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RELE-WIFI

Escuela de Educación Secundaria Técnica N° 5 "2 de Abril" — Temperley, Buenos Aires Materia: Montajes de Proyectos Electrónicos Grupo: Relay WiFi Alumno: Tomás Colicchia Profesor: Ing. Martín Leguizamón

Descripción

Relé WiFi controlado mediante un ESP32-WROOM-32, capaz de encender y apagar una carga de forma remota a través de una conexión WiFi y un servidor MQTT (Mosquitto).

El ESP32 se conecta a la red WiFi y se comunica con el broker Mosquitto mediante el protocolo MQTT, enviando y recibiendo comandos para controlar el estado del relé. Para el accionamiento seguro se utiliza un optoacoplador PC817 y un transistor MMBT2222A, que permiten controlar el relé SDR-05VDC-SL-C desde el microcontrolador sin exponerlo directamente a la carga de 220V.

Además de la salida de relé, la placa incluye dos entradas digitales aisladas ópticamente (cada una con su propio PC817), pensadas para leer el estado de sensores o señales externas de 3.3V/5V sin acoplar eléctricamente esa parte del circuito al ESP32.

La alimentación del circuito se realiza mediante una fuente switching de 220V a 5V, con un regulador AMS1117 de 3,3V para alimentar correctamente al ESP32. Se incorporan además resistencias, capacitores y diodos de protección.

Aplicación final

Dispositivo de control remoto para manejar cualquier carga de 220V desde cualquier lugar con conexión a internet (por ejemplo, encender o apagar un artefacto de casa estando de viaje).

Arquitectura

[App/Cliente MQTT] <--> [Broker Mosquitto] <--> [ESP32-WROOM-32] --GPIO--> [PC817] --> [MMBT2222A] --> [Relé SDR-05VDC-SL-C] --> [Carga 220V]

Diseño de hardware (KiCad)

Esquemático

• Etapa de relé: R14 (330Ω) → U5 PC817 → R9 (1k) → Q2 MMBT2222A → bobina de K1 (SANYOU SRD-05VDC-SL-C), con D1 1N4148 como diodo de protección (flyback) y salida a bornera salidarele1.
• Entradas aisladas: entrada1 → R8 (220Ω) → U4 PC817 → R4 (10k) → GPIO IO19; entrada2 → R10 (220Ω) → U1 PC817 → R3 (10k) → GPIO IO18.
• Alimentación: entrada de fuente → D2 SS14 → regulador U3 AMS1117-3.3 (con C1 100nF y C2 100µF) → riel de 3.3V que alimenta al ESP32-WROOM-32.
• Programación/depuración: botones SW1 (BOOT) y SW2 (RST) con sus resistencias asociadas, y bornera J2 para TX/RX/IO0.

PCB

Placa de 89,5 mm x 46,6 mm, con una zona de exclusión (keep-out) reservada junto a la antena del ESP32-WROOM-32 para no afectar la recepción WiFi.

Los archivos fuente de KiCad (.kicad_sch / .kicad_pcb) todavía no están en este repo — por ahora estas imágenes son capturas de referencia del diseño.

Hardware / Lista de materiales

Costos aproximados (ARS)

Software (Arduino IDE)

1. Instalar el soporte de placas ESP32 (Boards Manager → buscar "esp32" → paquete de Espressif).
2. Seleccionar la placa (ej. "ESP32 Dev Module").
3. Instalar la librería PubSubClient (por Nick O'Leary) desde el Administrador de Librerías.
4. Abrir rele_wifi/rele_wifi.ino y completar:

   const char* WIFI_SSID     = "TU_RED_WIFI";
   const char* WIFI_PASSWORD = "TU_PASSWORD";
   const char* MQTT_BROKER   = "IP_O_DOMINIO_DEL_BROKER";

5. Cargar el sketch al ESP32.

Servidor Mosquitto

Se necesita un broker MQTT accesible (Mosquitto instalado en un servidor propio, Raspberry Pi, VPS, o un broker público para pruebas). Configuración mínima recomendada para pruebas locales:

sudo apt install mosquitto mosquitto-clients
sudo systemctl enable mosquitto

Para pruebas manuales:

mosquitto_sub -h IP_DEL_BROKER -t rele/wifi/state
mosquitto_pub -h IP_DEL_BROKER -t rele/wifi/set -m "ON"

Tareas y cronograma (aprox.)

Tomás Colicchia: conexión ESP32, cableado, montaje físico, diseño y programación, servidor Mosquitto, integración final, ajustes del servidor.

Duración total estimada: 4 semanas (48–60 horas).

Documentación

El TP original de la materia está en docs/TP_Relay_WiFi_Tomas_Colicchia.pdf.

Licencia

MIT