Какое-то время назад я разбирал в своём блоге контроллер для управления устройствами умного дома KC868-AG. Сейчас компания Kincony выпустила новую, значительно модернизированную версию KC868-AG Pro с поддержкой Zigbee 3.0 и Tuya в двух диапазонах 2,4 ГГц и 433 МГц. Плюс контроллер имеет IR и RF433 управление и приём сигналов и прочие возможности.
В целом можно сказать, что у Kincony получился универсальный комбайн по работе с беспроводными устройствами умного дома который может одновременно управлять и бытовой техникой и получать данные с различных датчиков и транслировать данные в общую IoT систему.
А теперь разберём как это устроено и как это работает (там есть множество интересных и неочевидных нюансов).
❯ KC868-AG Pro
Начнём с формального перечисления компонентов и подсистем KC868-AG Pro.
- ESP32
IR
- Инфракрасный (IR) приёмник
- Инфракрасный (IR) передатчик (7 LED)
- Независимое управление ESP32 (3 LED) и Tuya (4 LED)
- Выносной IR LED
- Перемычки IR передатчика ESP32/Tuya для выносного IR LED
433 МГц
- Модуль приёмника 433 МГц
- Модуль передатчика 433 МГц
Zigbee
- Zigbee модуль E72-2G4M20S1E (CC2652P)
- Разъём для программирования E72-2G4M20S1E
- Индикаторный светодиод для Zigbee
Tuya
- Tuya модуль CBU (2,4 ГГц)
- Tuya модуль SH4 (433 МГц)
- Управляющая кнопка для Tuya
- Индикаторный светодиод для Tuya
Прочее
- Пьезокерамическая пищалка (Buzzer)
- Разъём с 10-ю свободными GPIO
- Кнопка ВООТ (не распаяна)
- Светодиод наличия питания
- Mini-USB разъём для питания/связи с компьютером
Как вы видите, для такой маленькой коробочки список установленных компонентов и возможностей довольно внушительный. Сходу даже трудно сказать, что там ещё хотелось бы видеть. Наверное это идеальное по набору функций устройство для тех, кто хочет создать «типовой» умный дом.
❯ Внешний вид и конструкция
Контроллер размещается в корпусе, который использовался и для предыдущей модели KC868-AG. Судя по всему, это не специальный корпус для этой серии контроллеров, а типовая «шайба» для подобных устройств.
С точки зрения дизайна можно сказать, что корпус не «плохой» и не «хороший» — он достаточно функциональный и достаточно неплохо выглядит. Хотя и функционал (кнопки и разъёмы) и дизайн могли быть и получше.
Две половинки корпуса крепятся на четырёх шурупах, и сама плата внутри нижней части тоже крепится на четыре шурупа. С разборкой никаких проблем нет.
Забегая немного вперёд, скажу, что светодиоды выведены на нижнюю сторону платы и видны через вентиляционные отверстия. Тут тоже нельзя однозначно сказать хорошо это или плохо: с одной стороны, неплохо было бы видеть текущее состояние контроллера на передней панели, а с другой — назначение контроллера чисто утилитарное и лишнее мигание светодиодов только будет портить интерьер.
Кстати, обратите внимание, что несмотря на довольно плотный монтаж и практически под завязку заполненную плату, на ней имеется разъём с 10 свободными GPIO, что позволяет ещё больше расширить функционал контроллера.
Нераспаянный D6 — это, судя по всему, такой же индикатор питания, как и D13, только предназначенный для боковой стенки контроллера.
❯ Схемотехника
Теперь давайте поближе познакомимся со схемотехникой KC868-AG Pro и посмотрим что и как там работает.
Питание
Узел питания выполнен на 3-амперном понижающем DC/DC преобразователе TPS563201DDCR, который делает из USB напряжения 3,3 В для питания элементов контроллера.
Тут же присутствуют два параллельных светодиода индикации наличия питания контроллера. D13 запаян на плате, а D6 — нет.
ESP32
Распиновка ESP32 от производителя. Видимо для того, чтобы пользователи повышали свою квалификацию, на схеме перепутаны выводы RX/TX модуля Zigbee. В результате можно очень долго искать причину того, что Zigbee не работает и в процессе поисков сильно прокачаться во всей этой теме. Ниже я приведу исправленную и более удобочитаемую распиновку.
USB-UART
Стандартная для Kincony схема USB-UART переходника. Здесь напряжение VCC используется для запитки контроллера. Из необычного можно отметить, что нет кнопки EN (RESET).
Buzzer
Пьезокерамическая пищалка — пустячок, а приятно.
IR управление
На этом контроллере подсистеме инфракрасного управления Kincony уделила особое внимание и реализовала несколько необычных «фишек».
Здесь предающие диоды разбиты на две группы — для управления с ESP32 (3 диода) и для управления с Tuya (4 диода). А для выносного диода организована схема совместного/раздельного управления ESP32/Tuya, которое определяется резисторами-перемычками RJ10/RJ11. По умолчанию распаяна перемычка RJ10, то есть выносной диод рассчитан на управление с Tuya. Но вы можете изменить эти настройки так, как вам нужно.
433 MHz
Кроме всего прочего, KC868-AG Pro имеет установленные приёмник и передатчик RF433 и вы можете организовать полноценную работы с соответствующими беспроводными устройствами.
Zigbee
Ну и подсистема, которая вызывает особый интерес. Контроллер поддерживает работу с Zigbee 3.0, использует модуль E72-2G4M20S1E на чипе CC2652P и может работать в качестве развитого Zigbee координатора.
Функционал определяется установленной прошивкой и KC868-AG Pro прекрасно работает с популярными вариантами Tasmota, SLS и подобными. Подробнее об установке, настройке и использовании прошивки Zigbee координатора мы поговорим в следующей статье.
Tuya
В KC868-AG Pro используется Tuya чип CBU (2,4 ГГц) и его компаньон SH4 на 433 МГц. А вот с управлением работой Tuya не всё так просто.
Логика следующая: чип CBU имеет встроенную Tuya прошивку, которая при старте контроллера создаёт сеть к которой можно подключиться при помощи соответствующего приложения. При этом RX/TX пины CBU выведены в отдельный разъём для возможности соединения со свободными пинами разъёма Free GPIO ESP32. Чип SH4 соединён с CBU и позволяет работать с Tuya устройствами на 433 МГц.
Это моё теоретическое понимание работы подсистемы Tuya контроллера KC868-AG Pro. До практических экспериментов c подсистемой Tuya руки у меня пока не дошли, так что если у вас имеются дополнения — пишите об этом в комментах.
Free GPIO
Наличие свободных пинов на плате — это всегда хорошо и позволяет при необходимости подключить к контроллеру какое-то нужное вам устройство (например какой-то датчик). Также не забываем, что 2 из этих пинов могут использоваться для работы Tuya CBU.
❯ Распиновка
Правильная распиновка без повышающих квалификацию «приколов» от производителя.
❯ Расположение компонентов
Исправленная и дополненная схема расположения компонентов от производителя. Тут компания Kincony тоже умудрилась допустить пару неточностей, например обозвала Zigbee чип CC2652P «CP2652».
❯ Итого по KC868-AG Pro
В заключение можно сказать, что KC868-AG Pro — это функциональное решение для тех, кто хочет при помощи одного небольшого девайса работать с устройствами Zigbee, Tuya, IR, RF433 и управлять всем этим хозяйством при помощи хорошо знакомого ESP32 (для которого существует множество популярных прошивок).
