【已验证】碧华ESP-12F智能插座

免责声明：

1.本插座使用220V市电，使用时可能存在触电至人伤、残、死亡的风险。
2.请严格按照安全规范操作并做好充足的保护，未成年人请在监护人的辅助下操作。
3.使用本方案，表示你已经对安全风险有充足的认知，请确认自己有足够的知识储备再行操作。
4.使用本方案造成的任何损失和后果自负，本人不承担任何法律上的责任。

项目简介

这个智能插座是基于ESP-12F制作，主要功能如下：
1.支持按键、点灯科技APP、小爱同学控制智能插座打开关闭。
2.支持电量计量，可实时采集电压、电流、功率以及总用电量等。
3.支持LittleFS文件系统，可以掉电保存各种参数。
4.支持点灯科技AP配网。
5.支持OTA在线升级固件。
图1：智能插座外观

这个智能插座的优点是设备模块化，ESP-12F模块和BL0942模块从主板上分离出来，形成独立的模块。ESP-12F模块和BL0942模块通过连接器插拔的方式插入到主板上。
设备模块化有很多好处有很多，对于DIV爱好者最核心两个作用是：
1.简化测试流程，DIV爱好者可针对性优化单一模块质量后再集成，提升整体可靠性。
2.模块化设计允许通过更换独立模块快速修复设备，避免整体更换，大大降低开发成本。
图2：各独立设备模块

图3：设备组装图

项目功能

该智能插座的功能介绍和演示在B站上有对应的视频，请大家到B站观看！
B站视频--智能插座功能演示
B站视频--ESP-12F智能插座介绍
该智能插座的ESP-12F电路板介绍和功能演示，在B站上也有对应的视频。
B站视频--智能插座ESP-12F电路板功能演示
B站视频--智能插座ESP-12F和BL0942电路板集成演示
该智能插座的BL0942电路板介绍和功能演示，在B站上也有对应的视频。
B站视频--智能插座BL0942电路板功能演示
B站视频--智能插座ESP-12F和BL0942电路板集成演示

原理解析（硬件说明）

本项目由五个部分组成：智能插座外壳、智能插座主板、电源模块、ESP-12F电路板、BL0942电路板。

1、智能插座外壳

智能插座外壳在淘宝上购买，购买信息如下：
智能插座外壳购买链接
店铺名称：奥莱斯特
颜色分类：CZ120-国标
价格：14.55
图4：插座外壳外观

图5：插座外壳爆炸图

2、智能插座主板

该智能插座主板主要是集成作用，通过连接器继承了电源模块、ESP-12F模块、BL0942模块；在主板上实现的其他功能如下：
1.将电源模块(220V转5V700MA)提供的直流5V转变为直流3.3V。
2.供电电压为3.3V、低电平出发的继电器。
3.通过按键控制智能插座打开和关闭。
4.智能插座打开指示灯。
图6：智能插座主板原理图

图7：智能插座主板3D外观

3、电源模块

电源模块在淘宝上购买，购买信息如下：
智能插座电源模块购买链接
店铺名称：佳信微数码专营店
颜色分类：220V转5V700MA(焊接线)1个
价格：4.66
图8：电源模块

4、ESP-12F电路板

该智能插座的WIFI模块采用的是ESP-12F，对于ESP-12F采用模块化的设计思路，在主板上提供了ESP-12F的连接器，通过一块独立电路板封装ESP-12F，然后通过连接器集成到主板上。
ESP-12F电路板实现的功能如下：
1.全IO口引出
2.RST、EN口增加了上拉电阻
3.IO15口增加了下拉电阻
4、增加了复位按键功能
ESP-12F电路板这样设计的目的如下：
1.便于固件烧录。
2.便于简化测试流程。
3.便于ESP-12F模块集成到智能插座主板上，充分利用插座外壳空间。
4.便于更换ESP-12F模块快速修复设备，避免整体更换，大大降低开发成本。
图9：ESP-12F电路板原理图

图10：ESP-12F电路板3D外观

5、BL0942电路板

该智能插座的电能计量芯片采用的是BL0942。BL0942是一颗内置时钟免校准电能计量芯片。
对于BL0942采用模块化的设计思路，在主板上提供了BL0942的连接器，通过一块独立电路板封装BL0942，然后通过连接器集成到主板上。
BL0942电路板实现的功能如下：
1.实现了基于BL0942采样电路
2.串口实现光耦隔离
3.采用隔离电源模块B0303S-1WR3实现输入电源和输出电源的隔离。
图11：BL0942电路板原理图

图12：BL0942电路板3D外观

软件代码

该智能插座源代码已经放在了码云上，下载地址是：
https://gitee.com/wbihua/esp12-blinker-base.git
源代码结构清晰，分为公共模块和硬件模块。
公共模块包含子模块如下：config、file、json、ota、time、util。
硬件模块包含子模块如下：按键switch、继电器relay、电能计量芯片BL0942
源代码注解详细、可读性高、结构清晰，可以作为基座项目骨架进行二次开发。
图13：源代码结构图

注意事项

1.本插座使用220V市电，使用时可能存在触电至人伤、残、死亡的风险。
2.请确认自己有足够的知识储备再行操作。

组装流程

在B站视频里有该智能插座的组装说明，请查看下面视频链接了解组装流程：
B站视频--ESP-12F智能插座介绍

实物图

图14：智能插座外观

图15：各独立设备模块

图16：设备组装图