Сенсорный выключатель Girier: перепрошивка и эксплуатация в системе домашней автоматики

Данный обзор будет небольшим дополнением к недавнему обзору mysku.ru/blog/aliexpress/77690.html

Вкратце до ката — встраиваемый сенсорный выключатель на две линии (существуют также на одну и на три), для работы не требуется нулевая линия, достаточно только фазного провода (с условиями, могут быть исключения), построен на популярном чипе ESP8266/TYWE3S — следовательно прошивка заменяема, что мы и сделаем в этом обзоре. Так же есть возможность управлять при помощи беспроводного пульта на 433 МГц (в комплекте нет).

Так как автор предыдущего обзора подробно описал характеристики и внешний вид выключателя, описал его возможности при работе на стандартной прошивке, то я свои фотографии и краткое резюме уберу под спойлер.

Для начала я хотел бы описать свою мотивацию при покупке данного устройства, а также кратко рассказать о системе автоматизации своего жилища, которую я с переменным успехом, не спеша, пытаюсь строить уже несколько лет.

Итак, основным мотивом к покупке послужила простота замены обычного выключателя и возможность замены прошивки контроллера на альтернативную. Выключатель устанавливается в существующую коробку и не требует для своей работы нулевого проводника (в большинстве случаев). Дома у меня установлен сервер, на котором в Docker крутится Home Assistant, соответственно для замены родной прошивки выключателя я использовал замечательный проект с открытым исходным кодом от австрийского товарища Otto Winter под названием ESPHome. Прошивку я хочу заменить, поскольку не очень доверяю китайским облакам, и дома у меня все дистанционно управляемые устройства имеют прошивку, позволяющую управлять ими исключительно локально. При необходимости управлять чем-либо, находясь вне зоны действия домашней сети, я использую подключение к ней через VPN.

Все плюсы и минусы ESPHome расписывать нет смысла, пробегусь по основным:

• Поддержка огромного количества различной периферии
• Прошивка собирается на основе конфигурационных файлов, в ней будет то, что нужно для конкретного устройства
• Возможность организации внутренней логики работы через конфигурационный файл, особенно это полезно для устройств, подобных герою этой статьи, выключатель будет работать даже если управляющий сервер недоступен
• Устройство, после прошивки, будет работать с Home Assistant используя его родной API, использовать брокер MQTT необходимости нет

Далее нам необходимо написать конфигурационный файл для нашего выключателя и скомпилировать прошивку для первой загрузки. ESPHome позволяет перепрошивать устройства, работающие на его основе, по воздуху — OTA, так что обычно я пишу «рыбу» конфига, в котором указываю параметры для соединения с моей Wi-Fi сетью, загружаю такую «нулевую» прошивку одним из двух методов, про которые я расскажу ниже, а потом уже правлю конфигурацию по усмотрению заливая ее через OTA. Однако в этот раз все было проще — на сайте товарища kvvhost (который кстати неоднократно делал здесь обзоры на подобные устройства) в комментариях к одной из статей, были найдены готовые конфигурации для одно-, двух- и трехкнопочных выключателей, которые просто сразу заработали (по крайней мере для моего варианта с двухкнопочным выключателем). Я выложу их здесь в отформатированном виде, так как в комментариях у них слетела разметка, а это важно для конфигов в формате YAML, которые использует ESPHome.

esphome:

  name: koridor_mt_1g

  platform: ESP8266

  board: esp_wroom_02

wifi:

  ssid: 'ssid'

  password: 'supersecret'

# Enable logging

logger:

# Enable Home Assistant API

api:

ota:

status_led:

  pin: GPIO16

output:

  - platform: gpio

    pin: 15

    id: koridor_mt_1g_relay

light:

  - platform: binary

    name: 'light_koridor_mt_1g_relay'

    id: light_koridor_mt_1g_relay

    output: koridor_mt_1g_relay

    restore_mode: ALWAYS_OFF

binary_sensor:

  - platform: gpio

    pin: 5

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: koridor_mt_1g_button

    id: koridor_mt_1g_button

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_koridor_mt_1g_relay

esphome:

  name: parents_room_switch

  platform: ESP8266

  board: esp_wroom_02

wifi:

  ssid: 'ssid'

  password: 'secretpass'

# Enable logging

logger:

# Enable Home Assistant API

api:

ota:

status_led:

  pin: GPIO16

  

output:

  - platform: gpio

    pin: 4

    id: relay1

  - platform: gpio

    pin: 13

    id: relay2

light:

  - platform: binary

    name: 'light_parents_room_relay1'

    id: light_parents_room_relay1

    output: relay1

    restore_mode: ALWAYS_OFF

  - platform: binary

    name: 'light_parents_room_relay2'

    id: light_parents_room_relay2

    output: relay2

    restore_mode: ALWAYS_OFF

binary_sensor:

  - platform: gpio

    pin: 14

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: parents_room_button1

    id: parents_room_button1

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_parents_room_relay1

  - platform: gpio

    pin: 12

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: parents_room_button2

    id: parents_room_button2

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_parents_room_relay2

esphome:

  name: zal_mt_3g

  platform: ESP8266

  board: esp_wroom_02

wifi:

  ssid: 'ssid'

  password: 'megapass'

# Enable logging

logger:

# Enable Home Assistant API

api:

ota:

status_led:

  pin: GPIO16

output:

  - platform: gpio

    pin: 4

    id: zal_mt_3g_relay1

  - platform: gpio

    pin: 15

    id: zal_mt_3g_relay2

  - platform: gpio

    pin: 13

    id: zal_mt_3g_relay3

light:

  - platform: binary

    name: 'light_zal_mt_3g_relay1'

    id: light_zal_mt_3g_relay1

    output: zal_mt_3g_relay1

    restore_mode: ALWAYS_OFF

  - platform: binary

    name: 'light_zal_mt_3g_relay2'

    id: light_zal_mt_3g_relay2

    output: zal_mt_3g_relay2

    restore_mode: ALWAYS_OFF

  - platform: binary

    name: 'light_zal_mt_3g_relay3'

    id: light_zal_mt_3g_relay3

    output: zal_mt_3g_relay3

    restore_mode: ALWAYS_OFF

binary_sensor:

  - platform: gpio

    pin: 14

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: zal_mt_3g_button1

    id: zal_mt_3g_button1

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_zal_mt_3g_relay1

  - platform: gpio

    pin: 5

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: zal_mt_3g_button2

    id: zal_mt_3g_button2

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_zal_mt_3g_relay2

  - platform: gpio

    pin: 12

    filters:

      - invert:

      - delayed_on: 20ms

    name: zal_mt_3g_button3

    id: zal_mt_3g_button3

    on_release:

      then:

        - light.toggle: light_zal_mt_3g_relay3

Далее, после того, как мы сформировали конфиг, нам необходимо скомпилировать саму прошивку. Это делается либо через интерфейс, либо из командной строки. У меня ESPHome запущен на сервере в Docker, поэтому все манипуляции я делаю через веб интерфейс.

Для того, что-бы скачать скомпилированную прошивку, нужно нажать на «DOWNLOAD BINARY» внизу окна. После этого у нас на руках готовый .bin файл, который необходимо каким-либо образом залить в устройство. В данном случае у нас два варианта:

• Подключиться физически к контроллеру с помощью USB-TTL преобразователя и загрузить прошивку.
• Так как в устройство изначально залита прошивка на основе Tuya, то можно воспользоваться помощью утилиты github.com/ct-Open-Source/tuya-convert для перепрошивки по воздуху.

В первом варианте отталкивает необходимость паяться к мелким контактам, так как никакой гребенки для перепрошивки на плату не выведено. Но на всякий случай, вот распиновка:

Во втором варианте (которым я и воспользовался) нам необходимо следующее:

• Устройство-хост под управлением Linux с Wi-Fi адаптером. На этом устройстве будут непосредственно запускаться скрипты tuya-convert. В этом качестве могут выступать ноутбук, Raspberry Pi, возможно другие одноплатники. Так же можно попробовать запустить образ в Docker под Windows.
• Дополнительное устройство с Wi-Fi, способное подключиться к точке доступа, которую поднимет устройство-хост. В данной роли может выступать любой смартфон.

У меня есть Raspberry Pi 3 и карточка с установленным на ней Raspbian, так что я напишу про такой вариант.

Перед началом, вам необходимо каким-либо образом подать питание на устройство, я прошивал плату с контроллером в снятом виде, подавая питание от преобразователя 3.3В, теоретически можно установить собранный выключатель на место и подключить его к силовой сети, думаю в этом плане разницы нет.

Прежде всего, если вы подключаетесь к Raspberry не напрямую, а по ssh, то нужно это делать через Ethernet, так как в процессе перепрошивки будет подниматься точка доступа, и если вы соединяетесь по Wi-Fi, то это соединение будет разорвано, и продолжить работу скриптов будет невозможно.

Далее все нужно делать по инструкции с гитхаба:

git clone https://github.com/ct-Open-Source/tuya-convert

cd tuya-convert

./install_prereq.sh

После установки всех зависимостей, в каталог /files/ нужно положить .bin файл прошивки, скомпилированный нами ранее. В этом каталоге уже будут лежать готовые бинарники прошивок Tasmota и ESPurna для экспериментов.

Следующим шагом станет запуск непосредственно процесса подготовки и прошивки командой

./start_flash.sh

и следовать инструкциям на экране.

В частности, запустить на устройстве режим сопряжения, для этого необходимо прикоснуться и подержать палец на левой сенсорной кнопке в течении пяти секунд. После этого динамик устройства издаст «пик» и индикаторы будут мигать синим цветом.

Так же необходимо подключиться смартфоном к открытой сети «vtrust-flash», которую создаст Raspberry. Просто подключиться и оставить подключенной, ничего делать на смартфоне более не нужно.

После этого в консоли, где работают скрипты, нужно нажать Enter. Произойдет магия, скрипты создадут резервную копию родной прошивки, и будет предложено выбрать какую из прошивок, расположенных в папке /files/ вы хотите загрузить на устройство. Выбираем нашу, ранее скомпилированную, и все готово.

Для прошивки, что-бы не паять провода к плате для подачи питания, можно подвести GND к нижнему среднему пину в гребенке на плате с контроллером, а VCC к средней ноге стабилизатора питания (если я правильно понимаю что это стабилизатор питания). Примерно так.

После удачной прошивки мы получаем готовое к употреблению устройство, которое можно добавлять через интеграции в Home Assistant и начинать им пользоваться.

В интерфейсе можно настроить карточку управления, что бы она отображалась примерно так:

Пару слов о том, как физически подключен выключатель.

В комнате на потолке расположены 9 светильников с обычными светодиодными лампами GX53 по 7 ватт каждая, разделенные на две группы по 4 и 5 светильников соответственно. При подключении выключателя комплектный конденсатор я не устанавливал, работает все без него, лампы горят в полный накал, мерцаний, заметных глазу, нет.

После первой установки наблюдался неприятный эффект — самопроизвольное срабатывание сенсорного датчика одного из каналов, при этом отрабатывала внутренняя логика и свет включался и выключался. Какой-либо зависимости от внешних условий я не заметил, просто в случайное время происходило множественное срабатывание сенсорной кнопки и свет мигал несколько раз. Все это происходило только на одном из двух каналов. После снятия верхней панели и протирки спиртом сенсоров (я их заляпал пока разбирал-прошивал-собирал устройство) ложные срабатывания вроде как ушли, но буду еще наблюдать.

На этом все, кота у нас нет, так что поддержать традицию нечем.