![](https://habrastorage.org/webt/4d/un/8x/4dun8xivrshbbjogodvqf-ztmoy.jpeg)
Сегодня на обзоре
Разработчики постарались на славу и в лице Kincony KC868-A8S мы имеем устройство, которое позволяет (одновременно) коммуницировать по Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth, 433 МГц, RS485 и GSM, получать, отправлять и перераспределять различные IoT данные и команды.
Это контроллер в моём вкусе, когда можно себе ни в чём не отказывать и использовать любые интерфейсы (и их сочетания) для свободного проектирования IoT архитектуры вашей системы.
Далее мы посмотрим чем ещё нас порадовала компания Kincony в модели KC868-A8S…
Kincony KC868-A8S
Разница между KC868-A8 и KC868-A8S заметна невооружённым глазом — контроллеры отличаются даже по габаритным размерам: A8S значительно больше и предполагает установку в более широкий корпус на DIN-рейку.
В модернизированной модели появились светодиоды для индикации состояния цифровых входов, кнопки тестирования входов, возросло до 4-х количество аналоговых входов, появился интерфейс RS485, разъём для подключения GSM модуля, пьезокерамическая пищалка (Buzzer), RGB светодиод WS2812 и разъём для программирования USB Type-C.
![](https://habrastorage.org/webt/hs/ox/56/hsox56z7nbz5nfvmwz5ubzv5sjy.jpeg)
A8 и A8S для сравнения
Из (незначительных) потерь можно отметить пропажу разъёма для подключения модуля передатчика на 433 МГц и уменьшение с 4 до 1 разъёмов для подключения внешних датчиков. Судя по всему, это вынужденные потери, связанные с ограниченным количеством свободных GPIO у ESP32. Видимо разработчики решили, что передатчик на 433 МГц и подключаемые датчики — это то, чем можно пожертвовать в данной ситуации.
Плата KC868-A8S содержит:
- ESP32 (ESP-WROOM-32)
- 8 цифровых опторазвязанных входов («сухой контакт»)
- 8 светодиодов состояния цифровых входов
- 8 кнопок тестирования цифровых входов
- 4 аналоговых входа 0–5 В
- 8 реле 10А 220В (NO, COM, NC)
- 8 светодиодов состояния реле
- 1 контакт для подключения температурных и прочих датчиков
- Интерфейс RS485
- Разъём для подключения приёмника 433 МГц
- Разъём для подключения GSM модуля
- Ethernet LAN8270A
- Пьезокерамическую пищалку (Buzzer)
- RGB светодиод WS2812
- Разъём I2C
- USB Type-C
- Кнопки «Reset» и «User»
- Разъём питания 12 В
Весьма внушительный набор, теперь немного подробнее по отдельным нововведениям:
Светодиоды и кнопки цифровых входов. Приятное дополнение функционала контроллера — всегда видно в каком состоянии находятся входы и при помощи кнопок можно оперативно протестировать работу этих входов.
Интерфейс RS485. Очень полезное приобретение, интерфейс RS485 не нуждается в особом представлении и рекомендациях.
Пьезокерамическая пищалка (Buzzer). Как говорится, пустячок, а приятно. Buzzer может оповещать о различных, в том числе аварийных, событиях.
RGB светодиод WS2812. Если не дисплей, то по крайней мере многоцветный светодиод, который также может оповещать о различных событиях и состояниях системы.
USB Type-C. Куда ж ныне без USB Type-C — компания Kincony следует в русле современных тенденций.
Модуль GSM. Это «фишка» данного контроллера, которая действительно в значительной степени расширяет возможности KC868-A8S — становится возможным управление системой при помощи SMS и работа «в обход» традиционных Wi-Fi и Ethernet (например при их поломке или отключении) по каналам GSM.
В общем, вкупе с уже имеющимся функционалом A8, дополнения A8S делают контроллер весьма мощным инструментом для реализации ваших
Внешний вид и устройство
Контроллер устанавливается в расширенный вариант корпуса на DIN-рейку. В целом всё неплохо, хотя стандартный (короткий) вариант корпуса мне нравится больше — там есть отверстия в верхней крышке для установки дисплея и заглушки для дополнительных внешних разъёмов, да и качество пластмассы и её отливки в коротком корпусе чуть лучше. Здесь всё проще — перед нами скромная «рабочая лошадка» из серой пластмассы качества 4+ (но не 5).
![](https://habrastorage.org/webt/ej/x7/x8/ejx7x8svfkgxnqx3ghdagy54ncg.jpeg)
Хотя функционально корпус выполнен отлично — у него правильная геометрия, усиленные металлические отверстия для болтов, всё совмещается, разбирается и собирается очень просто и без каких-либо усилий.
![](https://habrastorage.org/webt/az/nd/qi/azndqi_zfy0wf_yb-rpfnmkf0by.jpeg)
Вид на контроллер в поддоне с обратной стороны — видны разъёмы цифровых и аналоговых входов, разъём подключения внешнего датчика, интерфейсов RS485 и Ethernet а также крепёжные пластины для фиксации контроллера на DIN-рейку (красного цвета снизу поддона).
![](https://habrastorage.org/webt/n1/y3/d_/n1y3d_8xmqisydejiq_ip2q8r6y.jpeg)
Плата KC868-A8S отдельно. Можно не пользоваться комплектным корпусом, а закрепить её при помощи специальных отверстий на любой подходящей поверхности или внутри вашего DIY устройства автоматизации.
![](https://habrastorage.org/webt/pg/s_/be/pgs_bed_4_jhxvaq1d2ccvepd5g.jpeg)
Схемотехника
Теперь переходим к более близкому знакомству с KC868-A8S и разбору схемотехники этого контроллера. Для начала вид сверху. Обратите внимание на ревизию моего образца (V1.0), сейчас уже выпускаются новые и немного модернизированные ревизии, более подробно мы поговорим об этом чуть ниже.
![](https://habrastorage.org/webt/ar/-b/d-/ar-bd-ymjntwl-ctfcrso8rnjfg.jpeg)
Вид платы снизу. По традиции, большинство контроллеров Kincony имеют установленные элементы только с верхней стороны платы. KC868-A8S не стал в этом смысле исключением — нижняя сторона платы девственно чиста.
![](https://habrastorage.org/webt/9s/jq/o0/9sjqo07t23ovwhhjhszm5pybwr0.jpeg)
Питание
Стандартное для серии KC868 исполнение подсистемы питания: используется микросхема понижающего DC-DC преобразователя XL1509-5 для формирования напряжений 12 В и 5 В и линейный регулятор LM117-3V3 для формирования напряжения 3,3 В.
В KC868-A8S мы видим ещё одно нововведение — колодки +12 В и GND сделаны сдвоенным. Мне лично эта небольшая модернизация нравится. На плате есть также светодиод наличия питания.
![](https://habrastorage.org/webt/ns/o8/qn/nso8qn07t5lvzkpsh6xsf1r7mqq.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы питания KC868-A8S:
![](https://habrastorage.org/webt/tv/ph/an/tvphan7t3pvwmtvszooupapnhmg.png)
Ядро ESP32
Тут всё стандартно — расположение на плате модуля ESP-WROOM-32 и его обвязка, ставшие уже классическими для серии KC868.
![](https://habrastorage.org/webt/oa/ms/kl/oamsklzjisj9ztvgqpgpgesqt6k.jpeg)
Принципиальная схема и распиновка ядра ESP32 контроллера:
![](https://habrastorage.org/webt/o8/bg/cd/o8bgcdx1r0yrbbfehiajffyvv9o.png)
USB/CH340
Подсистема подключения к компьютеру и программирования контроллера. Разъём Mini-USB заменён на более современный Type-C, далее идут CH340C и две кнопки — «RESET» и «USER» («DOWNLOAD»).
![](https://habrastorage.org/webt/ym/e4/nd/yme4ndocbjglcwgocvix4ztnwmc.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы USB/CH340 контроллера:
![](https://habrastorage.org/webt/lq/b4/zy/lqb4zywiuv5xmvbkc8rfa5o5k2o.png)
Цифровые входы (DI)
KC868-A8S имеет 8 цифровых оптоизолированных входов на оптронах EL357. Взаимодействием с ESP32 занимается pасширитель цифровых входов/выходов c I2C интерфейсом PCF8574P, что экономит дефицитные GPIO, правда ухудшает быстродействие входов KC868-A8S и несколько усложняет программирование.
Здесь же мы видим добавленные индикаторные светодиоды и кнопки для тестирования входов.
![](https://habrastorage.org/webt/yh/w4/xv/yhw4xvvlecp9ylholk9inors_gm.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы цифровых входов:
![](https://habrastorage.org/webt/j1/1e/6d/j11e6dxmaln8gfrztkwai6qatfg.png)
Аналоговые входы (ADC)
KC868-A8S имеет 4 аналоговых входа 0–5 B. Формирование сигналов производится входными каскадами, счетверённым операционным усилителем LM224 и диодами Шоттки BAT54S. Тут же формируется напряжение VCC_12V_1.
Здесь нужно обратить внимание на один нюанс: в моём распоряжении имеется модель KC868-A8S ревизии 1.0 и на ней имеются 4 аналоговых входа 0-10 В. На сайте производителя в спецификациях указаны 2 аналоговых входа 0-10 В и 2 входа 4-20 мА. Возможно в новых ревизиях контроллера изменены входные цепи аналоговых входов и изменена их конфигурация — обратите внимание на этот момент.
![](https://habrastorage.org/webt/13/dl/4v/13dl4vj4a8lif9itkl3rjylwck8.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы аналоговых входов:
![](https://habrastorage.org/webt/qg/jk/8f/qgjk8fckelellxntariwwllofue.png)
Реле
Обслуживанием работы 8-и реле занимаются две микросхемы 74HCT14 с инвертирующими триггерами Шмитта и две микросхемы ULN2003A с матрицами транзисторов Дарлингтона. На плате присутствуют индикаторные светодиоды, сигнализирующие о текущем состоянии реле.
Взаимодействие с микроконтроллером ESP32 осуществляется при помощи pасширителя цифровых входов/выходов c I2C интерфейсом PCF8574P.
Реле имеют по 3 контакта (NO, COM, NC), что позволяет полноценно использовать их в различных схемах включения/выключения нагрузок.
![](https://habrastorage.org/webt/i2/af/tt/i2afttylezsgv-vpphcg02u_t3c.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы реле:
![](https://habrastorage.org/webt/gx/wb/vi/gxwbvisun24tzgohnkm6aratazs.png)
Датчик (температуры/влажности)
KC868-A8S имеет 1 разъём для подключения температурного или прочих датчиков (можно подключать любые подходящие датчики или сети из нескольких датчиков, нужно только помнить, что контакт уже подтянут на плате к напряжению 3 В). В крайнем случае можно удалить с платы подтягивающий резистор и получить «чистый» GPIO, к которому можно подключить нужное вам оборудование.
![](https://habrastorage.org/webt/dm/yb/iu/dmybiuowko1q2ti-qsfqthxlnxo.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы подключения датчика(ов):
![](https://habrastorage.org/webt/yz/j6/dx/yzj6dx08xvakke118g-eaqeriqu.png)
Buzzer
Большое спасибо компании Kincony за пищалку на плате, с ней работа с контроллером будет значительно «веселее» и интерактивнее. Например, если что-то пойдёт не так, то можно оповестить об этом пользователя настойчивыми трелями Buzzer-а.
![](https://habrastorage.org/webt/uo/v8/lw/uov8lwiia0imt9ok-n3v6bslonq.jpeg)
Принципиальная схема подключения Buzzer-а:
![](https://habrastorage.org/webt/fi/ve/h8/fiveh8ufwojjvgy1mzg-lutyeji.png)
433 МГц
Здесь мы видим разъём для подключения модуля приёмника на 433 МГц. Потеря передатчика в этой модели, видимо, связана с недостатком свободных GPIO на ESP32. Тут у нас есть некоторая свобода действий: при необходимости можно постараться подключить к KC868-A8S модуль передатчика на 433 МГц (партизанскими методами) или наоборот, использовать разъём 433 МГц для подключения какого-то стороннего оборудования.
![](https://habrastorage.org/webt/8b/c1/43/8bc143oj9n2tacb_-orvhrjhipq.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы подключения беспроводного приёмника на 433 МГц:
![](https://habrastorage.org/webt/ay/tv/sh/aytvshtlevpkfmn6i9t0sgzhpgs.png)
Ethernet
В KC868-A8 Ethernet был «фишкой», в KC868-A8S это стандартная опция, но он по прежнему позволяет подключать контроллер по Wi-Fi, или Ethernet, или одновременно по двум интерфейсам, или использовать второй интерфейс как резервный и т. д.
![](https://habrastorage.org/webt/cg/d3/pe/cgd3petx6pw-zpljkzwwn8el_jw.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы Ethernet интерфейса:
![](https://habrastorage.org/webt/yv/5x/-1/yv5x-1s8ysfmgtluyuw2gkolcg8.png)
RS485
В KC868-A8 отсутствовала поддержка интерфейса RS485, в KC868-A8S это досадное упущение было устранено: разработчики добавили RS485 на плату. Работа этой подсистемы обеспечивается драйвером интерфейса MAX13487EESA и буфером 74LVC1G125.
![](https://habrastorage.org/webt/qf/tl/sy/qftlsywiwvrtl6x27rningcidcs.jpeg)
Принципиальная схема подсистемы интерфейса RS485:
![](https://habrastorage.org/webt/hd/vk/sl/hdvkslnqmp_wopg2z7ovwjsqarw.png)
I2C
Отдельный разъём I2C позволяет подключить к контроллеру любые дополнительные I2C-совместимые компоненты (например, дисплей) и значительно расширить функционал контроллера.
![](https://habrastorage.org/webt/fp/z1/ci/fpz1cigt2cjq1juakhzpdf5dx1a.jpeg)
Принципиальная схема I2C подключения:
![](https://habrastorage.org/webt/jc/gp/pz/jcgppzwyonbwxwdptsrywo_9eee.png)
WS2812
RGB светодиод WS2812 позволяет наглядно отображать состояние контроллера и информировать пользователя о различных событиях в системе.
![](https://habrastorage.org/webt/fz/so/go/fzsogomuwofjzdsc0s3y_chuxri.jpeg)
Принципиальная схема подключения светодиода WS2812:
![](https://habrastorage.org/webt/ox/cb/qz/oxcbqznuxfj23y277kjqewcbhtq.png)
GSM
Главная «фишка» KC868-A8S. Подключение GSM модуля делает доступным управление контроллером через GSM сети и значительно расширяет функционал вашего IoT решения. В базовом варианте предусмотрена установка популярного модуля SIM800L.
![](https://habrastorage.org/webt/tt/gf/oy/ttgfoywloqnq03he-fu-llypgqa.jpeg)
Принципиальная схема подключения GSM модуля:
![](https://habrastorage.org/webt/hh/86/bm/hh86bmn4d6jmc4nw82ewu859mic.png)
Фото установленного в контроллер KC868-A8S модуля SIM800L. Вместо антенны-пружинки можно использовать полноценную выносную антенну (на фото виден разъём для неё).
![](https://habrastorage.org/webt/3h/yj/8p/3hyj8pwuyumfa-r3suwxskzzee8.jpeg)
Новые ревизии контроллера KC868-A8S предусматривают установку более продвинутых GSM модулей, например, SIM7600E, как на фото ниже.
![](https://habrastorage.org/webt/mm/zb/q4/mmzbq4t1qzxixha62vgpod8bdci.jpeg)
Распиновка
Распиновка контроллера KC868-A8S, которая даёт исчерпывающее представление о том, что и как подключено к ESP-WROOM-32 на плате.
![](https://habrastorage.org/webt/4l/my/ze/4lmyze_bvwsuw-y485ufx7kqrh8.png)
Схема внешних подключений
Исправленная и окультуренная (насколько это было возможно) схема внешних подключений контроллера KC868-A8S от производителя.
![](https://habrastorage.org/webt/0u/zy/cg/0uzycg53qaqg344huqim8vefvxw.jpeg)
Заключение
В заключение я бы сказал, что наличие в контроллере GSM модуля делает этот контроллер на порядок более интересным решением, чем обычные контроллеры — вам становится доступной работа напрямую с оператором сотовой связи и, даже при поломке и выходе из строя роутера и отказе Wi-Fi и Ethernet соединений, ваша система сможет продолжать работать, предавать данные и получать команды из любой точки на планете, где есть сотовая связь.
![](https://habrastorage.org/webt/pn/et/77/pnet77eaymxnnrh9jfcfs6qyi6g.png)