KC868-E16T: сбалансированное решение
Компания Kincony известна своим креативом и радует нас разнообразными контроллерами, но в своём творческом порыве часто создаёт весьма экзотические модели, в которых, например, есть огромное количество цифровых входов, но нет аналоговых или есть входы, но нет ни релейных, ни транзисторных выходов и т. д.
И вот, похоже, компании Kincony всё-таки удалось создать модель, которую можно назвать сбалансированной — в ней есть весь «джентльменский набор» входов, выходов и прочих составных частей DIY контроллера.
«Сбалансированность» важна не сама по себе, а для обеспечения применимости контроллера для реализации наибольшего количество проектов по «малой» автоматизации и похоже KC868-E16T как раз и является таким контроллером.
Далее мы подробно разберём его начинку и подтвердим или опровергнем это предположение.
❯ Kincony KC868-E16T
Итак, что же содержит наш гармонично развитый «атлет» KC868-E16T? Перечислим его формальные ТТХ и составляющие компоненты:
- Микроконтроллер ESP32-WROOM-32UE
- Разъём для ESP32 антенны
- 16 цифровых опторазвязанных входов («сухой контакт»)
- 16 кнопок управления цифровыми входами
- 2 аналоговых входа 0–5 В
- 2 аналоговых входа 4–20 мА
- 16 реле 250В/16А в разъёмах (COM, NO)
- 16 светодиодов состояний реле
- Tuya чип CBU
- Разъём для Tuya антенны
- Кнопка «Tuya config»
- Светодиод «Tuya Network»
- Приёмник 433 МГц
- Интерфейс RS485
- Универсальный I2C разъём
- Разъём I2C для RTC модуля DS3231
- Ethernet LAN8270A
- Buzzer (пищалка)
- Разъём USB для программирования и заливки прошивок
- Кнопки «Reset» и «Download» ESP32
- Питание 12/24 В постоянного тока
Получается, что мы имеем (про ESP32 и Tuya я не говорю) 16 цифровых входов, 16 реле с возможностью быстрой замены без пайки, 2 аналоговых входа 0–5 В, 2 аналоговых входа 4–20 мА, интерфейс RS485, Ethernet LAN8270A, разъём для RTC модуля DS3231 и в качестве вишенки на торте — пьезокерамическую пищалку.
На плате присутствует I2C разъём к которому можно подключить соответствующее оборудование — датчики, дисплей и т. д.
В общем, на мой взгляд, это довольно полный набор подсистем, которые могут вам понадобится для несложных DIY проектов по автоматизации — здесь есть достаточное количество цифровых входов и реле, аналоговые входы, различные проводные и беспроводные интерфейсы, возможность подключения модуля часов реального времени и т. д.
Но совершенство недостижимо и из недостатков можно отметить отсутствие свободных GPIO для подключения датчиков, немного странный диапазон входных напряжений (0–5 В) для двух аналоговых входов и отсутствие третьего контакта NC у выходных колодок реле.
❯ Внешний вид и конструкция
Контроллеры Kincony имеют характерный вид и их не спутаешь ни с какими другими контроллерами, скорее затруднение может вызвать идентификация модели по внешнему виду — все они очень похожи.
В данном случае «геометрию» платы определяет линейка из 16 реле, остальные компоненты расположены вдоль этого ряда. Здесь реле не впаяны в плату, а могут оперативно заменяться при необходимости.
❯ Схемотехника
Плата выполнена в традиционном стиле, разве что элементы подсистем расставлены немного иначе, чем на предыдущих платах серии. Особое умиление вызывает пищалка, которую мы уже давно не видели на контроллерах Kincony (на мой взгляд, звуковое сопровождение событий в системе весьма полезно).
Обратная сторона платы. Те, кто понимает, могут сделать соответствующие выводы, остальные могут полюбоваться замысловатой топологией расположения дорожек.
Поскольку схемотехника различных моделей контроллеров Kincony очень похожа, она буквально строится из типовых блоков, то здесь подробно рассматривать я её не буду (см. предыдущие статьи из этого цикла). Здесь я только упомяну некоторые моменты, которые мне показались важными и интересными.
Ядро ESP32
Ниже я привожу часть принципиальной схемы ядра ESP32. Эту часть официальной документации можно рассматривать как заготовку для создания полноценной схемы распиновки KC868-E16T (см. далее, в конце статьи).
Цифровые входы
KC868-E16T имеет 16 цифровых входов (с тестовыми кнопками) на оптронах EL357. Взаимодействием с ESP32 занимаются 2 расширителя входов/выходов c I2C интерфейсом PCF8574P.
Подсистема реле
KC868-E16T имеет также 16 реле для управления нагрузками. Реле установлены в специальные разъёмы и допускают оперативную замену. Взаимодействие с микроконтроллером ESP32 осуществляется при помощи расширителя входов/выходов c I2C интерфейсом PCF8574P. Далее управляющие сигналы поступают на чипы 74HCT14 и ULN2003A, которые, в свою очередь, управляют работой реле.
Здесь же присутствуют индикаторные светодиоды, по свечению которых можно определить текущее состояние реле.
Принципиальная схема подсистемы реле:
Tuya
На плате присутствует специализированный Tuya-чип CBU, который содержит всё необходимое для работы с Tuya и подключения к её облаку. Кнопка управления режимами работы Tuya и светодиод «Tuya Network» подключены к микроконтроллеру ESP32 (и управляются программно).
Также стоит отметить, что на официальных схемах Kincony соединение с Tuya чипом почему-то обозначаются как GSMRX/GSMTX, что можно назвать ошибкой.
RTC модуль DS3231
Радует наличие на борту контроллера KC868-E16T специального разъёма для подключения модуля часов реального времени (RTC) на чипе DS3231. Нужно наличие автономного времени — устанавливаем модуль в разъём (или впаиваем его в плату), не нужно — просто оставляем разъём свободным.
Распиновка разъёма для подключения модуля часов реального времени:
Универсальный разъём I2C
На плате присутствует универсальный I2C разъём к которому можно подключить любое дополнительное I2C оборудование (датчики, дисплей и т. д.).
Принципиальная схема разъёма I2C:
❯ Распиновка
Полная, восстановленная из разных источников и проверенная распиновка контроллера KC868-E16T (его ядра на ESP32):
❯ Схема разъёмов и элементов на плате
Схема разъёмов и подключений контроллера KC868-E16T от производителя. Немного окультуренная и с устранёнными ошибками (на официальном сайте эта схема ошибочно содержит указание на светодиоды цифровых входов, которых в действительности нет на плате).
❯ Типовая схема использования
Типовая схема использования KC868-E16T, как это видит производитель:
❯ Заключение
Если у вас есть небольшой проект по автоматизации, то KC868-E16T, с его TTX, вполне может стать базой на которой вы сможете его реализовать. Нужно только учитывать его габаритные размеры — не в каждый щиток он сможет поместиться.
Кстати, судя по габаритам контроллеров Kincony, такой проблемы в Китае не существует, иначе бы они выпускали более малогабаритные (модульные) контроллеры.
