Zasilanie esp32/zamka elektrycznego poprzez USB

Yo,

Jestem zielony w w kwestiach elektroniki stąd potrzebowałbym rady.

Potrzebuje kontrolować zamek elektromagnetyczny z poziomu laptopa. W skrócie:

• Podłączam esp32 do pc za pomocą USB
• Przy pomocy api łącze się z esp32
• Program po spełnieniu warunku wysyła informację do esp32
• esp32 odbiera i waliduję informację
• Jeśli zwalidował poprawnie wtedy wysyła impuls elektryczny do zamka, który się zwalnia
• Delay

Obejrzałem kilka tutoriali kolegów znad gangesu i akurat w ich przypadku używali zewnętrznego zasilania jakim były baterie. Wszystko szło przez przekaźnik 5v.

Czy w przypadku mojego zamysłu z usb nadal potrzebuję dodatkowego przekaźnika?

Wszystko zależy od tego co to za elektrozaczep.
Powiedzmy, że będzie to zaczep jak do furtki czy domofonu. Takie zaczepy działają z napięciem 12V lub nawet wyższym i prądzie potrzebnym do pracy większym od 500mA. Dlatego na filmach widziałeś przekaźnik. Przekaźnik ma dwa obwody: cewka sterująca, przesuwająca styk i sam obwód tego styku. Cewka wtedy może być na 5V i potrzebuje bardzo mało prądu by przesunąć styk i sterować drugim obwodem. Obwód ze stykiem może mieć już zupełnie inne parametry i pozwalać na napięcie nawet sieciowe typu 230V i duże prądy. W przypadku elektrozaczepu pewnie wspomniane około 12V i większy prąd niż taki jaki może dostarczyć mikrokontroler na wyjściu pinów czy nawet cały port USB. Bo kolejnym istotnym aspektem jest to, że piny mikrokontrolerów nie mogą przesyłać tak dużych prądów jak 500mA bo prostu usmażysz uC.
Także punkt pierwszy sprawdzamy czym chcesz sterować dokładnie i wtedy wymyślamy do tego obwód zasilania.

Najlepiej symbole i PDF-y do wszystkich elementów jakie już masz w zamyśle :)

jurek1980 napisał(a):

Wszystko zależy od tego co to za elektrozaczep.
Powiedzmy, że będzie to zaczep jak do furtki czy domofonu. Takie zaczepy działają z napięciem 12V lub nawet wyższym i prądzie potrzebnym do pracy większym od 500mA. Dlatego na filmach widziałeś przekaźnik. Przekaźnik ma dwa obwody: cewka sterująca, przesuwająca styk i sam obwód tego styku. Cewka wtedy może być na 5V i potrzebuje bardzo mało prądu by przesunąć styk i sterować drugim obwodem. Obwód ze stykiem może mieć już zupełnie inne parametry i pozwalać na napięcie nawet sieciowe typu 230V i duże prądy. W przypadku elektrozaczepu pewnie wspomniane około 12V i większy prąd niż taki jaki może dostarczyć mikrokontroler na wyjściu pinów czy nawet cały port USB. Bo kolejnym istotnym aspektem jest to, że piny mikrokontrolerów nie mogą przesyłać tak dużych prądów jak 500mA bo prostu usmażysz uC.
Także punkt pierwszy sprawdzamy czym chcesz sterować dokładnie i wtedy wymyślamy do tego obwód zasilania.

Chciałbym wszystkim sterować przy pomocy laptopa.

Wiem, że esp32 ma bluetooth / wifi jednak finalnie w zamyślę mam bezpośrednie podłączenie przez kabel usb. W takim wypadku wystarczy podłączyć elektrozaczep bezpośrednio pod esp32?

Nie, niestety nie. Prąd który możesz puścić przez GPIO w takim STM32 to jak pamiętam jakieś 25uA. Zaczep raczej każdy będzie potrzebował większego natężenia.
Jaki dokładnie zaczep masz na myśli?
Prąd jaki możesz puścić przez piny uC można w skrócie porównać do przewodu. Jakbyś miał podłączyć jakąś spawarkę, kuchenkę, betoniarkę potrzebujesz grubego przewodu, nie da się tu użyć przewodu od np. USB bo się spali.

Oki, czyli nie obejdzie się bez tego :D

Sterować możesz np. przez tranzystor typu mosfet. Przekaźnik pomaga głównie jeśli chcemy odseparować obwody i sterować np. niższym napięciem w obwodzie o wyższym napięciu.
Daj info jaki zamek chcesz sterować, bo zrobimy ogólny kurs oderwany może od Twojego konkretnego przypadku.

Inna sprawa, że taki elektrozaczep to nic innego jak cewka. A co się dzieje z cewką, której gwałtowanie podajesz/zdejmujesz napięcie?

Ogólnie potrzebujesz mniej więcej coś takiego:

jurek1980 napisał(a):

Sterować możesz np. przez tranzystor typu mosfet. Przekaźnik pomaga głównie jeśli chcemy odseparować obwody i sterować np. niższym napięciem w obwodzie o wyższym napięciu.
Daj info jaki zamek chcesz sterować, bo zrobimy ogólny kurs oderwany może od Twojego konkretnego przypadku.

Najtańszy z alledrogo https://allegro.pl/oferta/elektrozaczep-symetryczny-do-furtki-drzwi-10869247839

Pytanie dodatkowe: rygiel ma być zwykły czy rezerwsyjny? Czyli bez napięcia ma być "luz", czy ma "trzymać" i podanie napięcia dopiero go "zwalnia".

No to zoabacz:

Napięcie zasilania: 8-12V AC/DC
Pobór prądu podczas pracy: 530mA przy 12V AC
Kierunek otwierania: prawy/lewy
Regulacja zapadki: tak

W USB (pomijamy PowerDelivery) masz 5V. Musisz już użyć większego napięcia np. jakiś zasilacz dodatkowy 12V 1A. I musisz pogodzić to, że zamek musi pracować w innym obwodzie. Najprościej więc użyć przekaźnika.

Tak podsumuję to, co koledzy pisali (plus dodam coś od siebie, chociaż większość rzeczy już padła):

• taki elektrozaczep (czy jakikolwiek inny rodzaj zamka - przykładowo https://www.dantom.com.pl/zamek-elektromagnetyczny-elektrozaczep-dt-3031-p-684.html) działa raczej na 12V, więc nie zasilisz tego z ESP
• nawet jakbyś znalazł coś na 5V - i tak kwestia poboru prądu, więc nie zasilisz tego z ESP
• skoro takiego prądu nie pchniesz przez ESP bezpośrednio - trzeba dodać jakiś przekaźnik
• skoro i tak musisz mieć zewnętrzne zasilanie podane - dasz je na zamek, a przy okazji zasili Ci ESP
• skoro masz ESP zasilane niezależnie od kompa (nie mamy żadnego USB) to serio - skorzystaj z WiFi
• jak masz na WiFi to możesz sobie w pól godziny zrobić jakiś prosty panel WWW do sterowania zamkiem. A do panelu możesz się wpiąć jakkolwiek - przez komórkę, z dowolnego kompa, możesz dać żonie dostęp do tego itp. (tylko nie dzieciakom - sam jestem na etapie zabezpieczania w ten sposób mojego biura w chacie :D). A możesz nawet sobie walnąć jakieś proste API czy jakiegoś REST'a i wtedy zrobisz z tym cokolwiek (np. apka na komórkę albo desktopowa siedząca w trayu)
• rozszerzając poprzedni myślnik: chcesz mieć zamek otwarty jak podasz napięcie. A co w sytuacji, w której prądu nie będzie? Albo ESP/przekaźnik/zamek się zepsują - masz możliwość otwarcia ręcznie (np. z klucza)? Bo jak nie to mamy problem
• zabezpieczenie przed sytuacją z poprzedniego punktu (jeśli kilkanaście złotych miesięcznie za prąd nie stanowi problemu) - dajesz zworę elektromagnetyczną - coś w stylu https://e-planeta.pl/pl/p/Zwora-elektromagnetyczna-180-kg-WZE-180-/315 (link przykładowy, pierwszy lepszy z netu). Wtedy jak masz zasilanie to drzwi są zablokowane magnesem. Ale w przypadku awarii albo braku zasilania - można normalnie wejść do środka.

A tak w ogóle - pochwal się, po co Ci ten wynalazek. Co kombinujesz :D

A tak w ogóle - pochwal się, po co Ci ten wynalazek. Co kombinujesz :D

Dzięki Szczurku :D

Przyjaciel prowadzi siłownie i poprosił mnie o pomoc w budowie systemu do sprawdzania karnetów. Ludzie będą mieli karnety z QR i będą je skanować (kamerka web + cv2). Jeśli karnet jest ważny to drzwi do szatni się otworzą :) Taka mała automatyzacja, żeby ograniczyć wchodzenie na "krzywy ryj" (Młodzież często to niestety robi).

Ogólnie wszystko mam zaplanowane a nawet większość napisane - Apka webowa offline + postgres. Zostało tylko zesynchronizowanie tego z zamkiem stąd pomysł padł na esp32 / arduino. Po nowym roku zamawiam złom i biorę się do roboty :P Jak się coś urodzi to się na pewno pochwalę ;)

Myślałem, że to robisz hobbystycznie/dla siebie do domu.
Ale jeśli ma to być wykorzystywane komercyjnie - nie wiem po co wyważasz otwarte drzwi.
Na rynku są dziesiątki gotowych systemów kontroli dostępu i to, o czym piszesz - większość z nich ma ootb. Kupujesz gotowy zestaw (zamek plus jakaś centralka/steownik), to ma swoje API - więc Ty jedynie podpinasz swoją apkę do tego ich urządzenia i jak klient się zautoryzuje (kodem QR czy jakkolwiek inaczej) to dajesz sygnał do centralki, że ma otworzyć drzwi.

Podsumowując - jeśli chodzi o zabawę dla własnej satysfakcji to spoko. Jeśli to ma być realnie wykorzystywane - bierz gotowca.

Pojawia się jednak pytanie po co stosować ESP32. Oczywiście można na siłę wykorzystać wbudowany np. do ESP32-C3 interfejs USB. Trzeba go jednak oprogramować. Znacznie prościej będzie zastosować układy z serii FT np. FT230, FT245 lub układy z serii CP2102. Podłączasz je do USB i od razu działają.
Na znanym portalu aukcyjnym za około 25 zł kupisz gotowy "przekaźnik sterowany z USB"
ESP32 ma sens w rozwiązaniach gdy otwieranie odbywa się bezprzewodowo np. ze smartfonu.

jest tez doorbox do bleboxa za ok 200zl gotowy, spinasz tylko elementy razem i gotowe.

Wracam z ew pomysłem jak się do tego zabrać. Screen 1 to oryginalne rozwiązanie z tutoriala w przypadku kontroli jednego zaczepu. Screen 2 to mój edit. W moim przypadku chce kontrolować dwa zamki (niezależnie), więc pomyślałem o podwójnym przekaźniku. W zależności od logiki, będę wysyłał napięcie na jeden z dwóch konkretnych pinów. Na ss jest RBI (schemat z tuta). W moim przypadku będzie to esp32.

Jedyne co rozkminiam to źródło zasilania dla zamków. Wydaję mi się można zrobić to sensowniej i wyeliminować drugie źródło zasilania. Być może się mylę, ale tak jak mówiłem jestem zielony :P

Przypominając - Po waszych radach stwierdziłem, że sensownym (i bezpiecznym) rozwiązaniem będzie zamek rewerysjny, czyli zamknięty pod prądem, otwarty bez prądu (Eliminacja ryzyka braku prądu i ew. zamknięcia drzwi).

Chodzi o jeden zasilacz 12V? Jeśli tak, to po prostu łączysz sobie wejścia napięciowe przekaźników. Chodzi tylko o to by zasilacz miał takie parametry by mógł "napędzić" oba zaczepy na raz. No i ta kwestia rodzaju zamka. Raczej bym szedł w normalny czyli otwarty po podaniu napięcia, a użył mechanicznego zamka na klucz.
Nie wiem jak masz tam możliwość montażu.
P.S.
Jak robisz schemat to opisz piny i wejścia numerycznie, to będzie można powiedzieć coś w stylu połącz pin 1 z 5.

Jeśli jesteś "zielony" i chcesz osiągnąć sukces to stosuj proste rozwiązania. Kup gotową płytkę z jednym lub kilkoma przekaźnikami sterowanymi przez USB. Użycie ESP32 lub RPi jedynie skomplikuje to co chcesz osiągnąć.

Za bardzo nie rozumiem, o co pytasz.
Tak, jak napisał @jurek1980 - możesz jednym zasilaczem obskoczć dwa zamki. W sumie - jak będzie miał wystarczająco mocy, to i 50 obsłuży ;)
Także prośba - napisz, w czym dokładnie jest problem.

https://vimeo.com/789439076

Tak +/- prezentuje się logika. Na razie zahardocodwany qr do testów.

Komunikuję się z esp po BT za pomocą pythona. W pythonie też zaimplementowałem odczytywanie wartości z qr.

Zostało dopisanie cruda i można montować :D

Wydaje się, że działa zaje.. znaczy bardzo fajnie :D
Ten BT to tak docelowo, czy jak pchniesz to na produkcję, to dasz kabelek?

cerrato napisał(a):

Wydaje się, że działa zaje.. znaczy bardzo fajnie :D
Ten BT to tak docelowo, czy jak pchniesz to na produkcję, to dasz kabelek?

Docelowo z zabezpieczonym mac po stronie esp. Kumpel chce mieć wszystko lokalnie, więc centrum dowodzenia będzie jego PC :P

ledi12 napisał(a):

Docelowo z zabezpieczonym mac po stronie esp. Kumpel chce mieć wszystko lokalnie, więc centrum dowodzenia będzie jego PC :P

Ale to ma być zabezpieczenie MAC do połączenia BT?
Średnio mi się to podoba:

1. komputer padnie, będzie chciał szybko wsadzić innego - ale dupa, BT się nie zepnie, bo inny będzie adres adaptera BT
2. zabezpieczysz się przed tym, że ktoś z nudów się będzie chciał podłączyć do Twojego BT, ale nadal nie masz gwarancji stabilności. Jakoś bym się bał dawać cokolwiek działające przez BT na produkcję. Widzę po sobie, jak często są kłopoty ze sparowaniem głupiej słuchawki z telefonem, a tutaj na takim rozwiązaniu chcesz oprzeć cały system kontroli wejścia do obiektu :/

A tutaj wersja z podpiętymi zamkami. @jurek1980 Dziękuję serdecznie za cenne wskazówki odnośnie schematu :)

https://vimeo.com/789792527

System kontroli siłowni

Development mogę uznać za zakończony, ew kilka frontowych poprawek. Frontendowca ze mnie nie będzie, ale też nigdy nie byłem dobry w centrowanie divów :P Anyway interfejs miał być turbo prosty i przejrzysty + będzie w 100% offline jako panel kontroli.

• Tworzenie użytkownika

• Przypisywanie użytkownika do QR

• Zarządzanie karnetami (Przedłużanie, usuwanie, edytowanie)

• Trakowanie wejść per QR / historia zakupionych karnetów

• Otwieranie drzwi z poziomu interfejsu, ad hoc.

  Apka przetestowana w warunkach domowych (auto & manual), więc pora na ostatnią fazę, czyli montaż i test na produkcji :D

Zameczki zamontowane i przeciągnięte kablem 0.75mm (8 metrów). Rozwiązanie przepiąłem na kabel po dłuższym namyśle (BT spoko, ale i tak esp jest podpięte pod pc więc zawsze stabilniej). Na razie wszystko stabilnie działa i jest w miarę szybkie. Za miesiąc wrócę z lista rzeczy, które wyszły (a wyjdą na pewno) :D

Wracam z małym info. Wszystko śmiga bez zarzutu. Ludzie zaczęli regularnie opłacać karnety i wszelkie kombinowanie ukróciło się do minimum. Właściciel zadowolony bo znacząco poprawiła mu się płynność przychodów :)

Większych problemów (o dziwo) jeszcze nie było. Jedynie jakieś lekkie rozjazdy na FE, które nie wpływały na samą logikę programu (Data flow nienaruszony). Oby tak pozostało :D

https://streamable.com/w7lbe8

W sumie przypomniałem sobie o tym temacie i wróciłem tutaj przypomnieć sobie jakie problemy miałem z początku / jak przebiegał development :D

Po 8 miesiącach od zamontowania wszystko nadal działa stabilnie, bez fuckupów. A co najważniejsze, uszczelniło dochód siłowni o kilka ładnych tysi :)