ESP32-S3-Relay-1CH
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产品介绍
产品简介
ESP32-S3-Relay-1CH 是一款基于 ESP32-S3 主控，支持 WiFi、蓝牙、RS485 等外设接口的工业级 1 路 WiFi 网络继电器。内置电源隔离、光耦隔离等保护电路，安全稳定更可靠,适用于AIoT领域。
产品特性
- 基于 ESP32-S3 单片机，其上搭载 Xtensa 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240MHz
- 集成 2.4GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 双模无线通信，具有出色的射频性能
- 采用优质继电器，允许接入负载：≤10A 250V AC 或 ≤10A 30V DC
- 板载隔离型 RS485 接口，方便外扩接入各种 RS485 Modbus 工业扩展模块或传感器
- 板载 RTC 时钟芯片，支持定时任务
- 板载 USB Type-C 接口，可用于供电和下载调试，方便开发使用
- 板载接线端子供电接口，仅支持 5V 供电
- 板载光耦隔离，避免继电器外接高压电路干扰控制芯片
- 板载数字隔离，避免外部信号干扰控制芯片
- 板载一体式电源隔离，可提供稳定的隔离电压，隔离端无须额外供电
- 板载 RS485 收发指示灯，方便感知设备的运行状态
- 导轨式保护外壳，方便安装使用，带外壳更安全
产品参数
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微控制器 |
ESP32-S3 (默认 ESP32-S3R8 芯片，可定制) | |
|---|---|---|
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无线通信 |
2.4GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n)、Bluetooth 5 (LE) | |
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USB 接口 |
接口形式 |
USB Type-C |
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供电电压 |
5V | |
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功能 |
设备供电、USB 通信和固件下载等 | |
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隔离型 RS485 |
接口形式 |
接线端子 |
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方向控制 |
通过主控硬件流设定自动控制 | |
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接口保护 |
提供 TVS 管保护、浪涌和静电保护 | |
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匹配电阻 |
默认 NC，预留 120R 匹配电阻，可跳线帽使能 | |
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继电器 |
允许接入负载 |
≤10A 250V AC 或 ≤10A 30V DC |
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继电器路数 |
1 路 | |
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触点类型 |
一常开 | |
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隔离类型 |
光耦隔离 | |
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指示灯 |
PWR |
电源指示灯，接入 USB，检测到电压则亮红灯 |
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Relay |
继电器指示灯，常开端闭合时亮灯 | |
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RS485 |
RS485 指示灯： | |
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端子供电 |
供电范围 |
5V |
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产品外观 |
外壳 |
导轨式保护外壳 |
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尺寸 |
91.6 × 23.3 × 58.7 (mm) | |
接口介绍
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上侧端子说明 |
下侧端子说明 | |||
|---|---|---|---|---|
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供电端子 |
电源正极：DC 5V |
RS485 端子 |
A+ 信号引脚 | |
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电源负极 | ||||
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Type-C |
可用于设备供电、 |
B- 信号引脚 | ||
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SH1.0 |
GND |
地线 |
继电器端子 |
继电器公共端 |
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3V3 |
3.3V 供电输出 | |||
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GPIO2 |
扩展 IO |
继电器常开端 | ||
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GPIO1 |
扩展 IO | |||
设备接线示意图
产品尺寸
用电与继电器安全注意事项
- 本产品须由专业的电工或技术人员作业使用，使用过程中请做好用电安全、防漏电和绝缘等保护措施。
- 在安装、维护或更换继电器设备之前，请务必关闭电源并拔下插头。
- 请勿试图拆卸继电器设备，以免损坏设备或导致电击危险。
- 请妥善安装放置继电器设备产品，请勿在潮湿、过热、易燃或易爆环境中使用，避免因安装或使用不慎引发安全事故。
1. 负载匹配
- 确认继电器的额定电压、电流与负载匹配，切勿超载使用。电流过大可能会导致触点融化粘连，甚至起火烧毁。
- 对于感性负载（电机、线圈、灯具等），启动电流可能远高于额定电流，应选择额定电流有足够余量的继电器。
2. 短路与过流保护
- 在继电器回路上加 熔断器（保险丝） 或 空气开关（断路器），以防负载短路或意外过流烧毁继电器。
- 接线时确保负载回路无短路，必要时选用额定电流合适的保护元件。
3. 电弧与吸合保护
- 继电器开关瞬间会产生电弧，易造成触点损耗或熔焊。
- 建议对感性负载使用 RC 吸收电路 或 压敏电阻 等灭弧保护。
4. 安装环境
- 避免在潮湿、高温、易燃易爆或灰尘较多的环境中使用。
- 继电器应安装稳固，避免振动或冲击导致误动作或损坏。
5. 断电操作
- 在维护、接线或更换继电器前，请务必切断电源，确保人身和设备安全。
- 磁保持继电器在状态改变时才通电，平时断电，请避免剧烈震动或强磁场干扰导致继电器状态改变。
6. 状态确认
- 磁保持继电器上电后请根据需要确认或重置继电器状态，避免因运输、安装或外界干扰导致动作状态异常。
- 避免在磁保持继电器动作过程中断电，以免状态不确定或触点损坏。
7. 定期检查
- 长期使用后，请定期检查继电器触点、接线端子及绝缘情况，确保正常工作。
- 出现异常发热、异味或烧痕，应立即断电并更换继电器。
使用说明
ESP32-S3-Relay-1CH 目前提供 Arduino IDE开发工具和框架，你可以根据项目需求和个人习惯选择适合的开发工具。
开发工具介绍
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Arduino IDEArduino IDE是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。不需要太多基础，简单学习后，你也可以快速地进行开发。同时，Arduino 拥有庞大的全球用户社区，提供了海量的开源代码、项目示例和教程，还有丰富的库资源，封装了复杂功能，让开发者能快速实现各种功能。 |
器件准备
- ESP32-S3-Relay-1CH x1
- USB线 type A公口 转 Type C公口 x1
- Modbus RTU Relay x1
- USB TO RS232/485 x1
Arduino开发
本章介绍 Arduino 环境搭建，包括 Arduino IDE、ESP32板管理、相关库的安装，程序编译下载及示例程序测试，帮助用户掌握开发板，便于二次开发。
环境搭建
下载和安装 Arduino IDE
- 点击访问Arduino官网，选择对应的系统和系统位数下载。
- 运行安装程序，全部默认安装即可。
安装 ESP32 开发板
- ESP32相关主板在Arduino IDE使用，须先安装“esp32 by Espressif Systems”库。
- 根据板安装要求进行安装，一般推荐“在线安装”， 若在线安装失败，则使用“离线安装”。
- 安装教程，详见：Arduino 板管理教程
| 板名称 | 板安装要求 | 版本号要求 |
|---|---|---|
| esp32 by Espressif Systems | “离线”安装/“在线”安装 | 3.0.x |
安装库
- 在安装 Arduino 库时，通常有两种方式可供选择：在线安装 和 离线安装。若库安装要求离线安装，则必须使用提供的库文件
对于大多数库，用户可以通过 Arduino 软件的在线库管理器轻松搜索并安装。然而，一些开源库或自定义库未被同步到 Arduino 库管理器中，因此无法通过在线搜索获取。在这种情况下，用户只能通过离线方式手动安装这些库。 - 库安装教程，详见：Arduino 库管理教程
- ESP32-S3-Relay-1CH 库文件存放于示例程序中，点击此处跳转：ESP32-S3-Relay-1CH 示例程序
| 库名称 | 说明 | 版本 | 库安装要求 |
|---|---|---|---|
| ArduinoJson | 轻量 JSON 库 | v6.21.4 | “在线”或“离线”安装 |
| PubSubClient | MQTT 消息订阅发布库 | v2.8.0 | “在线”或“离线”安装 |
| NTPClient | 网络时间同步客户端库 | v3.2.1 | “在线”或“离线”安装 |
运行第一个 Arduino 程序
新建工程
- 运行Arduino IDE，选择
File->New Sketch
- 输入代码：
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("Hello, World!");
delay(2000);
}
- 保存代码工程，选择
File->Save As...；在弹出的菜单选择保存工程路径，并输入工程名，如 Hello_World，点击保存
编译和烧录程序
- 选择对应的开发板，以ESP32S3主板为例：
①. 点击选择下拉框选项“Select Other Board and Port”；
②. 搜索需要的开发板型号“esp32s3 dev module”并选择；
③. 选择COM口；
④. 保存选择。
- 若ESP32S3主板只有USB口，须打开（Enable）USB CDC，如下图所示：
- 编译并上传程序：
①. 编译程序；②. 编译并下载程序；③. 下载成功。
- 打开串口监视窗口，程序每隔2秒会打印“Hello World!”，运行情况如下所示：
示例程序
| 示例程序 | 基础例程说明 | 依赖库 |
|---|---|---|
| 01_MAIN_WIFI_AP | RS485 接口控制，蓝牙控制，蓝牙发送IP，Web页面控制(近距离) | 可直接烧录 Web 页仅连接到设备 WIFI 才可使用 |
| 02_MAIN_WIFI_STA | RS485 接口控制，蓝牙控制，蓝牙发送IP，Web页面控制(近距离) | 需 修改 要连接的 WIFI Web页仅内网使用 |
| 03_MAIN_WIFI_MQTT | RS485 接口控制，蓝牙控制，蓝牙发送IP，Waveshare云控制(远距离) | 需 修改 要连接的 WIFI 须在Waveshare云中 创建 设备 |
| 04_MAIN_ALL | RS485 接口控制，蓝牙控制，蓝牙发送IP，Web页面控制(近距离)，Waveshare云控制(远距离) | 需 修改 要连接的 WIFI 须在Waveshare云中 创建 设备 Web页仅内网使用 |
Arduino 工程参数设置
01_MAIN_WIFI_AP
【程序说明】
- 本示例实现了通过 WiFi、蓝牙和 RS485 去控制 1 个继电器的开关，此示例开启的是WiFi的AP模式
【注意事项】
- 可直接烧录
- Web 页仅连接到设备 WIFI 才可使用
02_MAIN_WIFI_STA
【程序说明】
- 本示例实现了通过 WiFi、蓝牙和 RS485 去控制 1 个继电器的开关，此示例开启的是WiFi的STA模式
【注意事项】
- 需修改要连接的 WIFI
- Web页仅支持控制设备和本产品在同一网络下使用，若使用手机端控制，需关掉移动网络
03_MAIN_WIFI_MQTT
【程序说明】
- 本示例通过 MQTT、蓝牙 和 RS485 通信方式控制 1 个继电器。它使用 ESP32 作为主控制单元，支持连接 Wi-Fi 和蓝牙，并提供了基于 MQTT 协议的远程控制
【注意事项】
- 需修改要连接的 WIFI
- 须在Waveshare云中创建设备
04_MAIN_ALL
【程序说明】
- 本示例为RS485 接口控制、蓝牙控制、Web页面控制(近距离)、Waveshare云控制(远距离)全部功能集合
【注意事项】
- 需修改要连接的 WIFI
- Web页仅支持控制设备和本产品在同一网络下使用，若使用手机端控制，需关掉移动网络
- 须在Waveshare云中创建设备
外部扩展
RS485 扩展继电器路数
- 使用 Modbus RTU Relay 扩展 8 路继电器
- 4个主示例文件已兼容该操作，需将WS_imformation.h 中的 Extension_Enable 设置为 1（默认为1）
- 可通过蓝牙控制外部扩展的继电器
操作指令 指令功能 06 01 切换 Modbus RTU Relay 的 CH1 继电器的状态 06 02 切换 Modbus RTU Relay 的 CH2 继电器的状态 06 03 切换 Modbus RTU Relay 的 CH3 继电器的状态 06 04 切换 Modbus RTU Relay 的 CH4 继电器的状态 06 05 切换 Modbus RTU Relay 的 CH5 继电器的状态 06 06 切换 Modbus RTU Relay 的 CH6 继电器的状态 06 07 切换 Modbus RTU Relay 的 CH7 继电器的状态 06 08 切换 Modbus RTU Relay 的 CH8 继电器的状态 06 09 开启 Modbus RTU Relay 的所有继电器 06 0A 关闭 Modbus RTU Relay 的所有继电器
- 蓝牙控制继电器的指令为字符1~8，即十六进制的 0x06 0x01 ~ 0x38 0x0A
- 点击发送按钮，填写需要发送的数据（当前为十六进制发送）,如下输入 0x06 0x01
- 发送 0x06 0x01 可控制继电器 CH1 进行状态翻转
- 发送 0x06 0x0A 可控制关闭所有继电器
Flash固件的烧录与擦除
- 当前示例程序有提供测试固件，可通过直接烧录测试固件来测试板载设备功能正常与否
- bin文件路径：
..\ESP32-S3-Relay-1CH\Firmware\Factory bin
与 Homeassistant 配合使用
产品可以在通过树莓派上搭建的 Homeassistant ，进行线上控制，实现相关操作请查看参考链接
资料
原理图
示例程序
数据手册
ESP32-S3
软件工具
Arduino
VScode
Thonny
调试工具
其他资料链接
FAQ
- 可长按BOOT按键，同时按下RESET，然后松开RESET，再松开BOOT按键，此时模块可进入下载模式，可解决大部分无法下载的问题。
- 这种情况可能是由于 Flash 空白导致 USB 口不稳定，可长按BOOT按键，同时按下RESET，然后松开RESET，再松开BOOT按键，此时模块可进入下载模式烧录固件（程序）即可解决该情况。
- 首次编译很慢属于正常情况，耐心等待即可
- 若开发板有复位键则按下复位键；若没有复位键，请重新上电
- 部分AppData文件夹是默认隐藏的，可以设置为显示。
- 英文系统：资源管理器->View->勾选“Hidden items”
- 中文系统：文件资源管理器->查看->显示->勾选“隐藏的项目”
- Windows系统：
①通过设备管理器查看： 按下Windows + R键打开“运行”对话框； 输入devmgmt.msc并按回车键打开设备管理器； 展开“端口（COM和LPT）”部分，这里会列出所有的COM端口及其当前状态。
②使用命令提示符查看： 打开命令提示符（CMD）； 输入mode命令，这将显示所有COM端口的状态信息。
③查看硬件连接： 如果你已经连接了外部设备到COM口，通常设备会占用一个端口号，可以通过查看连接的硬件来确定使用的是哪个端口。
- Linux系统：
①使用dmesg命令查看： 打开终端。
②使用ls命令查看： 输入ls /dev/ttyS*或ls /dev/ttyUSB*来列出所有的串口设备。
③使用setserial命令查看： 输入setserial -g /dev/ttyS*来查看所有串口设备的配置信息。
- 安装MAC 驱动程序后重新烧录。
- 查看原理图，针对不同开发板的Type-C接口，对应代码处理输出不同：
- USB直出的开发板，支持printf函数打印输出，若想支持Serial函数打印输出则需要使能USB CDC On Boot功能或者HWCDC声明
- UART转USB的开发板，支持printf函数和Serial函数打印输出，无需使能USB CDC On Boot
- 出厂程序仅供学习，若用于实际应用请自行优化程序逻辑。
- 请将跳线帽移至 120R 再次尝试，部分 RS485 设备需要串入 120R 电阻
技术支持
联系人：梁工
电话：0755-83043099
微信：扫下方二维码添加
