[Не очень] четырехканальное радиореле #433МГц #EV1527 #12V

Как постоянный читатель мог заметить, я изрядно горазд вляпываться во всякие неуклюжие ситуации, из которых потом ищу выход с упорством (или упоротовством?), достойным лучшего применения. Так и в этот раз, причем повод был, как обычно, очень благородный. Я всего-то и хотел поприличнее обустроить уголок с радиорозетками, потому что ворох проводов, розеток, удлинителей и тройников — немного не то, что соответствует моему чувству прекрасного.

Впрочем, я не о чувствах, а о радиореле, из которых планировал сделать (и все-таки сделал) дистанционно управляемый удлинитель. И ведь казалось бы, ну что такого: взял реле, прикрутил розетки, воткнул все в электрическую сеть — и готово. Но нет: снова все испортил Трамп сумрачный китайский гений.



Вкратце о функциях и внешнем виде. Реле поставляются в аккуратных пластмассовых сборных корпусах, к которым прикладывается четыре самореза для крепления платы на задней стенке.



Крышка со стенкой соединяются защелками. В отличие от магазинного фото, имени марки на крышках нет. Зато есть на плате и чипе-контроллере.



Конструкция довольно простая: обычный приемник с аналоговой модуляцией на 433 МГц (433,92, если хотите), очевидно собственной разработки чип-контроллер, транзисторная сборка ULN2003 и четыре реле на 12В.



Характеристики:

• Память пультов: 20
• Питающее напряжение: 12В
• Коммутируемое напряжение: до 250В
• Коммутируемый ток: до 10А
• Потребляемый ток в режиме ожидания: 5мА
• Диапазон частот: 433МГц или 315МГц
• Чувствительность приемника:-104dBm
• Варианты коммутации: без фиксации, с фиксацией (Momentary/Toggle/Latching)
• Тип модуляции радиоканала: амплитудная (ASK)
• Протокол: фиксированный обучаемый код 1527 (EV1527)
• Размеры платы: 68,2x48,2 мм

У меня, конечно, вариант для работы с несущей частотой 433,92 МГц.

На случай, если для кого-то представляет интерес: размеры платы указаны верно, расстояние между центрами отверстий примерно 42,5 мм и 62,5 мм (плюс-минус 0,2-0,3 мм). Диаметр отверстий около 3,5 мм.

Размеры корпуса примерно 75х55х29 мм. Вывод под провода один, и я сильно сомневаюсь, что это удобно, если рассчитывать на полную загрузку реле.

Зажимы проводов способны надежно удерживать в том числе и облуженый многожильный провод сечением 1,5 мм. В уголке платы также имеется шпаргалка по разводке контактов реле.



Потребление в режиме ожидания около 12,7 мА.

Один активный канал: 38 — 39 мА
Два канала: 63 — 64 мА
Три канала: 87 — 88 мА
Четыре канала: 111 — 112 мА

Управляющая часть (приемник, контроллер) включается и от 9В, но сами реле при этом срабатывают крайне нестабильно.

Режимов переключения море:

1) Включено, пока держишь кнопку (M)
2) Одна и та же кнопка переключает состояние (T)
3) Одна кнопка на включение реле, другая — на выключение (L)
4) 2M + 2T
5) 2M + 2L
6) 2T + 2L
7) 2L + 2L

Очень полезное видео производителя для демонстрации того, что четырьмя по-настоящему независимыми каналами здесь и не пахнет. Когда кнопки кончаются, каналы объединяются в совершенно бестолковые группы:



Как видите, отличие протокола 1527 (искать проще по EV1527) от обычных радиорозеток и радиореле с фиксированным кодом в том, что здесь, хотя код тоже фиксированный, приемник не имеет аппаратной привязки к конкретному пульту. И, более того, спокойно работает с несколькими пультами (до 20), причем в разных режимах. Правда, в описании продавца это не написано, зато написано в комментариях к видео:



Для сопряжения пульт, разумеется, должен уметь передавать код в рамках протокола. А дальше все просто: перед первым сопряжением лучше на всякий случай очистить память реле, нажав 8 раз кнопку на плате. Затем нужно нажать кнопку от 1 до 7 раз для выбора желаемого режима и, когда загорится светодиод, нажать кнопку на пульте. Если все в порядке, то реле не только помигает светодиодом, но и будет соответствующим образом переключаться при нажатии на кнопки пульта.

Таким же образом, но уже без очистки памяти, можно привязать и дополнительные пульты. И для каждого можно выбрать собственный режим работы реле, то есть необязательно, предположим, включать их все как 2L + 2L.

Но есть нюанс: производитель сообщает, что микропрограмма их контроллера рассчитана только на 4-кнопочные пульты. И эта особенность тоже не указана продавцом, но указана в комментариях к видео производителем:



А это, как мы помним, из популярного мема — фиаско. Просто потому, что, к примеру, третий режим (включение одной кнопкой, выключение другой) невозможно использовать на всех каналах — это вы наглядно видели на видео. Очень, кстати, рекомендую посмотреть даже тем, кто, как и я, терпеть не может эти отсылки на YouTube.

Думаю, я так и не узнаю, что руководило китайцами, когда они делали эту штуку. Но могу предположить. В даташите микросхемы-кодировщика EV1527, как это принято, приводится типовая схема включения. И она — бинго! — содержит четыре кнопки. Нет, в описании протокола все путем — там как раз рассказывается о 15 возможных командах (суть 15 кнопок). Но кто будет читать описание, когда схема-то, вот она.

Возможно, я ошибаюсь, и там была еще какая-то нерешаемая проблема. Но пронзить острием своего ума ее суть я не могу.

Еще один момент, связанный с протоколом в том, что точно такой же используется и в массе китайских сигнализаций для связи с беспроводными датчиками. В общем, ничего эксклюзивного, зато в теории (я не пробовал, у меня такой сигнализации попросту нет), какой-нибудь датчик вроде геркона на двери сможет напрямую включать реле — и таким образом сигнализация станет частью домашней автоматики. К примеру, вошел — датчик сработал — сигнал принял не только блок сигнализации, но и реле — и тебе автоматически свет включают.

Что касается помехозащищенности протокола, то для меня это вопрос не очень ясный. Дело в том, что в одних и тех же условиях, этот блок реле работает явно лучше стайки предыдущих радиорозеток, приобретенных частично в Леруа Мерлен, частично — в Чип-и-Дипе. И с чем это связано — я с уверенностью не скажу. То ли действительно лучше борется с помехами, то ли просто приемник там неплохой попался.

Стойкости к взлому, как и у других систем с фиксированным кодом, понятно, никакой. Сигнал не шифруется, коды передаются в открытом виде. Другое дело, что если вдруг даже найдется взломщик, ему ни в жизнь не догадаться, куда ваше реле подключено, и каким режимом (и каналом) управляет конкретный украденный им код. Если, конечно, это не уличное освещение или автоматически открывающийся под взломщиком кодов люк в бездонную пропасть.

Дальность работы — вещь субъективная, поскольку пульт я заказывал у другого продавца (терпеть не могу дома все эти брелоки). Вот такой пульт:



С ним максимальное расстояние срабатывания я бы оценил в 20 — 25 метров в условиях прямой видимости. Ну, то есть, я для элементарного теста спустился с девятого этажа и немного отошел от дома, чтобы видеть прислоненный к окну блок розеток с включенной в него лампой. По моим прикидкам, как раз метров 25 и получается.

В такой конфигурации срабатывание было не на каждое нажатие кнопки, но добиться желаемого было вполне реально.

Еще фоточки пульта, который собран на чипе SC2262:



Что интересно, здесь не мембранная клавиатура, как обычно бывает в таких пультах, а тактовые кнопки. Поэтому они довольно мило щелкают, что нравится не всем, но здесь оказалось довольно уместно:



Теперь попробую не растекаться особенно мысью, рассказывая об изготовлении своего блока розеток. Сначала, почему я вообще взялся за кустарщину, хотя до сих пор обходился вполне фабричным решением — готовыми радиорозетками. Примерно вот почему:



И весь кошмар поближе, чтобы вам уж точно было что обсудить в комментариях:



Поэтому ТЗ выглядело следующим образом:

0) Интеграция с имеющимся контроллером
1) Блок с 6 розетками
2) Управление 3 розетками в одной группе
3) Управление 3 розетками раздельно
4) Включение каждого канала одной кнопкой, а выключение — другой
5) Минимальные линейные размеры (в т.ч. для печати своего корпуса одним фрагментом)
6) Достаточное для габаритных сетевых адаптеров межрозеточное расстояние
7) Коммутация маломощных потребителей (50 — 100 Вт на канал)
8) По возможности более приличный вид и меньше соединений вида «тройник в удлинитель, чтобы подключить еще три удлинителя»

В двух словах: если бы я перед покупкой внимательно ознакомился с режимами работы реле и посмотрел видео — проблем бы не было. Я бы просто не купил это реле, а поискал бы что-то более подходящее моим запросам.

Но я подумал, что все радиореле такого типа одинаковые, и поэтому у меня не будет проблем с его применением. И ошибся. Поясню. Вообще, до сих пор я сталкивался с радиорозетками (те же радиореле) с фиксированным кодом — у каждой кнопки пульта-передатчика свой постоянный код, который жестко задан в приемнике. Т.е. пульт получается сразу аппаратно привязан к приемнику, и обычно утеря пульта является довольно неприятной, хотя и не фатальной проблемой (в конечном итоге можно взять совместимый и переставить перемычки адреса).

А здесь немного другой подход, который сочетает простоту фиксированных кодов с удобством обучаемых систем. Суть в том, что приемник этого протокола может работать с любым совместимым пультом (а не только с тем, что был при нем с завода), причем привязать к нему можно несколько пультов, да еще на разных режимах. Вот вы спросите, а как тогда приемник узнает, какую мы кнопку нажимаем, если на пульте их больше одной? Все просто: по протоколу количество кнопок ограничено 4-битным адресным пространством, т.е. 15 штуками (я знаю, что 4 бита — 16, но одну комбинацию из протокола выкинули). Поэтому как только приемник узнал адрес передатчика, то он автоматически знает и все возможные кнопки.

Размышляя подобным образом, я подумал, что раз у меня есть 15 потенциальных кнопок (которые я вообще-то запросто могу эмулировать домашним контроллером), то мне этого вполне хватит для управления 4 каналами реле. Однако в случае с описываемым агрегатом это не так, потому что, напомню, волей производителя, он понимает только 4 кнопки.

То есть, будь даже у пульта (физического или виртуального) хоть 100500 кнопок, все равно реле будет реагировать только на четыре. Эту интригующую особенность я, как водится, осознал лишь когда закончил чистовую сборку блока розеток. И не спрашивайте, почему я не собирал макет — не собирал и все тут. Вот и получается, что мне нужно было следующее: включение каждого канала одной кнопкой, а выключение — другой. Но с этим реле такой трюк провернуть оказалось попросту невозможно.

Повергнутый таким поворотом дела в суровую тоску, я, тем не менее, решил немного поэкспериментировать с пультом. И выяснил чудесную вещь. Во-первых, он сделан так, что с точки зрения розеток почему-то представляет собой три разных пульта: один на 4 кнопки и два — по одной. Во-вторых, если привязать четыре кнопки в режиме, когда одна кнопка переключает состояние канала, а оставшиеся две, например, в режиме Latching (когда одна кнопка включает, а другая — выключает), то нажатие любой из этих двух кнопок выключает все четыре канала. То есть, я нашел способ выключать все розетки скопом.

Почему так — понятия не имею. Возможно, логика в том, что при переходе на другой пульт, контроллер в первую очередь сбрасывает текущее состояние в изначальное, чтобы его работа соответствовала новым кнопкам. Но, скорее всего, какая-то ошибка в коде, потому что запрограммированные таким образом «дополнительные» две кнопки у меня только выключают все каналы — и ничего потом не включают.

Но все же я получил почти то, что хотел. И хотя мне было бы лучше иметь отдельную команду на выключение каждого канала, но за неимением лучшего, подойдет и групповое выключение (живу же я как-то с выключателями света Livolo).

Логически реле работает совместно с домашним контроллером из Arduino, который управляет периферией преимущественно по банальному радиоканалу с амплитудной модуляцией в диапазоне 433 МГц. Напоминаю, что для этой цели я использую замечательную библиотеку RC-Switch, которая и читает, и отправляет коды в самых популярных протоколах с фиксированным кодом, что используются в простейших китайских датчиках, розетках, радиореле и прочих подобных изделиях.

Мудрствовать я не стал, и поэтому для дальнейшего использования просто считал коды имеющегося пульта с прицелом на то, что управлять буду и им тоже — физический пульт часто гораздо быстрее всех этих сенсорных экранов и голосовых команд.

Чтобы не разжигать особо искрометную дискуссию на тему эргономики управления, скажу, что я для себя этот вопрос закрыл: управление преимущественно в автоматическом режиме, максимально учитывающем обычные модели поведения. Т.е. чем меньше касаешься кнопок — тем, значит, лучше сделана система.

Что касается конкретной конструкции блока розеток, то для него я купил простейшие, рублей за 12 розетки в Леруа Мерлен. Да, без заземления — потому что ни у одного из подключаемых к этим розеткам потребителя и не предусмотрено заземления. Вроде таких:



Питать реле я планировал от дополнительного блока питания, взятого из запасов. Просто потому, что подумал, будто бы местный блок питания будет безопаснее, чем заранее встроенный в реле, рассчитанные сразу на включение в электрическую сеть. Это, конечно, стоило мне места, но я подумал, что такой размен себя оправдает.

Заводские крышки я заменил на нарисованные по их образу и подобию «пятаки» и вставил все в также нарисованный и затем напечатанный подходящий корпус.

От лапок-распорок пришлось избавиться, потому что я не учел их при моделировании корпуса (и не стал перепечатывать), но по факту они не особенно нужны, поскольку винты очень качественно вкручиваются прямо в пластик.

Так как мне очень хочется похвастаться корпусом, то я похвастаюсь. Для простоты и удобства монтажа и использования он трехкомпонентный.



В корыте сделаны крепления для розеток, каналы для проводов, установочные места для плат, а также фиксатор сетевого провода и встроенная в стенку втулка-защита от переламывания провода.

Вымученная раскладка розеток отвечает следующим задачам:

1) Минимальные линейные размеры для печати одним фрагментом

2) Достаточное межрозеточное пространство для использования как с простыми вилками, так и с достаточно габаритными блоками питания (не на всех местах, конечно)

Общая крышка корыта — накладная и фиксируется на месте уже упомянутыми пятаками с розеточными отверстиями. Почему я не сделал крышку и пятаки монолитом? Помните, что мне нужно было три розетки в одной группе, а еще три — отдельно? Так вот, имея отдельные пятаки, я могу печатать их разными цветами, что позволяет наглядно разделять розетки на группы. Кроме того, съемные пятаки выручат, если я вдруг захочу поменять обычные розетки на розетки с заземлением — тогда достаточно будет перепечатать только эти самые пятаки, а не крышку целиком.



Для монтажа я использовал двухжильный провод сечением 1,5 мм. Конечно, это не очень много, но я принципиально не собирался использовать блок розеток для мощной нагрузки. Изначально планировал обжимать в наконечники, но выяснилось, что корпус впритирку — и поэтому вместо наконечников я банально лудил концы каждого отрезка.



Для соединений нескольких проводов в одной точке использовал клеммы WAGO, которых в расход пошло: 2 штуки на 3 контакта и две штуки — на пять контактов.



Защита от перелома выглядит так:



Кстати, большую помощь в сборке оказал многократно упомянутый здесь вот такой планшет для зарисовок:



Сначала я рисовал на нем раскладки розеток, потом — схемы соединения с длинами проводов.

Дополнительно я напечатал внешнюю коробочку с крышкой (по типу органайзеров для удлинителей), которая еще больше скрывает бардак:



И в итоге:



Теперь кратко итог по реле.

Плюсы:

1) Неплохая сборка
2) Удобное использование
3) Субъективно хорошая дальность срабатывания
4) Распространенный протокол
5) Невысокая цена

Минусы:

1) Абсурдные режимы работы
2) Ограничение на 4 кнопки

Я понимаю, что в минусы многие хотели бы записать еще и фиксированный код. Но это не минус, а особенность данного изделия. Тем более, во-многих случаях большего и не требуется, а в некоторых (как у меня) — и не нужно. Да и, положа руку на сердце, минус номер два, по-моему, сразу перечеркивает все плюсы.

Конечно, от всех ограничений можно избавиться, если приделать к реле свой надмозг из Arduino или, пуще того, ESP8266. Но, по-моему, тогда проще купить детали россыпью и сделать все с нуля.

Что-то похожее на MySKU:

• Дистанционное включение любого устройства 4CH Channel
• Четырёхканальный выключатель для «умного дома» — Sonoff 4CH Pro

ps. Да, я в курсе, что корпус черный, а провод — белый. Не спрашивайте.