SmartSwitch Tuya WL-SW01_16 16A WiFi - test, wnętrze (WB2S)

Witajcie moi drodzy.
Dziś potestujemy i obejrzymy dokładnie kolejny produkt przeznaczony dla inteligentnego domu, a mianowicie sterowany przez WiFi przekaźnik WL-SW01_16 16A od Tuya. Sprawdzimy na jakich elementach jest on zrealizowany i czy może da się wgrać mu alternatywny firmware.

Zakup WL-SW01_16
Produkt znalazłem w sieci pod hasłem "16A WiFi Wireless Smart Timer Switch Module DIY Home for Android Apple APP", choć można go też znaleźć pod jego nazwą modelu (WL-SW01_16). W momencie zakupu kosztował około 50 zł, teraz cena może być inna.

Poniżej umieszczam grafiki informacyjne od sprzedawcy:


Ten sam przekaźnik też jest dostępny w naszych krajowych sklepach (nie wiem czemu sprzedawca nazywa go 'sonoff', chyba że u niego wszystko co z wifi to jest 'sonoff'):


Plastikowa obudowa, dioda LED, przycisk i oczywiście przekaźnik w środku. Można powiedzieć, że to taki mocniejszy Sonoff Basic (bo BASIC ma 10A z tego co pamiętam, a ten produkt tu jest na 16A).
Produkt przyszedł w niebieskim pudełeczku:

W zestawie jest instrukcja oraz trzy paski dwustronnej taśmy 9448A 3M:

Terminal śrubowy ma ściąganą osłonkę:



Powiązane tematy
Na temat produktów z WiFi opartych na ESP (bądź podobnych układach) napisałem już kilka tematów. Głównie pokazuję tam wnętrza.
Opisuję też tam proces programowania takiego włącznika oraz użycie go z aplikacją producenta (Blitzwolf, SmartLife, Tuya, eWeLink) lub Tasmotą.
Polecam zapoznać się z tymi tematami, nie będę powtarzać wszystkich informacji kilka razy a z reguły dotyczą one wszystkich tego typu produktów.
Lista poniżej:
- BW-LT30 czyli adapter WiFi na żarówkę - test, teardown i wgrywanie firmware ESP
- Gniazdo elektryczne sterowane przez WiFi - BW-SHP8 - uruchomienie i testy
- Test i wnętrze BW-SS3, czyli włącznika światła na WiFi od Blitzwolfa
- Gniazdo/wtyk z WiFi PS-16-M i aplikacja eWeLink/Coolkit - test i teardown
- SmartLife switch - test, wnętrze i programowanie włącznika światła na WiFi (podobny włącznik, ale bez RF i opis programowania go w Arduino poprzez kabelki)
- Włącznik SC3-01 SmartLife i wgrywanie firmware ESP przez WIFI (tuya-convert/OTA) (tym razem programowanie przez WiFi, bez potrzeby otwierania obudowy, bez lutowania kabelków)
- Włącznik WiFi QTouch wpinany tylko w przewód L - test, wnętrze, schemat (ciekawy włącznik, który zrealizowany jest na tyrystorze a nie na przekaźniku, ale też ma w środku ESP8285)
- WiFi SmartLife ściemniacz jednokolorowego paska LED - test, wnętrze, schemat (ciekawy sterownik paska LED na tranzystorze MOSFET i WB3S)
Dodatkowo, temat o Tasmocie i wersji DIY przekaźnika WiFi:
- ESP8266 i Tasmota - sterowanie przekaźnikiem WiFi krok po kroku
Dodatkowo polecam temat o Home Assistant (który może kontrolować zbiór tego typu urządzeń):
Tutorial Home Assistant - konfiguracja, WiFi, MQTT, Zigbee, Tasmota


Parowanie z aplikacją, scenariusze działań
Parowanie tego typu urządzeń z aplikacjami eWeLinkIt/Tuya/Blitzwolf/SmartLife opisywałem już kilkukrotnie, więc tu dam tylko krótki opis i fotorelacje. Aby sparować urządzenie wciskamy przycisk na obudowie tak by zaczęła migać dioda LED a potem uruchamiany automatyczne parowanie z aplikacji. Parowanie przebiega poprzez naszą lokalną sieć WiFi (musimy mieć router), wspierane jest tylko 2.4GHz i oczywiście w aplikacji musimy podać nasze SSID i hasło.


Oczywiście można też w tych aplikacjach robić scenariusze i automatyzacje, na przykład wyzwalać przekaźnik za pomocą czujnika otwarcia drzwi, jak na zdjęciach poniżej:

Temat o czujniku otwarcia drzwi wykorzystanym do demonstracji ze zdjęć powyżej znajdziecie tutaj:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3771510.html

Co jeszcze oferuje aplikacja Tuyi dla WL-SW01_16?
Mamy tu standardowe opcje tak jak dla wszystkich urządzeń, np:
- historia zmiany stanów przekaźnika:

- możliwość ustawienia tego jak zachowa się przekaźnik po włączeniu po zaniku zasilania (czy pamięta ostatni status, czy resetuje na ustalony z góry):

- child lock (zabezpieczenie przed dziećmi; blokuje urządzenie dopóki czterokrotnie nie wciśniemy przycisku na obudowie)
- możliwość zmiany sposobu działania diody LED na przekaźniku (czy jest zgodne ze stanem przekaźnika, czy odwrócone - standby - czy zawsze zgaszone):

- i oczywiście kalendarzyk/sleep/automatyzacje (tutaj jako 'Schedule'):



- jest nawet automatyczne gaszenie po włączeniu po danym czasie (opisane jako 'Inching'), co może się przydać np. dla oświetlenia na schodach:


Wnętrze WL-SW01_16
Teraz najciekawsze, czyli zdejmujemy obudowę. Trzeba odkręcić cztery śrubki (jedna jest pod naklejką):

Potem można wyjąć już płytkę:


PCB:


Ciekawe jest to, że na płytce są miejsca na 3 moduły WiFi (oczywiście montowany jest tylko jeden z nich, nie wszystkie 3 na raz) i są one nawet podpisane M1, M2, M3. Jak widać producent był przezorny i pewnie ta płytka jest też kompatybilna z WB2S a może nawet z TYWE2S lub podobnym?
Przeanalizujmy układ po kolei. Najpierw jest warystor (zabezpieczenie przeciwprzepięciowe) i rezystor bezpiecznikowy:

Nieco dalej kondensator MKP klasy X2 0.1uF (zabezpieczenie przeciw zakłóceniom, wciąż jeszcze na linii AC):

Potem mamy mostek prostowniczy MB10F:

Następnie jest SM7033P:

Ten układ pełni rolę zasilacza. Zapewnia 12V dla reszty układu. Przede wszystkim rzuca się w oczy, że nie ma transformatorka. To nie jest flyback i nie ma tu separacji galwanicznej. Nota katalogowa układu wyjaśnia jak to działa:

Na schemacie jest 5V, ale w układzie z tematu układ zapewnia 12V. Jest to przetwornica buck, obniżająca napięcie sieciowe. Charakterystyczne elementy (dławik, dioda prostownicza) można poznać na schemacie i na płytce. Poniżej daję ogólny schemat przetwornicy buck:

(obrazek z wikipedii na licencji CC )
Dalej mamy kolejny układ podpisany WBCKC (ew. WBOKC):

Nie znalazłem jego noty katalogowej, ale po całym układzie (i dławiku i kondensatorze) widać, że to jest kolejna przetwornica step down. Ona zamienia 12V na 3.3V dla serca układu (modułu od WiFi).
Moduł od WiFi to jednak nie jest nic na ESP. To WB2S:

(warto wspomnieć, że WB3S spotkałem już w temacie WiFi SmartLife ściemniacz jednokolorowego paska LED - test, wnętrze, schemat)
Moduł od Tuya zrealizowany na 32-bitowym BK7231D.

Wymiary:

Pinout:

Obok jest tranzystor i przycisk:

J3Y, jak zwykle S8050.

Do sterowania przekaźnikiem też jest tranzystor (też S8050) i oczywiście dioda zabezpieczająca równolegle do uzwojenia przekaźnika:

Przekaźnik jest rzeczywiście na 16A:

Jest to SM-S-112DM1 16A 250VAC od SANYOU.
Przekaźnik odcina tylko fazę:

(a właściwie: odcina fazę jak poprawnie podłączymy przewody... ale to wiadomo)

Pomiary
Jeszcze kilka pomiarów by potwierdzić to co pisałem. Za mostkiem Greatza:

12V z SM7033P:

3.3V za przetwornicą step down:

12V na tranzystorze od sterowania przekaźnikiem (przekaźnik wymaga 12V):

Czyli zasadniczo te 12V jest tam dla przekaźnika. To przekaźnik narzuca użycie 12V, co z kolei narzuca użycie osobnego układu step down by uzyskać 3.3V. Pewnie gdyby był tam inny przekaźnik, to za SM7033P by mogło być 5V, a 3.3V by się brało ze zwykłego (tańszego?) LDO.

Podsumowanie
Produkt ten nie jest taki zły, ale nie jest też czymś co chcemy kupić jeśli zależy nam na wgraniu własnego wsadu i uniezależnieniu się od serwerów producenta. W środki nie ma żadnego ESP8266/ESP8285, tylko WB2S. Więc co najwyżej możemy go użyć z Home Assistant poprzez Smartlife/Tuya plugin, ale wtedy nie pominiemy serwerów producenta.
Jeśli chodzi o samą budowę produktu, to jest dość nieźle, w środku jest nawet zastosowana przetwornica step down by uzyskać 3.3V z 12V (zamiast często spotykanego zwykłego regulatora liniowego, na którym byłyby większe straty i wydzielałoby się więcej ciepła).
No i trzeba pamiętać, że ten układ odcina tylko fazę (o ile dobrze podłączymy przewody), zero jest zawsze podłączone.
PS: Załączam noty katalogowe układów ze środka dla dociekliwych. Jak ktoś wymyśli jaki układ kryje sie za WBCKC to też proszę dać znać.