Creasol DomESP1 y DomESP2: Placa de entrada/salida/alimentación para el módulo ESP8266

ESP8266 es un MCU muy potente y económico equipado con transceptor WiFi , muy útil para ampliar entradas/salidas de un sistema domótico.

La placa Creasol DomESP1 está diseñada para el módulo ESP8266 NodeMCU V3, con paso de cabezal de 900 mils (opcionalmente, soldando cabezales adicionales, es posible usar el módulo de 1100mils o el mini módulo WeMos D1), e integra todo el circuito para administrar entradas digitales, una entrada analógica, 4 salidas de relé, bus I2C, bus 1wire y 2 salidas mosfet con capacidad de 8A 30Vmax.

Las salidas Mosfet se comparten con los GPIO I2C, por lo que no es posible controlar tanto el bus I2C como el Mosfet.

Los LED en los puertos I2C y salidas de relé, permiten verificar el estado de la placa y encontrar cualquier problema en las conexiones de los cables o la configuración del firmware: los LED se habilitan presionando el botón Test .

La función de habilitación de LED y la fuente de alimentación en modo de conmutación conducen a un control total de entradas/salidas con un consumo de energía optimizado , incluso si el módulo ESP8266 y el firmware no están diseñados para ser realmente "ecológicos".

Cada relé consume alrededor de 450 mW de potencia: si se necesitan varios relés, se recomienda utilizar dispositivos más inteligentes como Creasol DomBus31 que tiene 6 salidas de relé SPST de 250 V 5 A + 2 salidas de relé SPDT de 10 A: DomBus31 consume menos de 15 mW en espera y menos de 600 mW con los 8 relés ENCENDIDOS.

El módulo ESP8266 se puede programar con el firmware ESPEasy u otro firmware adecuado para el módulo NodeMCU v3, como ESPHome , Tasmota , ...

En nuestra tienda es posible comprar:

1. la placa DomESP1 simple : el cliente debe comprar y programar por sí mismo el módulo ESP8266, paso de cabezal de 900 mil;
2. la placa DomESP1, con el módulo ESP8266 ya programado con el último firmware ESPEasy .

Detrás de la placa DomESP1 se encuentra la placa DomESP2: es exactamente la misma placa, pero utiliza bloques de terminales enchufables (ver la imagen a continuación).

Características

• 4 salidas de relé (250 V 10 A máx.) con consumo de energía de 450 mW
• 1 entrada analógica, 18 V máx., función=%valor%*0,01828
• Bus 1wire (1Wire) que se puede utilizar como GPIO normal
• Bus I2C (bloques de terminales SDA y SCL) que se puede utilizar como GPIO normal y se comparte con MOSFET de 12 A 30 V máx., con capacidad de encendido/apagado y atenuación
• 2 salidas MOSFET, de drenaje abierto, 12 A, 30 V máx., aptas para controlar tiras LED y otras cargas de CC, con función PWM. Los MOSFET se controlan mediante las mismas entradas y salidas GPIO que SDA y SCL, por lo que no se pueden usar conjuntamente.
• Fuente de alimentación conmutada, para reducir el consumo/disipación de energía, con voltaje de entrada de 5-25 V CC
• Salidas de 5 Vcc y 3,3 Vcc disponibles en los bloques de terminales
• Consumo de corriente en modo de espera (WiFi completamente operativo, relés y mosfet apagados): típicamente 80 mA a 5 V CC, 40 mA a 12 V CC, 20 mA a 24 V CC

¿Quieres más para tu sistema domótico? Descubre los módulos DomBus:

• confiable (conectado por cable, como KNX y otros protocolos de alta confiabilidad)
• Consumo de energía muy bajo : 10÷15 mW en modo de espera (ESP8266 consume 400 mW en modo de espera, shelly/sonoff consume mucho más)
• Latencia muy baja , adecuada para sensores de alarma y pulsadores (solo versión DomBus; la versión Modbus no es de baja latencia)
• Sin contaminación de RF, sin batería, sin desconexiones, sin dolor
• funciona con Domoticz (complemento), Home Assistant OS (complemento), Home Assistant , NodeRED , OpenHAB , ioBroker (puente DomBusGateway entre el protocolo DomBus y MQTT-Autodiscovery) y otros sistemas compatibles con el protocolo MQTT o Modbus .

Instalación de DomESP1

Es posible encontrar documentación del proceso de instalación (descarga de firmware y configuración del dispositivo) en la dirección https://www.creasol.it/domesp1conf

Cuando se compra la placa DomESP1 con el módulo NodeMCU, el firmware ESP-Easy , versión normal, se ha programado en el módulo, por lo que está listo para usar.
Es posible reprogramar otro tipo de firmware (Tasmota, ESPHome, ...), por supuesto.
Para acceder al firmware ESP Easy, siga los pasos a continuación:

• ESP Easy se iniciará en modo Punto de Acceso, con el SSID ESP-Easy o similar y la contraseña configesp . Active el Wi-Fi en un smartphone o PC y conéctese al SSID ESP-Easy o ESP_0 o similar, usando la contraseña configesp.
• Configure el SSID de la red WiFi donde se conectará el dispositivo y la contraseña WiFi asociada, luego haga clic en el botón Conectar .
• En este punto, el dispositivo se asociará a la red WiFi seleccionada con el SSID y la contraseña proporcionados.
• Escanee la red para encontrar la dirección IP del dispositivo y conéctese a él mediante un navegador: http://DEVICE_IP_ADDRESS

Manual de instrucciones

Notas de aplicación

Placa DomESP1 utilizada para controlar una piscina

La placa es perfecta para controlar bombas y sensores de temperatura , utilizando un módulo WiFi NodeMCU con firmware ESPEasy o Tasmota .

La placa se alimenta a baja tensión, de 8 a 25 Vdc, para garantizar el aislamiento galvánico de la red: DomESP1 utiliza un regulador de modo de conmutación para minimizar el consumo y la disipación de energía , muy útil teniendo en cuenta que el módulo NodeMCU consume 400 mW cuando está operativo.
Dispone de 4 relés con capacidad de 5A 250V que pueden utilizarse para comandar hasta 4 actuadores (bomba, luces, ...), y admite bus 1wire para conectar 1 o más sensores de temperatura a prueba de agua DS18B20 (en paralelo).
Además, integra 2 mosfets con capacidad de 30V 12A para controlar cargas DC (con función PWM/dimming), 1 relé de estado sólido con capacidad de 60V 100mA , bus I²C para sensores y 1 entrada analógica 18V máx .

Con el siguiente script es posible controlar la temperatura del agua de la piscina , utilizando una tubería solar negra y una bomba para recircular agua caliente para aumentar la temperatura del agua al punto de ajuste deseado.

--Domoticz script to control swimming pool water temperature
-- script executed every minute: name this file scripts/lua/script_time_swimmingpool.lua
DEVPUMP="name of pump device"
DEVTEMPA="name of temperature A"
DEVTEMPB="name of temperature B"
TEMPSET=30   -- temperature for the pool 

commandArray={}	-- list of command to sent to Domoticz when script ends
tempA=tonumber(otherdevices[DEVTEMPA])
tempB=tonumber(otherdevices[DEVTEMPB])
if (otherdevices[DEVPUMP]=='Off') then
	-- pump is OFF
	if (tempAtempA+5) then
		-- must heat! tempB is 5 degrees > tempA
		commandArray[DEVPUMP]='On'
	end
else
    -- pump is ON
    if (tempA>TEMPSET or tempB<=tempA) then
    	commandArray[DEVPUMP]='Off'
    end
end
return commandArray

Creasol DomESP1 conectado a un sistema de calefacción central

El siguiente diagrama muestra cómo conectar algunos sensores de temperatura/humedad mediante bus 1wire para monitorear la temperatura ambiente y del agua; ESP8266 controla una salida de bajo voltaje para habilitar/deshabilitar el sistema de calefacción y 3 salidas para habilitar/deshabilitar 3 bombas o válvulas.

Esto es solo un ejemplo. A través de la conexión WiFi, el módulo ESP8266 instalado en esta placa comunicará las temperaturas al controlador Domoticz, que activará o desactivará el sistema de calefacción central, controlando las tres zonas de calefacción activando o desactivando la bomba correspondiente.

Para ahorrar más energía , recomendamos usar DomBus37 o DomBus38 , que cuentan con relés para gestionar el calentador/bomba de calor y numerosas entradas para medir la temperatura. Los relés DomBus37 y DomBus38 consumen entre 50 y 100 mW cada uno cuando están activados.
Para obtener el mejor ahorro de energía, sugerimos utilizar DomBus21 , que tiene 3 relés de alta potencia (3,5 kW máx.) que no consumen nada cuando están encendidos o apagados, y 2 entradas que se pueden usar para medir la temperatura.
Alternativamente, a

Usando el mosfet para controlar tiras de Led por PWM

Las placas DomESP1 y DomESP2 tienen 2 MOSFET, 30 V 12 A , que se pueden utilizar para varias funciones diferentes.

En esta nota de aplicación describiremos cómo controlar una o dos tiras de LED de 12/24 V CC mediante estos MOSFET, que pueden activarse como ON/OFF o como PWM para atenuación .

Usando el firmware EspEasy en el módulo ESP8266, es posible controlar la salida PWM mediante una llamada http, usando la sintaxis
http://IP_DEL_MÓDULO_ESP/control?cmd=pwm,GPIO,CICLO_DE_TRABAJO,TIEMPO_DE_DESVANECIMIENTO
Por ejemplo
http://192.168.1.123/control?cmd=pwm,4,512,1000
para configurar pwm en GPIO 4 (salida MOS1), ciclo de trabajo al 50% (el valor varía de 0=Apagado a 1023=Encendido), usando un tiempo de desvanecimiento de 1000ms (de modo que el ciclo de trabajo cambie gradualmente al valor establecido en 1 segundo).

En Domoticz, es posible crear un interruptor virtual que se configura (en el panel Interruptores) como SwitchType=Dimmer. A continuación, encontrará una barra deslizante que se puede mover de 0 a 100 %. Para mostrar este valor porcentual en EspEasy, siga las instrucciones en https://www.domoticz.com/forum/viewtopic.php?t=20583

Los N-Mosfet están conectados en una configuración de drenaje abierto, con la fuente conectada al orificio GND y conectados entre sí al plano de tierra de la placa, por lo que los MOSFET no están separados galvánicamente del resto de la placa.

En la placa de circuito impreso (PCB) se encuentran dos orificios para cada MOSFET: uno marcado como MOS1 , que debe conectarse al terminal V- de la tira LED, y otro marcado como GND , que debe conectarse al terminal V- de la fuente de alimentación. El terminal V+ de la tira LED debe conectarse al terminal V+ de la fuente de alimentación de 12/24 V. Lo mismo ocurre con los orificios MOS2 y GND , que se conectan al segundo MOSFET. Se pueden soldar cables o bloques de terminales con un paso de 3,5 mm a estos cuatro orificios.

Para habilitar la salida MOSFET, se debe cortocircuitar un puente en la PCB, marcado como habilitado para MOSx, con el soldador. MOS1 comparte el mismo GPIO que SDA, mientras que MOS2 comparte el mismo GPIO que SCL. Por lo tanto, al habilitar un MOSFET, se pierde la posibilidad de usar SDA o SCL como entrada/salida/I²C.
Para evitar picos de tensión al cambiar el MOSFET de encendido a apagado, se recomienda conectar un diodo Schottky externo de rueda libre de 2 A y 40 V, como se indica en la imagen. Además, si la fuente de alimentación no está ubicada cerca de la placa DomESP, es recomendable añadir un condensador de 220 µF y 35 V en los cables de alimentación, cerca de la placa DomESP, para minimizar el ruido conducido por los cables de la fuente de alimentación.

Uso de DomESP1 para leer el consumo/producción de energía de un medidor de energía y la temperatura mediante sensores de temperatura de 1 cable DS18B20

¿Necesitas ayuda? ¡Únete al canal de DomBus en Telegram!