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1. Hardware-Anleitung für DIY-Entwickler
1.1 Übersicht
ACRouter kann mit zwei verschiedenen Hardware-Ansätzen gebaut werden, abhängig von Ihren Anforderungen, Budget und Erfahrungsniveau.
Buildoptionen auf einen Blick
| Aspekt | Option 1: Controller-Board | Option 2: Modularer Aufbau |
|---|---|---|
| Komplexität | Plug-and-Play | Erfordert Verdrahtung |
| Kosten | Höhere Anfangsinvestition | Niedriger, schrittweise |
| Flexibilität | Feste Pinbelegung | Anpassbar |
| Formfaktor | Kompakt, integriert | Verteilte Module |
| Ideal für | Schnellinstallation | Lernen, Anpassung |
| Sicherheit | Industrieisolation | Abhängig vom Aufbau |
Beide Ansätze werden vollständig von der Firmware unterstützt und bieten identische Funktionalität.
Mindestanforderungen an die Komponenten
Unabhängig von der gewählten Option benötigt ein funktionsfähiger Solar-Router:
- ESP32-Mikrocontroller (integriert oder separat)
- Spannungssensor (ZMPT107-basiert)
- Nulldurchgangsdetektor (für Dimmer-Synchronisation)
- Mindestens ein Stromsensor (Netzstrom für AUTO/ECO-Modi)
- Mindestens ein AC-Dimmer (zur Laststeuerung)
Hardware-Unabhängigkeit
ACRouter firmware is hardware-agnostic.
Any ESP32-compatible board and equivalent sensors can be used,
as long as electrical characteristics and safety requirements are met.
The provided controller board and reference modules serve as
validated examples and simplify wiring.
1.2 Option 1: AC Power Router Controller Board
Übersicht
The AC Power Router Controller is an all-in-one development board based on the ESP32 microcontroller (WROOM/WROVER). It's designed for building AC dimmer and relay control systems without the complexity of breadboarding mains voltage circuits.
Ideal für: Schnelle Inbetriebnahme, sofort einsatzbereit, Nutzer die integrierte Lösungen bevorzugen.
What's On Board
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AC Power Router Controller │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ ESP32-WROOM-32 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────────┐ │
│ │ ZMPT107 │ │ Current │ │ Current │ │
│ │ Voltage │ │ Sensor 1 │ │ Sensor 2 │ │
│ │ Sensor │ │ (3.5mm JACK) │ │ (3.5mm JACK) │ │
│ │ [Screw Term] │ │ │ │ │ │
│ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────────┘ │
│ │
│ ┌────────────┐ ┌────────────┐ ┌────────────┐ ┌──────────┐ │
│ │ Dimmer 1 │ │ Dimmer 2 │ │ Relay 1 │ │ Relay 2 │ │
│ │ Header │ │ Header │ │ Header │ │ Header │ │
│ │ (4-pin) │ │ (4-pin) │ │ (3-pin) │ │ (3-pin) │ │
│ └────────────┘ └────────────┘ └────────────┘ └──────────┘ │
│ │
│ [LED1] [LED2] [BUZZER] [MicroUSB] [5V Header] │
│ │
│ ══════════════════════════════════════════════════════════════ │
│ GPIO Breakout Headers (all ESP32 pins) │
│ ══════════════════════════════════════════════════════════════ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Funktionen
Load Control:
- 2× AC dimmer connections (4-pin headers with Zero-Cross signal)
- 2× Relay module connections (3-pin headers)
- Support for dimmers with integrated current sensors
Power Monitoring:
- Onboard ZMPT107 voltage sensor with screw terminal
- 2× 3.5mm JACK sockets for SCT-013 current transformers
- Real-time power calculation capability
- Current limiting and overload protection support
Feedback & Alerts:
- 2× Status LEDs for visual indication
- Piezo buzzer for audio alerts
Power Supply:
- Onboard 3.3V voltage regulator
- MicroUSB socket Only for power
- Pin header for external 5V power input
Expandability:
- All ESP32 GPIOs broken out to pin headers
- Easy integration with additional sensors and modules
Pinbelegung
| GPIO | Funktion | Typ | Hinweise |
|---|---|---|---|
| IO35 | AC-Spannungssensor | ADC-Eingang | ZMPT107, onboard |
| IO39 | AC-Stromsensor 1 | ADC-Eingang | 3,5-mm-JACK-Buchse |
| IO36 | AC-Stromsensor 2 | ADC-Eingang | 3,5-mm-JACK-Buchse |
| IO18 | Nulldurchgangserkennung | Digitaler Eingang | Direkt vom Spannungssensor |
| IO19 | Dimmer-1-Ausgang | Digitaler Ausgang | Phasensteuerungssignal |
| IO23 | Dimmer-2-Ausgang | Digitaler Ausgang | Phasensteuerungssignal |
| IO15 | Relais 1 | Digitaler Ausgang | Aktiv HIGH |
| IO2 | Relais 2 | Digitaler Ausgang | Aktiv HIGH, geteilt mit Onboard-LED |
| IO4 | Buzzer | PWM-Ausgang | Piezo-Buzzer |
| IO17 | LED 1 | Digitaler Ausgang | Statusanzeige |
| IO5 | LED 2 | Digitaler Ausgang | Statusanzeige |
Stecker-Pinbelegungen
Dimmer-Header (4-polig, ×2):
Pin 1: VCC (3.3V)
Pin 2: GND
Pin 3: ZC (Zero-Cross signal from IO18)
Pin 4: DIM (Dimmer control: IO19 or IO23)
Relais-Header (3-polig, ×2):
Pin 1: GND
Pin 2: VCC (5V)
Pin 3: RL (Relay signal: IO15 or IO2)
Stromsensor-Buchsen (3,5-mm-Stereo-JACK):
Tip: Signal output
Ring: VCC (bias voltage)
Sleeve: GND
Verdrahtungsdiagramm
AC MAINS (L-N)
│
┌──────────────────────────┼─────────────────────────┐
│ │ │
│ ┌─────────────────────┴─────────────────────┐ │
│ │ AC Power Router Controller │ │
│ │ │ │
│ │ ┌───────────┐ │ │
│ │ │ ZMPT107 │◄── AC Voltage Input │ │
│ │ │ (onboard) │ (Screw Terminal) │ │
│ │ └───────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │ │
│ │ │ JACK 1 │ │ JACK 2 │ │ │
│ │ │ (Grid CT) │ │ (Solar CT)│ │ │
│ │ └─────┬─────┘ └─────┬─────┘ │ │
│ │ │ │ │ │
│ └────────┼───────────────┼──────────────────┘ │
│ │ │ │
│ ┌──────┴──────┐ ┌──────┴──────┐ │
│ │ SCT-013 │ │ SCT-013 │ │
│ │ (Grid) │ │ (Solar) │ │
│ └──────┬──────┘ └──────┬──────┘ │
│ │ │ │
│ ════╪═══════════════╪════ │
│ Grid Line Solar Line │
│ │
│ │
│ ┌────────────────────────────────────────┐ │
│ │ AC Dimmer Module │ │
│ │ ┌────────┐ │ │
│ │ │ 4-pin │◄── From Dimmer Header │ │
│ │ │ Input │ (VCC, GND, ZC, DIM) │ │
│ │ └────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ AC IN ○───────────────○ AC OUT │ │
│ └───────┼────────────────┼───────────────┘ │
│ │ │ │
└────────────┘ │ │
│ │
┌──────┴──────┐ │
│ LOAD │ │
│ (Heater) │ │
└──────┬──────┘ │
│ │
└──────────────────────┘
Neutral
Schnellstart
- Board einschalten über MicroUSB oder 5-V-Header
- AC-Spannung anschließen am Schraubanschluss (L-N)
- Stromwandler anclipsen an die zu überwachenden Leitungen
- Dimmermodul anschließen am 4-poligen Header
- Firmware flashen über USB-UART-Modul
- Konfigurieren über Weboberfläche oder serielle Befehle
1.3 Option 2: Modularer Aufbau mit ESP32 Dev Board
Übersicht
Bauen Sie Ihren eigenen Solar-Router mit separaten Modulen, die an ein Standard-ESP32-Entwicklungsboard angeschlossen werden. Dieser Ansatz bietet maximale Flexibilität und ist ideal für das Lernen oder benutzerdefinierte Installationen.
Ideal für: DIY-Enthusiasten, individuelle Projekte, Elektronik-Lernen, budgetbewusste Builds.
Erforderliche Module
| Modul | Zweck | Menge |
|---|---|---|
| ESP32 DevKit | Hauptcontroller | 1 |
| Nulldurchgangs- & Spannungssensor | Netzspannung + Sync | 1 |
| Stromsensor(en) | Leistungsüberwachung | 1–4 |
| AC-Dimmer | Laststeuerung | 1–2 |
Systemarchitektur
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ESP32 DevKit │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 3.3V ──────┬──────┬──────┬──────┐ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GND ───────┼──────┼──────┼──────┼──┐ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GPIO36 ────┼──────┼──────┼──────┼──┼──► Voltage ADC │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GPIO39 ────┼──────┼──────┼──────┼──┼──► Current 1 ADC │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GPIO34 ────┼──────┼──────┼──────┼──┼──► Current 2 ADC │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GPIO18 ────┼──────┼──────┼──────┼──┼──► Zero-Cross IN │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ GPIO19 ────┼──────┼──────┼──────┼──┼──► Dimmer OUT │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ └──────────────┼──────┼──────┼──────┼──┼────────────────────┘ │
└─────────────────┼──────┼──────┼──────┼──┼───────────────────────┘
│ │ │ │ │
┌────────┘ │ │ │ └────────┐
│ │ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼ ▼
┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐
│ ZC+Volt │ │ Current │ │ Current │ │ Dimmer │
│ Module │ │ Sensor 1│ │ Sensor 2│ │ Module │
└─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘
│ │ │ │
▼ ▼ ▼ ▼
AC Mains Grid Line Solar Line Load
1.4 Nulldurchgangs- & Spannungssensor-Modul
Übersicht
Dieses Spezialmodul kombiniert einen Präzisionsspannungssensor (ZMPT107-1-Transformator) mit einem Hochgeschwindigkeits-Nulldurchgangsdetektor. Das Nulldurchgangssignal ist für die korrekte Dimmer-Synchronisation unerlässlich. Die Genauigkeit des Nulldurchgangssignals beeinflusst direkt die Dimmer-Stabilität und EMV-Performance.
Spezifikationen
Voltage Measurement:
- Transformer: ZMPT107-1 (2mA/2mA ratio)
- Range: 0-250V AC
- Accuracy: ±0.5%
- Output: 0-3.3V analog (centered at 1.65V DC)
Zero-Cross Detector:
- Circuit: Diode bridge + PC817 optocoupler
- Response time: <100 µs
- Output: Digital 3.3V (active LOW pulse)
- Frequency: 100Hz (50Hz mains) or 120Hz (60Hz mains)
General:
- Supply voltage: 3.3V DC
- Current draw: <20 mA
- Isolation: 4000V RMS
- Operating temperature: -20°C to +70°C
- Dimensions: 46.5 × 18.5 × 20 mm
Funktionen
- Trimmpotentiometer zur Messbereichseinstellung
- Werkskalibriert, sofort einsatzbereit
- Galvanische Trennung für Sicherheit
- Netzstromaufnahme: <0,5 mA
Anschluss an ESP32
Module Pin ESP32 Pin Function
────────── ───────── ────────
GND GND Common ground
VCC 3.3V Module power
VOUT GPIO35/36 Voltage sensor analog output
ZC GPIO18 Zero-cross digital output
AC-Anschluss
AC MAINS
│
L ─────┤
│ ┌─────────────────────┐
├────┤ AC Input Terminal │
│ │ │
N ─────┤ │ ZC+Voltage Module │
│ │ │
└────┤ │
└─────────────────────┘
Leitungsquerschnitt: AWG-26 oder größer empfohlen.
Was Sie überwachen können
With just the Zero-Cross & Voltage Sensor module:
- Grid voltage (RMS)
- Mains frequency (50/60 Hz)
- Voltage quality analysis
- Basic grid status
- Dimmer synchronization
Hinweis: Stromsensoren sind für Leistungsberechnungen erforderlich.
1.5 Stromsensoren
Stromsensoren vervollständigen Ihr Überwachungssystem und ermöglichen vollständige Leistungsanalyse, Energieverfolgung und Kostenberechnung. Zwei Technologien stehen zur Verfügung.
Option A: ACS-712 Hall-Effekt-Sensoren
Technologie: Hall-Effekt, misst Magnetfeld um den Leiter
Installation: Erfordert Unterbrechung des Stromkreises (Draht führt durch Sensor)
Ideal für: Neuinstallationen, maximale Genauigkeit, bidirektionale Strommessung
Verfügbare Modelle
| Modell | Bereich | Empfindlichkeit | Auflösung | Ideal für |
|---|---|---|---|---|
| ACS712-5A | ±5A | 185 mV/A | 26 mA | Kleine Elektronik |
| ACS712-10A | ±10A | 100 mV/A | 49 mA | LED-Beleuchtung |
| ACS712-20A | ±20A | 100 mV/A | 49 mA | Haushaltsgeräte |
| ACS712-30A | ±30A | 66 mV/A | 74 mA | Klimaanlage, Heizung |
| ACS712-50A | ±50A | 40 mV/A | 122 mA | Hauptleitung, Solar |
Spezifikationen
- Messtyp: DC/AC (True RMS mit ACRouter)
- Versorgungsspannung: 5 V DC ±5 %
- Stromaufnahme: 10–13 mA
- Ausgangssignal: 0–3,3 V (bei 1,65 V bei Nullstrom zentriert)
- Bandbreite: 80 kHz
- Ansprechzeit: 5 µs
- Isolation: 2,1 kV RMS
- Genauigkeit: ±1,5 %
- Leitungswiderstand: 1,2 mΩ
- Überlastschutz: Bis 5× Nennstrom
Anschluss an ESP32
ACS712 Pin ESP32 Pin Notes
────────── ───────── ─────
GND GND Common ground
VCC 5V Requires 5V supply
OUT GPIO32-39 ADC1 pins only!
Wichtig: Nur ADC1-Pins verwenden (GPIO32, 33, 34, 35, 36, 39), da ADC2 mit WiFi kollidiert.
Verdrahtungsdiagramm
Current Flow Direction
─────────────────────►
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ ACS712 Module │
│ │
│ IP+ ○─────────────────────────○ IP- │
│ │ │ │
│ │ ┌───────────┐ │ │
│ └────┤ Hall ├─────┘ │
│ │ Sensor │ │
│ └─────┬─────┘ │
│ │ │
│ GND ○ VCC ○ │ OUT ○ │
└─────┼───────┼─────┼────┼────────────────────┘
│ │ │ │
│ │ │ └──► To ESP32 ADC
│ │ │
│ └─────┴──────► To ESP32 5V & GND
│
└──────────────────► To ESP32 GND
Verfügbare Modelle
Modell
Bereich
Ausgang
Verfügbare Modelle
| Modell | Bereich | 0–1V | Ideal für |
|---|---|---|---|
| SCT-013-030 | 0–30A | 0–1V | Standard-Haushaltskreise |
| SCT-013-050 | 0–50A | 0–1V | Hauptleitung, große Geräte |
| SCT-013-100 | 0–100A | 0–1V | Industrie, Gesamtgebäude |
| Hinweis: Das SCT-013-100 gibt Strom aus (50 mA), keine Spannung. Es benötigt einen externen Bürdewiderstand. Andere Modelle haben integrierte Bürdewiderstände und geben direkt Spannung aus. | SCT-013-Adaptermodul | Das Adaptermodul bietet Signalaufbereitung für den Anschluss von SCT-013-Transformatoren an den ESP32: | Funktionen: - 3,5-mm-Stereo-JACK-Buchse für SCT-013 - Präzisionsspannungsteiler (erzeugt 1,65-V-DC-Bias) - AC-Koppelkondensator - Rauschfilterung - 0–3,3-V-Ausgang kompatibel mit ESP32-ADC |
Anschluss an ESP32:
python
📋 Copy
Features:
- 3.5mm stereo jack socket for SCT-013
- Precision voltage divider (creates 1.65V DC bias)
- AC coupling capacitor
- Noise filtering
- 0-3.3V output compatible with ESP32 ADC
Sensor-Auswahlhilfe
Adapter Pin ESP32 Pin Function
─────────── ───────── ────────
GND GND Common ground
VCC 3.3V Module power (3.3V!)
SIG GPIO32-39 ADC1 pins only
Verdrahtungsdiagramm
Wire to Monitor
═══════════════════
│
┌──────┴──────┐
│ SCT-013 │
│ ┌──────┐ │
│ │ │ │ (Clip around wire,
│ │ CT │ │ don't cut it!)
│ │ │ │
│ └───┬──┘ │
│ │ │
└──────┼──────┘
│
3.5mm Plug
│
┌──────┴──────┐
│ Adapter │
│ Module │
│ │
│ GND VCC SIG │
└──┬───┬───┬──┘
│ │ │
│ │ └──► ESP32 GPIO (ADC1)
│ └──────► ESP32 3.3V
└──────────► ESP32 GND
ACS-712 (beliebig) oder SCT-013
| Solar-Überschuss-Routing | SCT-013 oder ACS712 (bidirektional) |
|---|---|
| Hoher Strom (>50A) | SCT-013-100 |
| Niederstrom-Präzision (<5A) | ACS-712-5A |
| Budgetbewusster Aufbau | SCT-013-030 + Adapter |
| Professionelle/Produktionsnutzung | ACS-712 oder Controller-Board |
| 1.6 AC-Dimmer-Module | Hinweis: Das SCT-013-100 gibt Strom aus (50 mA), keine Spannung. Es benötigt einen externen Bürdewiderstand. Andere Modelle haben integrierte Bürdewiderstände und geben direkt Spannung aus. |
| Kompatible Dimmer | ACRouter ist für die Verwendung mit RBDimmer-Modulen konzipiert, die folgendes bieten: - TRIAC-basierte Phasensteuerung - Eingebauter Nulldurchgangs-Eingang - Optokoppler-Isolation - Snubber-Schaltkreis zur induktiven Rauschunterdrückung |
| Anschlussschnittstelle | Standard 4-poliger Anschluss: |
| python | 📋 Copy |
Pin Funktion Beschreibung ─── ──────── ──────────── 1 VCC (3,3V) Logik-Stromversorgung 2 GND Gemeinsame Masse 3 ZC Nulldurchgangs-Eingang (vom Sensormodul) 4 DIM Dimmer-Steuersignal (vom ESP32)
Steuerungsprinzip
Nulldurchgangserkennung: ZC-Signal pulst bei jedem AC-Nulldurchgang (100 Hz für 50-Hz-Netz)
ACRouter is designed to work with RBDimmer modules, which provide:
- TRIAC-based phase control
- Built-in zero-cross detection input
- Optocoupler isolation
- Snubber circuit for inductive noise suppression
TRIAC-Auslösung: Kurzer Impuls (10–100 µs) löst TRIAC aus
Leitung: TRIAC leitet bis zum nächsten Nulldurchgang
Pin Function Description
─── ──────── ───────────
1 VCC (3.3V) Logic power supply
2 GND Common ground
3 ZC Zero-Cross input (from sensor module)
4 DIM Dimmer control signal (from ESP32)
Verdrahtungsdiagramm
┌─────────────────────────────────────┐
From ZC+Volt Module │ AC Dimmer Module │
┌────────────────────┤ │
│ │ VCC ○────────────────────┐ │
│ ZC Signal ───────┤► ZC ○ │ │
│ │ │ │
│ From ESP32 │ DIM ○◄───────────────────┼─────────┤── GPIO19
│ ┌────────────────┤ │ │
│ │ │ GND ○────────────────────┼─────────┤── GND
│ │ │ │ │
│ │ │ └─────────┤── 3.3V
│ │ │ │
│ │ │ AC IN ○──────────┬───────○ AC OUT │
│ │ │ │ │
│ │ └───────────────────┼─────────────────┘
│ │ │
│ │ TRIAC
│ │ │
│ │ │
────┴───┴────────────────────────────────────┴─────────────────────
AC MAINS (Live) LOAD
(Heater)
────────────────────────────────────────────────────────────────────
AC MAINS (Neutral)
Max. Strom
- Max. Leistung (230V)
- Max. Leistung (110V)
- 2A
- 2A
- 460W
AC Waveform:
╭───╮ ╭───╮ ╭───╮
╱ ╲ ╱ ╲ ╱ ╲
──╱───────╲───╱───────╲───╱───────╲──
╲╱ ╲╱ ╲╱
╰───╯ ╰───╯
ZC Pulses: │ │ │
─┴─ ─┴─ ─┴─
50% Power (delay = 5ms for 50Hz):
╭───╮ ╭───╮ ╭───╮
╱░░░░░╲ ╱░░░░░╲ ╱░░░░░╲
──╱───────╲───╱───────╲───╱───────╲──
▲ ▲ ▲
│ │ │
Trigger Trigger Trigger
920W
Compatible (resistive loads):
- ✅ Water heater elements (ТЭН)
- ✅ Space heaters
- ✅ Incandescent bulbs
- ✅ Heating mats
- ✅ Resistive heating cables
NOT compatible:
- ❌ Motors (fans, pumps)
- ❌ LED drivers
- ❌ Switching power supplies
- ❌ Fluorescent lights
- ❌ Inductive loads
8A
1840W
| Modul | 16A | 16A | 3680W |
|---|---|---|---|
| 1760W | 1760W | 1.7 Vollständige Verdrahtungsbeispiele | Minimalkonfiguration (AUTO-Modus) |
| Für grundlegende Solar-Router-Funktion benötigen Sie: - Spannungsmessung - Netztstrommessung - Einen Dimmer | Für grundlegende Solar-Router-Funktion benötigen Sie: - Spannungsmessung - Netztstrommessung - Einen Dimmer | Für vollständige Überwachung mit Solar-Erzeugungsverfolgung: Alle vier ADC-Eingänge belegen (Spannung, Last-Strom, Netz-Strom, Solar-Strom) und zwei Dimmer-Ausgänge. | 1.8 Stückliste |
| Option 1: Controller-Board-Aufbau | Option 1: Controller-Board-Aufbau | Menge | Hinweise |
| AC Power Router Controller Board | AC Power Router Controller Board | Enthält ESP32, Spannungssensor | SCT-013-030 Stromwandler |
2–3
Für Netz-, Solar-, Lastüberwachung
AC-Dimmer-Modul (2kW+)
For basic Solar Router operation, you need:
- Voltage measurement
- Grid current measurement
- One dimmer
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ESP32 DevKit │
│ │
│ 3.3V ─────┬────────────────────┬────────────────────────── │
│ │ │ │
│ GND ──────┼────────────────────┼────────────────────┬────────│
│ │ │ │ │
│ GPIO35 ───┼────────────────────┼──► (Voltage ADC) │ │
│ │ │ │ │
│ GPIO36 ───┼────────────────────┼──► (Grid Cur ADC) │ │
│ │ │ │ │
│ GPIO18 ───┼──► (Zero-Cross IN) │ │ │
│ │ │ │ │
│ GPIO19 ───┼────────────────────┼────────────────────┼─► (DIM)│
│ │ │ │ │
└──────────────┼────────────────────┼────────────────────┼────────┘
│ │ │
┌───────┴───────┐ ┌───────┴───────┐ ┌──────┴───────┐
│ ZC+Volt │ │ SCT-013 │ │ Dimmer │
│ Module │ │ + Adapter │ │ Module │
│ │ │ │ │ │
│ VCC GND ZC OUT│ │ VCC GND SIG │ │VCC GND ZC DIM│
└───┬───┬───┬───┘ └───┬───┬───────┘ └──┬──┬──┬──┬──┘
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ └──► GPIO35 │ └──► GPIO36 │ │ │ └──► GPIO19
│ │ │ │ │ │
│ └────────────────┼───────────────────┼──┘ └──► From ZC
│ │ │
└────────────────────┴───────────────────┴──► To 3.3V & GND
═══════════════ ═══════════════
AC MAINS TO LOAD
(to ZC+Volt module) (from Dimmer)
Für Ein/Aus-Lasten
5-V-Netzteil
┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ESP32 DevKit │
│ │
│ 3.3V ──┬────────┬────────┬────────┬─────────────────────────│
│ │ │ │ │ │
│ 5V ────┼────────┼────────┼────────┼────┬────┬───────────────│
│ │ │ │ │ │ │ │
│ GND ───┼────────┼────────┼────────┼────┼────┼────┬──────────│
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO35 ──┼──►Volt │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO39 ──┼────────┼──►Load │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO36 ──┼────────┼────────┼──►Grid │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO34 ──┼────────┼────────┼────────┼──►Solar │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO18 ──┼──►ZC │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO19 ──┼────────┼────────┼────────┼────┼──►DIM1 │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ GPIO23 ──┼────────┼────────┼────────┼────┼────┼──►DIM2 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
└───────────┼────────┼────────┼────────┼────┼────┼────┼──────────┘
│ │ │ │ │ │ │
┌───────┴──┐ ┌───┴───┐ ┌──┴────┐ ┌─┴────┴─┐ │ │
│ ZC+Volt │ │ACS712 │ │ACS712 │ │ ACS712 │ │ │
│ Module │ │ Load │ │ Grid │ │ Solar │ │ │
└──────────┘ └───────┘ └───────┘ └────────┘ │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │
═════╪═══════════╪═════════╪═════════╪═══════╪════╪════
AC MAINS Load Wire Grid Wire Solar Wire │ │
│ │
┌───────┴────┴───────┐
│ Dimmer Modules │
│ (1 and 2) │
└────────────────────┘
│
TO LOADS
(Heater 1 & 2)
Nach Bedarf
AWG-14 oder passend zur Last
| Geschätzte Kosten: 50–80 $ (ohne Last und Netzteil) | Menge | Hinweise |
|---|---|---|
| Menge | 1 | ESP32 DevKit (WROOM oder WROVER) |
| 1 | Mindestens 4 MB Flash | Nulldurchgang + Spannungssensor-Modul |
| 1 | 1–2 | Stromsensor (Typ wählen): |
| - ACS712-30A | 1–2 | Für Hall-Effekt-Messung |
| - ODER SCT-013-030 + Adapter | 1 | Für Clip-on-CT-Messung |
| AC-Dimmer-Modul (2kW+) | 1–2 | RBDimmer empfohlen |
Breadboard oder PCB
Option 2: Modularer Aufbau
| Geschätzte Kosten: 50–80 $ (ohne Last und Netzteil) | Menge | Hinweise |
|---|---|---|
| Male-Female, Male-Male | 1 | 1 |
| Mindestens 1A | 1 | 1 |
| IP-geschützt für Sicherheit | ||
| Geschätzte Kosten: 35–60 $ (ohne Last und Netzteil) | Mindestens 4 MB Flash | ⚠️ GEFAHR: Netzspannung |
| AC-Netzspannung (110V/230V) kann schwere Verletzungen oder Tod verursachen. | Mindestens 4 MB Flash | Qualifikation: Elektroarbeiten sollten von qualifiziertem Personal durchgeführt werden |
| 1 | 1–2 | Schutz: Geeignete Sicherungen, LS-Schalter und RCD/FI installieren |
| Gehäuse: Alle Netzanschlüsse in geeigneten Gehäusen unterbringen | 1 | Sicherheitsmerkmale der Firmware |
| In der ACRouter-Firmware integriert: - Watchdog-Timer (deaktiviert Ausgänge bei Absturz) - Nulldurchgangs-Timeout-Erkennung (deaktiviert Dimmer bei AC-Verlust) - Überstromüberwachung (wenn Stromsensoren angeschlossen) - Sicherer Startzustand (alle Ausgänge beim Boot AUS) | Sie müssen bereitstellen: - Geeignete Absicherung für Ihre Lasten - RCD/FI-Schutz - Physische Isolation und Gehäuse - Geeigneter Leitungsquerschnitt für Strompegel | 1.10 Fehlerbehebung bei Hardware-Problemen |
| - ODER SCT-013-030 + Adapter | 1 | Für Clip-on-CT-Messung |
| Lösung | 1 | Kein AC-Anschluss |
Schraubanschluss prüfen
Immer 0V
| Geschätzte Kosten: 50–80 $ (ohne Last und Netzteil) | Zweck |
|---|---|
| Verrauscht/instabil | Schlechte Verbindung |
| Klemmen festziehen | Falscher Wert |
| Kalibrierung nötig | Trimmpoti einstellen |
| Kein Stromwert | Symptom |
| Mögliche Ursache | Lösung |
Immer 0A
CT nicht geclipst
CT um Leiter prüfen
Immer 0A
- Falsches GPIO
- Nur ADC1-Pins verwenden
- Halb erwartet
- CT auf falscher Leitung
- Um einzelnen Draht clipsen, nicht Kabel
- Negativer Wert
CT-Richtung
Built into ACRouter firmware:
- Watchdog timer (disables outputs on crash)
- Zero-cross timeout detection (disables dimmers if AC lost)
- Overcurrent monitoring (if current sensors connected)
- Safe startup state (all outputs OFF at boot)
You must provide:
- Appropriate fusing for your loads
- RCD/GFCI protection
- Physical isolation and enclosure
- Proper wire gauge for current levels
Symptom
IMPORTANT: Proper grounding is essential for safety!
AC MAINS
═══════════════════════════════════════
L (Live/Hot)
N (Neutral)
PE (Protective Earth) ──────────────┐
│
All metal enclosures, frames, │
and exposed conductive parts ───────────┤
│
ESP32 GND (logic ground) ───────────────┤
│
Central Earth Point ◄───────────────────┘
Kein ZC-Signal
| ZC-Verbindung prüfen | Nur voll ein/aus | Hinweise |
|---|---|---|
| ZC-Modul-Funktion prüfen | Flimmern | Kp zu hoch |
| Regelkreisverstärkung reduzieren | Keine Änderung | Falsches GPIO |
| GPIO19/23-Verbindung prüfen | Kommunikationsprobleme | Symptom |
Never exceed:
- Dimmer module rating (derate 20-30%)
- Wire ampacity
- Fuse/MCB rating
- Socket/connector rating
Lösung
Kein Seriell
| Falsche Baudrate | 115200 Baud verwenden | Kein WiFi-AP |
|---|---|---|
| Nicht initialisiert | Startlogs prüfen | Kein Flashen |
| Nicht initialisiert | BOOT-Taste beim Reset halten | 1.11 Bezugsquellen |
| AC Power Router Controller Board | Erhältlich bei: | rbdimmer.com |
AliExpress: (https://robotdyn.aliexpress.com/store/1950989) |
Einzelne Module | AC-Dimmer-Module: - rbdimmer.com (RBDimmer-Serie) - AliExpress: (https://robotdyn.aliexpress.com/store/1950989) |
ESP32 DevKit: - Espressif offizielle Partner - Amazon, AliExpress - Elektronikhändler (Mouser, DigiKey usw.)
| Falsche Baudrate | 115200 Baud verwenden | Kein WiFi-AP |
|---|---|---|
| | | Weiter: Kompilierung → | Ensure CT surrounds wire |
| | | BOOT-Taste beim Reset halten | Use ADC1 pins only |
| Half expected | CT on wrong conductor | Clip around single wire, not cable |
| Negative value | CT direction | Reverse CT orientation |
Dimmer Not Working
| Falsche Baudrate | 115200 Baud verwenden | Kein WiFi-AP |
|---|---|---|
| No output | No ZC signal | Check ZC connection |
| Full on/off only | ZC timing wrong | Verify ZC module working |
| Flickering | Kp too high | Reduce control gain |
| No change | BOOT-Taste beim Reset halten | Verify GPIO19/23 connection |
Communication Issues
| Falsche Baudrate | 115200 Baud verwenden | Kein WiFi-AP |
|---|---|---|
| No Serial | Wrong baud | Use 115200 baud |
| No WiFi AP | Not initialized | Check startup logs |
| Can't flash | Boot mode | Hold BOOT button while reset |
1.11 Where to Buy
Menge
Available at: rbdimmer.com
AliExpress: (https://robotdyn.aliexpress.com/store/1950989)
Individual Modules
Zero-Cross & Voltage Sensor:
- rbdimmer.com
- RBGrid ecosystem partners
Current Sensors:
- ACS712 modules: Amazon, AliExpress, electronics distributors
- SCT-013 transformers: Amazon, AliExpress, energy monitoring suppliers
- SCT-013 adapters: rbdimmer.com, DIY build
AC Dimmer Modules:
- rbdimmer.com (RBDimmer series)
- AliExpress: (https://robotdyn.aliexpress.com/store/1950989)
- Compatible modules from other suppliers (verify pinout)
ESP32 DevKit:
- Espressif official partners
- Amazon, AliExpress
- Electronics distributors (Mouser, DigiKey, etc.)