用小米IoT模组设计一款智能通断电模块,让小爱同学帮你远程电脑开机
很久之前用易微联的 PSF-B0X 系列芯片设计过一款非常迷你的 WiFi 通断电模块,将模块连入 WiFi 后就可以在手机上远程控制一个继电器动作,模拟一个按键开关,将其接到主板的开机排针上,就能远程无线开机,配合开机自启的向日葵等远程控制软件,就能实现随时随地操作家里或者办公室的电脑。
硬件电路设计简单,参考数据手册中官方提供的 PSF-B0X 最小系统原理图,只需要添加电源、继电器、按键等简单外围功能电路,绘制 PCB,无需编程就能完成该模块的设计。
PSF-B0X 系列芯片有单路/双路/四路的,一个模块最多可同时控制四个继电器,模拟四枚按键。
控制这个模块需要单独下载一个易微联的 APP,如果想要接入米家生态的话,可以在米家 APP 里添加第三方平台的设备,但是只能用小爱语音控制,模块不能在米家 APP 里面直接显示,而且控制命令需要先经过小米的服务器再到易微联的服务器,然后再把执行结果传回本地,会有一定的延迟,对网络要求较高。作为一个小米智能家居,自然想设计一款小米原生、支持米家直连的控制模块。
小米 IoT 模组-MHCB07P
设计这样一款控制模块的核心是获得小米的 IoT 模组,小米开发者 2019 大会上发布了三款小米 IoT 模组,其中 BLE Mesh 模组只要 6 元,ZigBee 3.0 模组 10.5 元,WiFi+蓝牙模组 9.5 元,比易微联 PSF-B0X 系列 14 元的价格便宜不少,第三方的家电厂商几乎不用增加多少硬件成本,就能接入米家生态,变身「智能家电」。
然而这样的模组个人却买不到,各个电商网站上找不到相关产品,百度搜索小米的 IoT 模组也只能搜到相关新闻,搜不到模组本身的信息,似乎这几款模组只存在于发布会的新闻中,并不对普通人出售。
我之前写过好几篇关于「小米通断器」的文章,这些通断器里面就使用了小米的 IoT 模组,比如这款 20 多元的蓝牙 Mesh 版通断器,里面就有一块小米 BLE Mesh 模组。
通断器的原理也很简单,PCB 抄板电路图如下所示:220V 转 3.3V 的降压电路给模组供电,模组输出控制一个继电器,进而控制火线的通断。如果把里面继电器的 COM 和 NO 引脚单独接出来,就是一个不带电输出的通断电模块了。
这块模组上面标有型号 MHCB07P,在小米 IoT 开发者平台上只能搜到这款模组的基本信息,比如采用了 Realtek 主芯片,价格为 5.99元。
MHCB07P 模组只是金属屏蔽罩那一小块,里面是蓝牙芯片 RTL8762CGL 和一些电阻电容晶振构成的外围电路,由于不知道会不会违规,原理图我就不贴上来了。
通断器里面这块有 8 个引脚的电路小板是模组的扩展板,主要是增加了天线和滤波电路。8 个引脚上的丝印分别是 GND、3V3、W、Y、R、G、B、AC,W~AC 引脚连接的是蓝牙 SOC 芯片的 IO 引脚,由固件写好了相关功能,对于这款凌动通断器来说,PCB 上只使用了“W”引脚和“AC”引脚,W 是输出信号,APP 上发出打开通断器命令,W 引脚输出高电平,关闭通断器则为低电平。AC 功能不明,猜测是跟凌动功能有关,记录通断器当前状态。W 和 Y 估计是表示白光和黄光,R、G、B 引脚则是调光调色或者全彩驱动里才用得到。
米家 mini 通断电模块 DIY
由于买不到小米的 IoT 模组,个人 DIY 的话只能从现有的通断器里面拆下模组使用了,模组已经刷好固件,无需编程,到手即用。记得要选择凌动版本的通断器,普通版通断器的固件是不支持点动功能的。
经过上面的分析,要设计一款小米通断电模块,只需要用到模组的 3V3、GND、W 这三个引脚。电路设计比之前的易微联通断电模块还要简单,只需要加一个 3.3V 的 LDO 电路和继电器驱动电路即可。
秉承着一贯的超迷你 PCB 设计,整体尺寸只有 35x18mm,是全网最小的米家通断电模块(可能)。正面采用了“极为先进”的 Type-C 供电,板载一枚常闭按键用于重置,输出端预留了带电输出接口,既可以输出继电器信号(NO 和 COM),短接“---”的两个焊盘,还能带电输出,输出电压=输入电压。背面则是小米的 IoT 模组和欧姆龙 mini 继电器。
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模块使用方法
模块配网方法跟通断器一样,配对按键按 9 次就是重置,打开米家 APP 搜索添加设备,完成后就能在 APP 里面直接控制,如果是模拟按键的话点动时长设置为 1s,此外还支持定时、倒计时、通电后默认状态设置。
这款 DIY 的小米通断电模块一共有两种输出模式,默认接 COM 和 NO 引脚,为不带电输出。可以模拟开机键,将其插到主板的 POWER SW 插针上,设置好点动时长 1s,就能在米家 APP 里面开机了,由于接入了小米智能生态,也可以使用小爱语音开机,联动各种各样的传感器进行开机,还能设置智能场景,实现电脑开机与屏幕挂灯、氛围灯等外设的联动,比易微联通断电模块可玩性更高。
此外还可以使用无线开关,将开机键贴在任意顺手的位置。蓝牙 Mesh 设备是本地联动,不用担心断网用不了的问题。
短接“---”的两个焊盘,变为带电输出模式,输出电压=输入电压,+- 输出引脚可以接 5-12V 的低压设备,比如灯带、风扇啥的。
由于通断器的固件里面只有一路输出,DIY 的模块也就只能控制一个继电器了,不像易微联那样有单路/双路/四路多种选择。
小结
我不明白小米为何推出了便宜的 IoT 模组却不对个人用户开放,就连数据手册都要保密。小米的通断器物美价廉,拆下里面的模组单独使用也是一种不错的选择,拆机模组还内置了通断器的固件,无需开发,尤其适合我这种不懂编程、只会点硬件设计的业余 DIY 爱好者。
有了这块体积小巧、米家直连的通断电模块,就能将任何带有物理按键的传统家电接入米家控制了,全屋智能,更进一步~
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作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~














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