ESP32-S2/C3/H2: AC-Dimmer funktioniert nicht auf Single-Core ESP32

Kurzfassung: rbdimmerESP32 ist für Dual-Core ESP32 konzipiert (Original und S3). ESP32-S2, C3, C6 und H2 sind Single-Core. Die Bibliothek versucht, die Dimmer-Aufgabe auf einem dedizierten Kern zu isolieren — was auf Single-Core-Chips unmöglich ist. Die ISR konkurriert mit dem WiFi-Stack, das Timing wird gestört, und das Ergebnis ist Flackern, zufällige Störungen und instabile Helligkeit. Die Lösung ist DimmerLink (Hardware-ZC + I2C) oder der Wechsel zu einem Dual-Core-Chip.

Problembeschreibung

Sie haben einen ESP32-C3 oder ESP32-S2 gekauft — kompakt, WiFi/BLE-fähig, günstig. Sie schließen einen AC-Dimmer direkt an, verwenden rbdimmerESP32 — und sehen:

• Die Last flackert bei jeder Helligkeitsstufe
• Das Timing ist instabil — setPower(50) ergibt mal 30%, mal 70%
• Störungen bei aktivem WiFi — ohne WiFi besser, mit WiFi chaotisch
• Code kompiliert fehlerfrei, Instabilität nur zur Laufzeit

Oder der Compiler warnt über xTaskCreatePinnedToCore mit einem nicht existierenden Kern.

Typische Forenbeiträge:

• „ESP32-C3 + Dimmer — Flackern bei jeder Leistungsstufe"
• „rbdimmerESP32 funktioniert auf ESP32, aber nicht auf ESP32-S2"
• „setPower(50) ergibt zufällige Helligkeit auf C3"
• „Funktioniert ohne WiFi einwandfrei, bricht zusammen, sobald WiFi verbindet"

Grundursache

Welche ESP32-Chips sind Dual-Core und welche nicht

⚠️ Hinweis zu ESP32-C6: C6 hat einen zusätzlichen LP-Kern (Low Power), aber er eignet sich nicht für ISR-Dimming — er läuft mit reduzierter Taktfrequenz ohne volle FreeRTOS-Unterstützung. Der Hauptkern ist Single-Core.

⚠️ Häufige Verwechslung: ESP32-S3 ist Dual-Core (funktioniert). ESP32-S2 ist Single-Core (funktioniert nicht mit direkter ISR). Das sind verschiedene Chips.

Warum Phasenanschnitt-Dimmung Kernisolierung erfordert

TRIAC-Gate-Timing: vom Nulldurchgang bis zum Gate-Impuls — eine Verzögerung von 100–9000 µs, Genauigkeit ±10–20 µs. Jede Abweichung bedeutet falsche Helligkeit.

rbdimmerESP32 erreicht diese Präzision auf Dual-Core folgendermaßen:

• Core 0 — Dimmer-Aufgabe (Timing-Schleife, ZC-Verarbeitung, TRIAC-Zündung)
• Core 1 — WiFi-Stack, TCP/IP, Benutzercode

Sie laufen parallel und blockieren sich nicht gegenseitig.

Auf Single-Core (C3, S2, H2) — beide Threads teilen sich einen Kern. Der WiFi-Stack blockiert die CPU regelmäßig für 1–5 ms zur Paketverarbeitung. Währenddessen verpasst die Dimmer-ISR ihr Zeitfenster → die Lampe flackert.

WiFi-DMA-Interrupts haben eine feste hohe Hardware-Priorität in ESP-IDF — sie werden nicht durch IRAM_ATTR-ISR auf Benutzerebene auf Single-Core verdrängt. portDISABLE_INTERRUPTS() hilft ebenfalls nicht: WiFi-DMA läuft auf NMI-Ebene. Das lässt sich softwareseitig nicht lösen.

Lösungen

🟢 Für alle: DimmerLink — Hardwarelösung

Die einzige zuverlässige Lösung für Single-Core ESP32 mit WiFi. DimmerLink erkennt den Nulldurchgang und steuert den TRIAC selbst — Ihr MCU sendet nur die Helligkeitsstufe über I2C.

Jeder ESP32 has its own controller. Your ESP32-C3 only sets the brightness — no ISR, no timing-critical code on the MCU side.

Verdrahtung für ESP32-C3:

• VCC → 3.3V
• GND → GND
• SDA → GPIO 8 (Standard-SDA auf ESP32-C3)
• SCL → GPIO 9 (Standard-SCL auf ESP32-C3)

⚠️ Bei einigen ESP32-C3-Modulen werden GPIO 8/9 vom externen Flash genutzt. Wenn Wire.begin() nicht funktioniert — geben Sie Pins explizit an: Wire.begin(SDA_PIN, SCL_PIN) mit freien GPIOs (z.B. 1, 10).

Verdrahtung für ESP32-S2:

• SDA → GPIO 3 (prüfen Sie die Pinbelegung Ihres Boards)
• SCL → GPIO 4

Code (identisch für alle Plattformen):

// DimmerLink auf ESP32-C3 / S2 / H2 — keine ISR auf dem MCU
// Stabiler Betrieb bei aktivem WiFi
#include <Wire.h>
#define DIMMER_ADDR 0x50
#define REG_LEVEL   0x10
void setLevel(uint8_t level) {  // level: 0–100%
    Wire.beginTransmission(DIMMER_ADDR);
    Wire.write(REG_LEVEL);
    Wire.write(level);
    Wire.endTransmission();
}
void setup() {
    Wire.begin();  // Standard-SDA/SCL für Ihr Board
    setLevel(50);  // 50% Helligkeit
}
void loop() {
    // WiFi kann frei genutzt werden — der Dimmer wird nicht beeinflusst
}

Ergebnis: Stabiler Betrieb mit WiFi/BLE auf jedem Single-Core ESP32.

🔵 Direkte ISR gewünscht — Wechsel zu einem Dual-Core ESP32

Benötigen Sie die direkte ISR-Architektur? Verwenden Sie den Original-ESP32 oder S3.

Der Original-ESP32 und ESP32-S3 sind Dual-Core, rbdimmerESP32 funktioniert normal:

// ESP32 Original / ESP32-S3 — Dual-Core
// rbdimmerESP32 funktioniert wie vorgesehen
#include "rbdimmerESP32.h"
#define ZC_PIN  18
#define DIM_PIN 19
rbdimmer dimmer;
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dimmer.begin(ZC_PIN, DIM_PIN, 50);  // ZC_PIN, DIM_PIN, 50 Hz
    dimmer.setPower(50);
}
void loop() {}

Wann ein Chipwechsel sinnvoll ist:

the project

⚠️ Häufige Fallstricke

• „Funktioniert ohne WiFi auf C3, flackert mit WiFi": Klassisches Symptom eines Single-Core-ISR-Konflikts. Gut dokumentiertes Verhalten. Lösung: DimmerLink.

• „rbdimmerESP32 kompiliert auf C3 — sollte funktionieren": Es kompiliert, weil Core 0 auch auf Single-Core-Chips existiert. xTaskCreatePinnedToCore(..., 0) erstellt die Aufgabe, aber ohne Isolierung vom WiFi. Das Timing ist instabil — das ist kein „Funktionieren".

• „Verwende ESPHome / Tasmota auf ESP32-C3 — Dimmer funktioniert nicht": ESPHome und Tasmota auf Single-Core ESP32 haben dieselben Einschränkungen wie eigener Code. Der WiFi-Stack konkurriert mit der Dimmer-ISR. Verwenden Sie DimmerLink mit ESPHome über I2C (i2c: + sensor: oder ein custom_component).

• „ESP32-S3 hat auch ein S — ist er auch Single-Core?": Nein. ESP32-S3 ist Dual-Core (wie der Original-ESP32, nur LX7). Er wird mit ESP32-S2 verwechselt. Prüfen Sie die Chipbeschriftung auf Ihrem Board.

• „Ich verwende FreeRTOS manuell und kann Aufgaben selbst pinnen": Auf Single-Core erstellt xTaskCreatePinnedToCore(..., 0) die Aufgabe, aber der WiFi-Stack ist ebenfalls auf Core 0. Jeder vTaskDelay(1) in der Dimmer-Aufgabe übergibt die CPU an WiFi — das Timing bricht zusammen. Und WiFi-DMA-Interrupts haben eine Hardware-Priorität über Benutzer-ISR. Das lässt sich softwareseitig nicht lösen. DimmerLink ist die einzige zuverlässige Lösung.

• "I'm using FreeRTOS manually and can pin tasks myself": On single-core xTaskCreatePinnedToCore(..., 0) creates the task, but the WiFi stack is also on Core 0. Any vTaskDelay(1) in the dimmer task yields the CPU to WiFi — timing breaks. And WiFi DMA interrupts have a hardware priority above user ISR. This can't be solved in software. DimmerLink is the only reliable solution.

Schnell-Check

Verwandte Probleme

• ESP32 + TRIAC: Guru Meditation Error → troubleshooting/esp32-iram-attr.md
• Nulldurchgang nicht erkannt → troubleshooting/zero-cross-detection-errors.md
• Zero-cross not detected → troubleshooting/zero-cross-detection-errors.md

Noch Fragen?

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