2.2 IoT WiFi Actuador Tomacorriente: Esquemático ESP01

1. Esquemático con ESP01

El esquemático se divide en varias secciones mostradas en la figura y descritas a continuación.

1.1 Actuador

Para controlar el estado de un tomacorriente y la carga conectada se usa un relé.

La capacidad de carga del relé determina la capacidad de carga en Amperios del dispositivo, para el prototipo se usa el más básico de los relés controlados por 5 VDC y contactor a 110VAC nominalmente a 10A. No se usará la capacidad máxima del relé.

Para la operación del Relé se usa un optoacoplador que permite acoplar la salida digital del ESP8266 con la corriente demandada por la operación del Relé de aproximadamente 10mA.

El relé se activa con una señal de control de 5VDC que es diferente al voltaje de operación del controlador de 3.3VDC. La diferencia de voltajes se maneja por medio de un optoacoplador como una simplificación para separar los circuitos. Dado que la corriente del optoacoplador disponible no es suficiente para manejar el relé, se usa un Transistor NPN para impulsar la bobina del relé.

El relé tiene dos salidas en estado normalmente cerrado (NC)y la otra normalmente abierto (NO). La alimentación de estas salidas se realiza por medio de la línea de alimentación, por lo que éste dispositivo tienen un conector de 3 entradas para cada actuador. Seleccione la salida que sea de interés para el control del aparato (COSA) con el dispositivo.

1.2 Controlador

El pin para el actuador es GPIO3, RXD, que también se usó con el sensor magnético de puerta -ventana, configurado como salida (OUTPUT).

Se usa un LED monitor para el estado del interruptor/actuador en GPIO2 y un LED monitor para mostrar el estado durante conexión a la red en GIPO0. El diseño considera mantener GPIO0 y GPIO2 en el estado ALTO al inicio del dispositivo, luego establecer el modo de salida (OUTPUT, INPUT) en las instrucciones de configuración (setup()).

El reinicio del dispositivo se controla con la botonera «Reset» al cambiar el pin a estado BAJO (GND). El estado predeterminado es ALTO por medio de R1 y C1 minimiza los rebotes del pulsador.

La placa del circuito permite solo el estado de operación del ESP-01, la programación del módulo ESP-01 se debe realizar fuera del tablero. Revise la opción de programar con la «Conexión USB-TTL».

La activación del módulo se realiza de acuerdo a lo descrito en el manual del módulo. Revisar en la sección «Módulos» ESP8266 versión ESP-01.

1.3 Fuente DC

Conformada por el Regulador d 110VAC  a 5VDC, y el Regulador de 5VDC a 3.3VDC usando el módulo AMS1117.

Los componentes usados o sus sus componentes alternos se describen en la sección de Fuentes de Alimentación para Módulos.

http://blog.espol.edu.ec/edelros/fuente-de-alimentacion-a-3-3vdc/


2. Ensamble en Protoboard

Para probar el circuito se ensambla en un protoboard teniendo como guía el diagrama del circuito del punto anterior.

Para el desarrollo de la placa se condideró pasar al siguiente dispositivo, al combinar un interruptor con un tomacorriente que requieren un sensor y un actuador para trabajar en conjunto.


3. Circuito impreso – PCB

3.1 PCB de 4.5×4.5cm. Ocupa el menor espacio posible considerando el tamaño de los componentes.

 

3.2 Placa de 5×7. Usa el espacio y partes distribuidas considerando el tamaño de las placas perforadas para realizar prototipos. Es la versión simplificada del prototipo de interruptor que controla un tomacorriente o foco.