Решил попробовать интегрировать в свою домашнюю Z-Wave автоматизацию ZigBee выключатели. Для экспериментов приобрел недорогой ZigBee выключатель на батарейках Xiaomi Aqara Smart Switch. Выглядит красиво, пластик высочайшего качества, очень приятный, клавиша выключателя с пружинным механизмом, что дает полный тактильный фидбэк.
Выключатель планировал использовать в следующих сценариях:
- при одинарном нажатии включать/выключать ночник
- при долгом удержании диммировать ночник
- при двойном нажатии включать/выключать LED подсветку
Но тестирование показало, что Xiaomi Aqara Smart Switch реагирует только на одинарное нажатие. А когда я попробовал подиммировать и подержал клавишу 5 секунд, то он сбросился на заводские настройки. В таком виде Aqara Smart Switch для меня оказался бесполезным и я решил в его корпусе сделать Z-Wave выключатель со всеми нужными мне функциями.
Основу Z-Wave выключателя составляет Z-Uno Module — маленькая плата на которой, только Z-Wave чип и память, программируется из среды Arduino по USB. Модуль при размере 25х15х1.9 мм предоставляет доступ ко всем пинам Z-Wave чипа. На модуле есть U.FL разъем для подключения антенны, либо можно просто припаять провод 86 мм. Это та же Z-Uno только для производителей устройств.Я за последнее время сделал несколько разных Z-Wave выключателей, все ищу идеальное решение:
- Разработка сенсорного Z-Wave выключателя на аккумуляторе со светящимися кнопками
- Выключатель Gira + Z-Wave. 4-кнопочный радио выключатель на базе Z-Uno
- Сенсорный радио выключатель на батарейках. Livolo + Z-Uno
- Переделка кнопочного радио выключателя в сенсорный
Разработка платы выключателя не заняла много времени. Но по ходу работ пришлось решить несколько задач.
Изначально я изготовил тестовую плату из текстолита 1.6 мм, припаяв на нее Z-Uno высотой 1.9 мм, выяснилось, что конструкция не проходит по высоте, пришлось использовать текстолит 1 мм, такой же как и на оригинальной Xiaomi плате.
Самому изготовить крепеж для батарейки CR2032 оказалось проблематично, поэтому снял с оригинальной платы, и еще использовал танталовый конденсатор 220mF с оригинальной платы.
У Xiaomi также есть версия с двумя кнопками, поэтому я сделал универсальную плату. Компонентов для пайки у меня получилось гораздо меньше, чем у Xiaomi, вся обвязка Z-Wave чипа уже есть на модуле. По опыту, кнопки припаиваю без флюса, чтобы потом не мыть, иначе после промывки платы кнопки быстро перестают работать.
Изготовление плат заказывал в seeedstudio, вышло 1000р с доставкой за 10 шт., качеством как обычно очень доволен, цвет — черный глянец.
Схемотехника, как из первого урока по Arduino — пара кнопок и светодиодов.
Для Z-Uno есть удобная библиотека для работы с кнопками, поддерживаются короткие нажатия, долгие и двойные клики. Тройной клик это системная комбинация, используется для добавления устройства в Z-Wave контроллер и отправки информационного пакета.
При нажатии любой кнопки, через диоды на INT 18 замыкается земля и Z-Uno просыпается, далее идет опрос состояния кнопок.
Скетч заливается по USB, для этого на обратной стороне платы я предусмотрел точки GND, 3V, DM, DP. Дополнительно нужна кнопка RESET, чтобы переводить Z-Uno в режим программирования. Отладку можно вести по UART, их у Z-Uno 2, оба железные.
Как я и планировал, реализовал 3 сценария управления устройствами, настройка производится с помощью Z-Wave контроллера RaZberry. Есть 4 группы ассоциации. Первая группа для отправки контроллеру заряда батарейки. Вторая группа для устройств управляемых только короткими нажатиями, т.е. можно только включить/выключить. Третья группа для диммируемых устройств, у меня в ней ночник. Четвертая группа для устройств управляемых двойными кликами, в нее я помещу LED подсветку.
Готовая плата отлично заходит в корпус, как родная. Батарейки CR2032 должно хватить примерно на год работы, но это покажет практика, возможно придется еще что-то соптимизировать. Дизайн выключателя мне очень нравится, соберу еще версию с двумя клавишами.
Цена вопроса составила: 2500р (Z-Uno) + 1000р (Xiaomi Aqara Smart Switch) + 100р (1 плата) = 3600р. Полученное удовольствие от процесса разработки — бесценно!
