...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

作者:BigBubbleGum

很久之前用易微聯的 PSF-B0X 系列晶片設計過一款非常迷你的 WiFi 通斷電模組,將模組連入 WiFi 後就可以在手機上遠端控制一個繼電器動作,模擬一個按鍵開關,將其接到主機板的開機排針上,就能遠端無線開機,配合開機自啟的向日葵等遠端控制軟體,就能實現隨時隨地操作家裡或者辦公室的電腦。

硬體電路設計簡單,參考資料手冊中官方提供的 PSF-B0X 最小系統原理圖,只需要新增電源、繼電器、按鍵等簡單外圍功能電路,繪製 PCB,無需程式設計就能完成該模組的設計。

PSF-B0X 系列晶片有單路/雙路/四路的,一個模組最多可同時控制四個繼電器,模擬四枚按鍵。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

控制這個模組需要單獨下載一個易微聯的 APP,如果想要接入米家生態的話,可以在米家 APP 裡新增第三方平臺的裝置,但是隻能用小愛語音控制,模組不能在米家 APP 裡面直接顯示,而且控制命令需要先經過小米的伺服器再到易微聯的伺服器,然後再把執行結果傳回本地,會有一定的延遲,對網路要求較高。作為一個小米智慧家居,自然想設計一款小米原生、支援米家直連的控制模組。

小米 IoT 模組-MHCB07P

設計這樣一款控制模組的核心是獲得小米的 IoT 模組,小米開發者 2019 大會上釋出了三款小米 IoT 模組,其中 BLE Mesh 模組只要 6 元,ZigBee 3。0 模組 10。5 元,WiFi+藍芽模組 9。5 元,比易微聯 PSF-B0X 系列 14 元的價格便宜不少,第三方的家電廠商幾乎不用增加多少硬體成本,就能接入米家生態,變身「智慧家電」。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

然而這樣的模組個人卻買不到,各個電商網站上找不到相關產品,百度搜索小米的 IoT 模組也只能搜到相關新聞,搜不到模組本身的資訊,似乎這幾款模組只存在於釋出會的新聞中,並不對普通人出售。

我之前寫過好幾篇關於

「小米通斷器」

的文章,這些通斷器裡面就使用了小米的 IoT 模組,比如這款 20 多元的藍芽 Mesh 版通斷器,裡面就有一塊小米 BLE Mesh 模組。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

通斷器的原理也很簡單,PCB 抄板電路圖如下所示:220V 轉 3。3V 的降壓電路給模組供電,模組輸出控制一個繼電器,進而控制火線的通斷。如果把裡面繼電器的 COM 和 NO 引腳單獨接出來,就是一個不帶電輸出的通斷電模組了。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

這塊模組上面標有型號 MHCB07P,在小米 IoT 開發者平臺上只能搜到這款模組的基本資訊,比如採用了 Realtek 主晶片,價格為 5。99元。

MHCB07P 模組只是金屬遮蔽罩那一小塊,裡面是藍芽晶片 RTL8762CGL 和一些電阻電容晶振構成的外圍電路,由於不知道會不會違規,原理圖我就不貼上來了。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

通斷器裡面這塊有 8 個引腳的電路小板是模組的擴充套件板,主要是增加了天線和濾波電路。8 個引腳上的絲印分別是 GND、3V3、W、Y、R、G、B、AC,W~AC 引腳連線的是藍芽 SOC 晶片的 IO 引腳,由韌體寫好了相關功能,對於這款凌動通斷器來說,PCB 上只使用了“W”引腳和“AC”引腳,W 是輸出訊號,APP 上發出開啟通斷器命令,W 引腳輸出高電平,關閉通斷器則為低電平。AC 功能不明,猜測是跟凌動功能有關,記錄通斷器當前狀態。W 和 Y 估計是表示白光和黃光,R、G、B 引腳則是調光調色或者全綵驅動裡才用得到。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

米家 mini 通斷電模組 DIY

由於買不到小米的 IoT 模組,個人 DIY 的話只能從現有的通斷器裡面拆下模組使用了,模組已經刷好韌體,無需程式設計,到手即用。記得要選擇凌動版本的通斷器,普通版通斷器的韌體是不支援點動功能的。

經過上面的分析,要設計一款小米通斷電模組,只需要用到模組的 3V3、GND、W 這三個引腳。電路設計比之前的易微聯通斷電模組還要簡單,只需要加一個 3。3V 的 LDO 電路和繼電器驅動電路即可。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

秉承著一貫的超迷你 PCB 設計,整體尺寸只有 35x18mm,是全網最小的米家通斷電模組(可能)。正面採用了“極為先進”的 Type-C 供電,板載一枚常閉按鍵用於重置,輸出端預留了帶電輸出介面,既可以輸出繼電器訊號(NO 和 COM),短接“——-”的兩個焊盤,還能帶電輸出,輸出電壓=輸入電壓。背面則是小米的 IoT 模組和歐姆龍 mini 繼電器。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

每月能薅兩次嘉立創羊毛,每次免費打樣 5 張 PCB,不會的看這裡PCB 打樣全免費!手把手教你在嘉立創 0 元下單,收到 PCB 後對著原理圖焊接好元件就製作完成了。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

模組使用方法

模組配網方法跟通斷器一樣,配對按鍵按 9 次就是重置,開啟米家 APP 搜尋新增裝置,完成後就能在 APP 裡面直接控制,如果是模擬按鍵的話點動時長設定為 1s,此外還支援定時、倒計時、通電後預設狀態設定。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

這款 DIY 的小米通斷電模組一共有兩種輸出模式,預設接 COM 和 NO 引腳,為不帶電輸出。可以模擬開機鍵,將其插到主機板的 POWER SW 插針上,設定好點動時長 1s,就能在米家 APP 裡面開機了,由於接入了小米智慧生態,也可以使用小愛語音開機,聯動各種各樣的感測器進行開機,還能設定智慧場景,實現電腦開機與螢幕掛燈、氛圍燈等外設的聯動,比易微聯通斷電模組可玩性更高。

此外還可以使用無線開關,將開機鍵貼在任意順手的位置。藍芽 Mesh 裝置是本地聯動,不用擔心斷網用不了的問題。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

短接“——-”的兩個焊盤,變為帶電輸出模式,輸出電壓=輸入電壓,+- 輸出引腳可以接 5-12V 的低壓裝置,比如燈帶、風扇啥的。

由於通斷器的韌體裡面只有一路輸出,DIY 的模組也就只能控制一個繼電器了,不像易微聯那樣有單路/雙路/四路多種選擇。

...用小米IoT模組設計一款智慧通斷電模組,讓小愛同學幫你遠端電腦開機

小結

我不明白小米為何推出了便宜的 IoT 模組卻不對個人使用者開放,就連資料手冊都要保密。小米的通斷器物美價廉,拆下里面的模組單獨使用也是一種不錯的選擇,拆機模組還內建了通斷器的韌體,無需開發,尤其適合我這種不懂程式設計、只會點硬體設計的業餘 DIY 愛好者。

有了這塊體積小巧、米家直連的通斷電模組,就能將任何帶有物理按鍵的傳統家電接入米家控制了,全屋智慧,更進一步~

更多智慧家居 DIY 與使用技巧,歡迎關注

「漢神智慧」

專欄。

頂部