Criando uma Rele Shield ESP-01 com alimentação de 100 – 240V

Introdução

 

Este post é continuação direta do post Automação residencial com a Alexa (Amazon) e ESP-01, onde aprendemos a automatizar a casa com a Alexa controlando 4 relés usando somente o ESP-01.

Hoje vamos criar uma versão final para esse projeto, onde, pode ser instalado diretamente na tomada para automatizar sua casa de forma efetiva, sem a necessidade de fontes intermediárias ou fios de protoboard, pois, o projeto fica bastante compacto e já alimentado em AC.

A principal vantagem deste projeto será que ele funcionará como uma shield para o relé, sem fios soltos, apenas encaixando ele por cima do relé e encaixando a placa ESP-01 na placa que iremos desenvolver.

Basicamente o projeto a ser desenvolvido é muito semelhante ao projeto anterior, mas com a diferença que iremos incluir uma etapa de incluir uma mini-fonte que faz a conversão da tensão 240-100V para 5V, e uma chave de 3 terminais para ligar e desligar o módulo que iremos criar.

O projeto final ficará assim:

 

 

Materiais

 

Para a realização desse projeto iremos precisar dos seguintes materiais:

 

Mãos à obra

 

Atenção: Se você é criança ou não possui experiência com solda e uso da rede elétrica, peça ajuda a um adulto experiente, pois como haverá o uso de tensão da rede elétrica e o uso do ferro de solda, acidentes graves e queimaduras podem ocorrer. 

 

Como dito, é muito necessário ler o post Automação residencial com a Alexa (Amazon) e ESP-01, se você não leu, clique nele e leia, e volte aqui depois.

Para iniciar, limpe as duas superfícies da placa de circuito impresso ilhada com uma palha de aço, ou algo do tipo, para que a solda se deposite corretamente.

O primeiro passo é dimensionar a posição que ficará a barra de 6 pinos macho/fêmea em sua placa, pois ela deverá ficar para baixo, encaixando nos termais macho do rele.

É desejável que ela fique em uma posição onde a nossa shield se encaixe da melhor forma possível a “completar” o que fica os pinos do rele, como na imagem abaixo.

Solde a barra de 6 pinos e usando um alicate de corte ou alguma ferramenta de corte, tire o excesso dos pinos machos que restaram.

Agora, posicione os demais componentes como na imagem abaixo, ou de uma maneira que achar melhor.

No caso da imagem acima, o regulador de tensão fica entre a mini fonte e o conector de 8 pinos para o ESP-01.

Com as posições definidas, você precisará fazer as ligações semelhantes  a do post anterior, que foi feito em protoboard, mas adaptadas ao novo projeto:

 

Para auxiliar, o pinout do ESP-01 é este:

Pinout ESP-01. Crédito: theengineeringprojects.com

Com ele podemos observar melhor a função de cada pino.

Precisaremos tomar bastante atenção ao efetuar as conexões, lembrando que não pode, de forma alguma, ligar 5V ao pino VCC, pois o chip funciona a partir de 3,3V. Por isso estamos utilizando um regulador de tensão.

Também será necessário ligar um resistor de 2,2K (Outros valores também atendem) ligando o pino 4 a tensão de 3,3V

Um diagrama para auxiliar na soldagem é disponibilizado na imagem abaixo, onde está demonstrado a parte inferior da placa, onde os componentes com exceção da barra de 6 pinos devem estar virados para o lado debaixo:

As linha de cores roxo, laranja, vermelho e preto são trilhas de solda a serem feitas ou cabos, o fio curvo de cor amarela passa por cima da solda roxa sem encostar, faça isso com um fio jumper. É importante que verifique e certifique que nenhuma trilhe encoste, pois poderá ocorrer acidente se for na parte AC antes da fonte, ou mal funcionamento se for depois da fonte.

Se você nunca realizou uma soldagem em uma placa ilhada, temos duas recomendações:

  • Você pode realizar uma trilha de solda, como na imagem abaixo de exemplo:

 

Imagem retirada de: https://www.picuki.com/

 

  • Ou você pode usar fios para organizar as soldas, como na imagem abaixo.

Imagem retirada de: https://www.picuki.com/

Com a soldagem feita, recomendamos que faça um teste de continuidade com um multímetro (se você possuir) nas trilhas, para ver se não foi feito um curto circuito.

Recomendo que passe um pouco de cola quente nessa região do circuito, para garantir que não haja choques elétricos acidentais.

 

A montagem final do circuito é essa:

Como o seu ESP já está gravado do último post, só encaixar ele e testar:

(Tenha certeza que todos os testes de inspeção visual ou de multimetro para detectar curto circuito foram bem sucedidos)

Ligando na tomada e colocando a chave no modo ON, o resultado deverá ser este:

 

Conclusão

 

Finalizamos aqui mais um post, espero que tenha dado tudo certo para você e que você tenha criado sua própria shield para o ESP-01 e tenha gostado bastante do resultado.

Como dito no último post, iremos sortear duas licenças do Sinric Pro com 10 dispositivos para você automatizar sua casa inteira, de forma bem simples. Fique atento lá no nosso instagram, iremos fazer o sorteio por lá!

Você gostou do projeto? Divulgue para um amigo para ele fazer também. Você montou o projeto, e achou lindo o resultado? Posta lá no instagram e nos marque! @eletrogate

Gostou do post? Deixe um curtir! Tem dúvidas ou sugestões, deixe um comentário.

Fico muito feliz por você ter lido até aqui! Muito obrigado!

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Gustavo Nery
Gustavo Nery
Cursando Engenharia de Controle e Automação pela UFMG. Apaixonado por eletrônica, computação e tecnologias na área de sistemas embarcados. Nos tempos livres me divido entre desenvolver pesquisa na universidade, adquirir novos conhecimentos e estar com a família.
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