей Шихарбеев
* http://samopal.pro
*/

#include <arduino.h>
// DHT от Adafruit 
// https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
#include <DHT.h> 

uint8_t PIN_DHT = 14;
DHT dht(PIN_DHT, AM2301); 

void setup() {
// Последовательный порт для отладки
   Serial.begin(115200);
   Serial.printf("DHT init ...");
   dht.begin(); 
}

void loop() {
  delay(1000);
  Serial.print("Temperature=");
  Serial.print(dht.readTemperature(),1);
  Serial.println(" C");
  Serial.print("Humidity=");
  Serial.print(dht.readHumidity(),0);
  Serial.println("%");
}

Для подключения DS18B20 нужна библиотека OneWire. Полностью совместима с ESP мультиплатформенная версия этой библиотеки
Алгоритм опроса датчика берем из примера

Скетч работы с сенсором DS18B20


/**
* Прошивка SONOFF TH10/16
* Copyright © 2016 Алексей Шихарбеев
* http://samopal.pro
*/

#include <arduino.h>
// Мультиплатформенная библиотека
// https://github.com/PaulStoffregen/OneWire
#include <OneWire.h>
#define ERROR_VALUE 2147483647

float  GetDS18X20();
uint8_t PIN_DS = 14;
OneWire ds(PIN_DS);

void setup() {
// Последовательный порт для отладки
   Serial.begin(115200);
   Serial.printf("DS18B20 init ...");
}

void loop() {
  delay(1000);
  float t = GetDS18X20();
  if( t!= ERROR_VALUE ){
     Serial.print("Temperature=");
     Serial.print(t,1);
     Serial.println(" C");
  }
}

/**
* Опрос датчика температуры
*/

float  GetDS18X20(){
  byte i;
  byte present = 0;
  byte type_s;
  byte data[12];
  byte addr[8];
  float celsius;
  
  if ( !ds.search(addr)) {
//    Serial.println("DS18B20: No more addresses.");
    ds.reset_search();
    delay(250);
    return ERROR_VALUE;
  }
  
  if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {
//      Serial.println("DS1820: CRC is not valid!");
      return ERROR_VALUE;
  }
 
  // the first ROM byte indicates which chip
  switch (addr[0]) {
    case 0x10:
      type_s = 1;
      break;
    case 0x28:
      type_s = 0;
      break;
    case 0x22:
       type_s = 0;
      break;
    default:
//      Serial.println("Device is not a DS18x20 family device.");
      return ERROR_VALUE;
  } 

  ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0x44, 1);        // start conversion, with parasite power on at the end
  
  delay(1000);     // maybe 750ms is enough, maybe not
  // we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.
  
  present = ds.reset();
  ds.select(addr);    
  ds.write(0xBE);         // Read Scratchpad

  for ( i = 0; i < 9; i++) {           // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();
  }

  // Convert the data to actual temperature
  // because the result is a 16 bit signed integer, it should
  // be stored to an "int16_t" type, which is always 16 bits
  // even when compiled on a 32 bit processor.
  int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
    if (data[7] == 0x10) {
      // "count remain" gives full 12 bit resolution
      raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
    // at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
    if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7;  // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
    //// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
  }
  celsius = (float)raw / 16.0;
  return celsius;
}

Ну вот, периферия работает. Дальше я использую существующие свои наработки. Полностью всю прошивку можно взять отсюда
Особенности прошивки:

Автоматическое определение сенсоров AM2301 и DS18B20
Длинное нажатие кнопки — вкл/откл режима точки доступа
Короткое нажатие кнопки — вкл/откл реле
Синий светодиод горит — соединение установлено, двойная вспышка — нет подключения, одинарное мигание — режим точки доступа
Локальный WEB-сервер в режиме точки доступа 192.168.4.1
при подключении к WiFi по тому IP адресу который настроен
Авторизация доступа по паролю. По умолчанию admin/12345
Сохранение параметров на сервер в интернете обычным HTTP запросом. Можно настроить любой сервер, например, народный мониторинг. А можно и локальный без всякого интернета.
Сохранение настроек в EEPROM
При подключении к интернету установка времени по NTP /li>

Небольшой лайфхак - превращаем Sonoff TH10 в TH16

После того, как у меня сгорел Sonoff POW, среди целых деталей осталось реле на 16А. Поэтому легким движением паяльника я превращаю TH10 в TH16. Блвго — реле полностью совместимы по цоколю.

Предохранитель можно не менять, в обоих модулях он на 20А.

Подведем итог.

Контроллер управление вентилятором в ванной. Правда датчик освещенности придется заменить на цифровой с компаратором, а от дисплея отказаться.
Управление фитолампами по расписанию с мониторингом температуры, и датчиком влажности почвы, выдающим частоту на порт GPIO4
Сторожевой таймер для роутера DIR320, который я использую для подключения всех ESP у себя дома и который имеет неприятную особенность раз в месяц подвисать не зависимо от прошивки. Заодно мониторить температуру процесора этого роутера

Всем самодельщикам - успехов

Планирую купить +74

Обзор понравился +57 +113

Похожие обзоры Другие обзоры от @sav13

Развернуть

+364	Превращаем экран старого ноута в полноценный монитор 185630 162

+353	Самый дешевый Ардуино для поднятия праздничного настроения 51235 145

+345	Твердотельное реле OMRON G3MB-202P или делаем WiFi розетку с минимумом компонентов 151896 286

+345	Светодиоды для растений на 3Вт с "полным спектром" 103079 210

Посмотреть все обзоры

sar-ipcam
16 октября 2016, 12:00

К обзорам по п.18 отношусь настороженно, но здесь сказать нечего, МОЛОДЕЦ!

warik
17 октября 2016, 00:54

Самопал (sav13) всегда писал качественные обзоры на Муське и отличные статьи на своём сайте, независимо от п. 18. Такой уж человек, по всей видимости.

Z2K
18 октября 2016, 01:17

Такой уж человек, по всей видимости.

— да уж, та еще редиска. :)))) {irony}

SNB
16 октября 2016, 13:26

По больше бы таких обзоров. Колхоз реально помогает делать то, что не получается купить!

Omega
16 октября 2016, 13:29

Дочитав обзор до середины ( где фото нескольких esp) я понял кто будет автором статьи :-)
Классный обзор. Как раз собираю материалы подобный этому — нужно родителям в теплицу сделать контроллер. Ну по сути на первых этапах только влажность и температуру показывать в браузере. Далее каким то образом управлять отоплением теплицы посредством газа (контроль поджига, затухания пламени ит.д) хз как, но надо :-)

eastegger
16 октября 2016, 14:33

За труды: плюс в карму, плюс за обзор и просто респект!
Много интересных наработок.

SEM
16 октября 2016, 15:13

Комментариев под обзором так мало не потому что обзор не интересный, а потому что они излишни…

sim31r
16 октября 2016, 20:50

Ну статья продолжение предыдущих, я вот ушел читать исходную статью, без нее не понятно. И тема весьма специфична для домашних поделок:

… использование альтернативных прошивок с доступом к MQTT серверу.

Z2K
18 октября 2016, 02:21

Семь комментов — да уж, ни унять ни добавить. Все четко.

Last_One
18 октября 2016, 19:07

Спасибо за обзор.
Но я так и не понял Sonoff TH 10A/16A — идет с датчиками? Или датчики у них отдельной позицией?

sav13
18 октября 2016, 19:28

Отдельной позицией
$4.3 AM2301 с проводом
$3.5 DS18B20 с проводом водонепоницаемый
+ доставка

Estranged
22 октября 2016, 21:34

Мне кажется, этот модуль www.electrodragon.com/product/wifi-iot-relay-board-based-esp8266/ намного интереснее Sonoff. Реле — 2шт и куча выведенных GPIO, а цена никакая. У меня одна такая есть, проверил — все работает. До серьезных экспериментов пока не дошел.

sav13
27 октября 2016, 05:34

Скоро приедет Sonoff Duo с двумя реле. Делайте обзор на свою — сравним.
Из плюсов Sonoff — корпус. Цена в принципе такая же.
По поводу кучи GPIO — у ESP их в принципе мало. Но согласен, три GPIO на моем модуле производитель «закроил». Если они в вашем разведены, то это безусловно плюс.

По поводу цены — доставка сколько обойдется?

Estranged
27 октября 2016, 07:03

Корпус у этого реле тоже в наличии (на фотках он виден), доставка стоит столько же, сколько и в Sonoff. GPIO в нем вот столько:

Единственный минус — реле слабей(5А и тонкие дорожки до реле), чем в Sonoff. Для мощной нагрузки понадобится контактор.

Evgenij
27 октября 2016, 01:08

Я залил эту прошивку. Подключил только 18В20. Почему-то температура отображается то нормально, то через раз T=2147483647. Что исправить в программе?

sav13
27 октября 2016, 05:39

Да. Что то в примере или библиотеке накосячено. Видимо у термометра какие то регистры не сбрасываются. Разбираться не стал, так как с этим датчиком не планирую использовать, сделал проще


float t = GetDS18X20();
  if( t!= ERROR_VALUE ){
     Serial.print("Temperature=");
     Serial.print(t,1);
     Serial.println(" C");
  }

Теперь показывает через раз, но правильно )))

Evgenij
28 октября 2016, 16:02

А как сделать, чтобы на WEB-странице температура отображалась не целым числом, а с одним знаком после запятой? Пробовал в этой строке:
(sprintf(str,«Tемпература: %02d °C…
»,(int)Temp1)
убрать (int), или поменять на (float)- выдаёт нули…

sav13
28 октября 2016, 16:34

Float значение в Wiringе не работает. Поэтому я делаю так.

float T;
sprintf(str,"%0d.%0d C",(int)T, (int)((T*10)%10));

Evgenij
29 октября 2016, 00:45

Спасибо, разобрался :).
А можно сделать, чтобы главная страница сама обновлялась через каждые 10 секунд?

kvadra4
23 ноября 2016, 10:00

Извиняюсь что не по теме.
Подключен датчик DS18B20. Не показывает отрицательную температуру. То есть он показывает ее, но без знака -(минус).
Что +5, что -5 показывает просто 5. Меряет точно, но без знака -(минус).
Из-за этого проблемы с автоматическим режимом.
Firmware 2.0.1, версия ПО 2.2.5.
В фаренгейтах показывает что плюс, видимо берет градус цельсия и пересчитывает по формуле.
При переносе датчика из тепла в холод и обратно, переходит через 0(32 по фаренгейту).
Подскажите, в чем дело?

kvadra4
26 ноября 2016, 09:00

Обновилась прошивка до 2.0.2. Теперь все нормально.

izzygrizzly
08 мая 2020, 11:57

Добрый день! Подскажите, пожалуйста, пробовал к контактам кнопки подпаять реле, всё работало хорошо, но задел провода, пришлось разбирать, ещё раз подпаять. Теперь кнопка не работает вообще. Даже базовая. Сопротивление между ногами есть, при нажатии нет, т.е. кнопка работает. Замерил напряжение между ногой кнопки и 3.3в, на ближней к катушке ноге кнопки 3.3в, на дальней — 0. При замыкании 3.3в. Но напряжение между ногами кнопки — 0в

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.

Самые обсуждаемые обзоры

                
                        +25
                        
                                Модульный мини-ПК MAIBENBEN PC10 (Intel Core i7-11700B, 4x M.2 SSD, RGB подсветка, 2x Thunderbolt 4, WiFi 6E)
                            
                                1073
                                30
                            
                        +72
                        
                                Король лазер LT-K60 или нет ?
                            
                                3453
                                144
                            
                        +51
                        
                                Подвес для ТВ приставок Novigo NV-360B
                            
                                3663
                                67
                            
                        +31
                        
                                Фонарь Nitecore EDC29
                            
                                2645
                                51
                            
                        +39
                        
                                Ботинки Humtto. Дёшево и одноразово
                            
                                3032
                                42