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1. Guía de Hardware para Desarrolladores DIY
1.1 Descripción general
ACRouter puede construirse utilizando dos enfoques de hardware diferentes, según sus requisitos, presupuesto y nivel de experiencia.
Opciones de Construcción de un Vistazo
| Aspecto | Opción 1: Placa Controladora | Opción 2: Construcción Modular |
|---|---|---|
| Complejidad | Plug-and-play | Requiere cableado |
| Costo | Mayor inversión inicial | Menor, incremental |
| Flexibilidad | Diagrama de pines fijo | Personalizable |
| Factor de forma | Compacto, integrado | Módulos distribuidos |
| Ideal para | Despliegue rápido | Aprendizaje, personalización |
| Seguridad | Aislamiento de grado industrial | Depende del ensamblaje |
Ambos enfoques están completamente soportados por la proshivka y proporcionan funcionalidad idéntica.
Componentes Mínimos Necesarios
Independientemente de la opción que elija, un enrutador solar funcional requiere:
- Microcontrolador ESP32 (integrado o separado)
- Sensor de voltaje (basado en ZMPT107)
- Detector de cruce por cero (para sincronización del dimmer)
- Al menos un sensor de corriente (corriente de red para modos AUTO/ECO)
- Al menos un dimmer AC (para control de carga)
Independencia del Hardware
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 Opción 1: Placa Controladora del Enrutador de Potencia AC
Descripción general
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 para: Despliegue rápido, listo para usar, usuarios que prefieren soluciones integradas.
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) │
│ ══════════════════════════════════════════════════════════════ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Características
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
Asignación de Pines
| GPIO | Función | Tipo | Notas |
|---|---|---|---|
| IO35 | Sensor de voltaje AC | Entrada ADC | ZMPT107, integrado |
| IO39 | Sensor de corriente AC 1 | Entrada ADC | Conector JACK 3.5mm |
| IO36 | Sensor de corriente AC 2 | Entrada ADC | Conector JACK 3.5mm |
| IO18 | Detección de cruce por cero | Entrada digital | Directamente del sensor de voltaje |
| IO19 | Salida dimmer 1 | Salida digital | Señal de control de fase |
| IO23 | Salida dimmer 2 | Salida digital | Señal de control de fase |
| IO15 | Relé 1 | Salida digital | Activo en ALTO |
| IO2 | Relé 2 | Salida digital | Activo en ALTO, compartido con LED integrado |
| IO4 | Buzzer | Salida PWM | Buzzer piezoeléctrico |
| IO17 | LED 1 | Salida digital | Indicador de estado |
| IO5 | LED 2 | Salida digital | Indicador de estado |
Diagrama de Pines de Conectores
Headers de Dimmer (4 pines, ×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)
Headers de Relé (3 pines, ×2):
Pin 1: GND
Pin 2: VCC (5V)
Pin 3: RL (Relay signal: IO15 or IO2)
Conectores de Sensor de Corriente (JACK estéreo de 3.5mm):
Tip: Signal output
Ring: VCC (bias voltage)
Sleeve: GND
Diagrama de Cableado
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
Inicio Rápido
- Alimente la placa mediante MicroUSB o header de 5V
- Conecte el voltaje AC a la bornera (L-N)
- Coloque los transformadores de corriente alrededor de los cables a monitorear
- Conecte el módulo dimmer al header de 4 pines
- Cargue el firmware mediante módulo USB-UART
- Configure mediante interfaz web o comandos serie
1.3 Opción 2: Construcción Modular con Placa de Desarrollo ESP32
Descripción general
Construya su propio enrutador solar utilizando módulos separados conectados a una placa de desarrollo ESP32 estándar. Este enfoque ofrece máxima flexibilidad y es ideal para aprendizaje o instalaciones personalizadas.
Ideal para: Entusiastas del DIY, proyectos personalizados, aprendizaje de electrónica, construcciones económicas.
Módulos Necesarios
| Módulo | Propósito | Cantidad |
|---|---|---|
| ESP32 DevKit | Controlador principal | 1 |
| Sensor de cruce por cero y voltaje | Voltaje de red + sincronización | 1 |
| Sensor(es) de corriente | Monitoreo de potencia | 1-4 |
| Dimmer AC | Control de carga | 1-2 |
Arquitectura del Sistema
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 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 Módulo de Sensor de Cruce por Cero y Voltaje
Descripción general
Este módulo especializado combina un sensor de voltaje de precisión (transformador ZMPT107-1) con un detector de cruce por cero de alta velocidad. La señal de cruce por cero es esencial para la sincronización correcta del dimmer. La precisión temporal de la señal de cruce por cero afecta directamente la estabilidad del dimmer y el rendimiento EMC.
Especificaciones
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
Características
- Potenciómetro trimmer para ajuste del rango de medición
- Calibrado de fábrica, listo para usar
- Aislamiento galvánico para seguridad
- Consumo de corriente de red: <0.5 mA
Conexión al 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
Conexión AC
AC MAINS
│
L ─────┤
│ ┌─────────────────────┐
├────┤ AC Input Terminal │
│ │ │
N ─────┤ │ ZC+Voltage Module │
│ │ │
└────┤ │
└─────────────────────┘
Calibre del cable: Se recomienda AWG-26 o superior.
Qué Puede Monitorear
With just the Zero-Cross & Voltage Sensor module:
- Grid voltage (RMS)
- Mains frequency (50/60 Hz)
- Voltage quality analysis
- Basic grid status
- Dimmer synchronization
Nota: Se requieren sensores de corriente para el cálculo de potencia.
1.5 Sensores de Corriente
Los sensores de corriente completan su sistema de monitoreo, permitiendo análisis completo de potencia, seguimiento de energía y cálculos de costos. Hay dos tecnologías disponibles.
Opción A: Sensores de Efecto Hall ACS-712
Tecnología: Efecto Hall, mide el campo magnético alrededor del conductor
Instalación: Requiere interrumpir el circuito (el cable pasa a través del sensor)
Ideal para: Instalaciones nuevas, máxima precisión, medición de corriente bidireccional
Modelos Disponibles
| Modelo | Rango | Sensibilidad | Resolución | Ideal Para |
|---|---|---|---|---|
| ACS712-5A | ±5A | 185 mV/A | 26 mA | Electrónica pequeña |
| ACS712-10A | ±10A | 100 mV/A | 49 mA | Iluminación LED |
| ACS712-20A | ±20A | 100 mV/A | 49 mA | Electrodomésticos |
| ACS712-30A | ±30A | 66 mV/A | 74 mA | HVAC, calefacción |
| ACS712-50A | ±50A | 40 mV/A | 122 mA | Suministro principal, solar |
Especificaciones
- Tipo de medición: DC/AC (RMS verdadero con ACRouter)
- Voltaje de alimentación: 5V DC ±5%
- Consumo de corriente: 10-13 mA
- Señal de salida: 0-3.3V (centrada en 1.65V con corriente cero)
- Ancho de banda: 80 kHz
- Tiempo de respuesta: 5 µs
- Aislamiento: 2.1 kV RMS
- Precisión: ±1.5%
- Resistencia del camino de corriente: 1.2 mΩ
- Protección contra sobrecarga: Hasta 5× la corriente nominal
Conexión al ESP32
ACS712 Pin ESP32 Pin Notes
────────── ───────── ─────
GND GND Common ground
VCC 5V Requires 5V supply
OUT GPIO32-39 ADC1 pins only!
Importante: Use solo pines ADC1 (GPIO32, 33, 34, 35, 36, 39) ya que ADC2 entra en conflicto con WiFi.
Diagrama de Cableado
Current Flow Direction
─────────────────────►
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ ACS712 Module │
│ │
│ IP+ ○─────────────────────────○ IP- │
│ │ │ │
│ │ ┌───────────┐ │ │
│ └────┤ Hall ├─────┘ │
│ │ Sensor │ │
│ └─────┬─────┘ │
│ │ │
│ GND ○ VCC ○ │ OUT ○ │
└─────┼───────┼─────┼────┼────────────────────┘
│ │ │ │
│ │ │ └──► To ESP32 ADC
│ │ │
│ └─────┴──────► To ESP32 5V & GND
│
└──────────────────► To ESP32 GND
Opción B: Transformadores de Corriente SCT-013
Tecnología: Inducción electromagnética, transformador tipo pinza
Instalación: No invasiva, se coloca alrededor del cable existente sin cortarlo
Ideal para: Retrofitting, instalaciones existentes, viviendas en alquiler
Modelos Disponibles
| Modelo | Rango | Salida | Ideal Para |
|---|---|---|---|
| SCT-013-010 | 0-10A | 0-1V | Circuitos individuales |
| SCT-013-030 | 0-30A | 0-1V | Circuitos domésticos estándar |
| SCT-013-050 | 0-50A | 0-1V | Suministro principal, grandes electrodomésticos |
| SCT-013-100 | 0-100A | 0-50mA | Industrial, edificio completo |
Nota: El SCT-013-100 entrega corriente (50mA), no voltaje. Requiere una resistencia de carga externa. Los demás modelos tienen resistencias de carga integradas y entregan voltaje directamente.
Módulo Adaptador SCT-013
El módulo adaptador proporciona acondicionamiento de señal para conectar transformadores SCT-013 al ESP32:
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
Conexión al ESP32:
Adapter Pin ESP32 Pin Function
─────────── ───────── ────────
GND GND Common ground
VCC 3.3V Module power (3.3V!)
SIG GPIO32-39 ADC1 pins only
Diagrama de Cableado
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
Guía de Selección de Sensores
| Requisito | Sensor Recomendado |
|---|---|
| Instalación nueva, máxima precisión | ACS-712 |
| Instalación existente, sin recableado | SCT-013 + Adaptador |
| Corriente bidireccional (importación/exportación de red) | ACS-712 (cualquiera) o SCT-013 |
| Enrutamiento de excedente solar | SCT-013 o ACS712 (bidireccional) |
| Alta corriente (>50A) | SCT-013-100 |
| Precisión en baja corriente (<5A) | ACS-712-5A |
| Construcción económica | SCT-013-030 + Adaptador |
| Uso profesional/producción | ACS-712 o Placa Controladora |
1.6 Módulos Dimmer AC
Los módulos dimmer AC controlan la potencia hacia cargas resistivas (calentadores, bombillas incandescentes) utilizando atenuación por corte de fase sincronizada con la señal de cruce por cero.
Dimmers Compatibles
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
Interfaz de Conexión
Conexión estándar de 4 pines:
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)
Diagrama de Cableado
┌─────────────────────────────────────┐
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)
Principio de Control del Dimmer
- Detección de cruce por cero: La señal ZC pulsa en cada cruce por cero de la AC (100Hz para red de 50Hz)
- Retardo de fase: El ESP32 espera un tiempo de retardo calculado después del cruce por cero
- Disparo del TRIAC: Un pulso corto (10-100µs) dispara el TRIAC
- Conducción: El TRIAC conduce hasta el siguiente cruce por cero
- Control de potencia: Mayor retardo = menos potencia, menor retardo = más potencia
AC Waveform:
╭───╮ ╭───╮ ╭───╮
╱ ╲ ╱ ╲ ╱ ╲
──╱───────╲───╱───────╲───╱───────╲──
╲╱ ╲╱ ╲╱
╰───╯ ╰───╯
ZC Pulses: │ │ │
─┴─ ─┴─ ─┴─
50% Power (delay = 5ms for 50Hz):
╭───╮ ╭───╮ ╭───╮
╱░░░░░╲ ╱░░░░░╲ ╱░░░░░╲
──╱───────╲───╱───────╲───╱───────╲──
▲ ▲ ▲
│ │ │
Trigger Trigger Trigger
Cargas Soportadas
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
Potencia Nominal
Potencia nominal típica de módulos dimmer:
| Módulo | Corriente máx. | Potencia máx. (230V) | Potencia máx. (110V) |
|---|---|---|---|
| 2A | 2A | 460W | 220W |
| 4A | 4A | 920W | 440W |
| 8A | 8A | 1840W | 880W |
| 16A | 16A | 3680W | 1760W |
Importante: Reduzca un 20-30% para operación continua. Un calentador de 2kW debe usar como mínimo un dimmer de 8A (1840W).
1.7 Ejemplos Completos de Cableado
Configuración Mínima (Modo AUTO)
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)
Configuración Completa (4 Canales)
Para monitoreo completo con seguimiento de generación solar:
┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 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)
1.8 Lista de Materiales
Opción 1: Construcción con Placa Controladora
| Componente | Cantidad | Notas |
|---|---|---|
| Placa Controladora AC Power Router | 1 | Incluye ESP32, sensor de voltaje |
| Transformador de corriente SCT-013-030 | 2-3 | Para monitoreo de red, solar y carga |
| Módulo dimmer AC (2kW+) | 1-2 | Adaptar a la potencia de su carga |
| Módulo relé (opcional) | 1-2 | Para cargas on/off |
| Fuente de alimentación 5V | 1 | Mínimo 1A |
| Cables y conectores AC | Según necesidad | AWG-14 o apropiado para la carga |
Costo estimado: $50-80 (sin incluir carga y fuente de alimentación)
Opción 2: Construcción Modular
| Componente | Cantidad | Notas |
|---|---|---|
| ESP32 DevKit (WROOM o WROVER) | 1 | Mínimo 4MB de flash |
| Módulo sensor de cruce por cero + voltaje | 1 | Basado en ZMPT107 |
| Sensor de corriente (elegir un tipo): | ||
| - ACS712-30A | 2-3 | Para medición por efecto Hall |
| - O SCT-013-030 + Adaptador | 2-3 | Para medición con CT tipo pinza |
| Módulo dimmer AC (2kW+) | 1-2 | Se recomienda RBDimmer |
| Protoboard o PCB | 1 | Para conexiones |
| Cables jumper | Juego | Macho-hembra, macho-macho |
| Fuente de alimentación 5V | 1 | Mínimo 1A |
| Carcasa (opcional) | 1 | Con clasificación IP para seguridad |
Costo estimado: $35-60 (sin incluir carga y fuente de alimentación)
Accesorios Comunes
| Componente | Propósito |
|---|---|
| Carcasa para riel DIN | Instalación profesional |
| Bloques de terminales | Conexiones AC seguras |
| Prensaestopas | Entrada de cables resistente al agua |
| Fusibles/MCB | Protección contra sobrecorriente |
| Termorretráctil | Aislamiento de cables |
1.9 Consideraciones de Seguridad
⚠️ PELIGRO: Tensión de Red
La tensión de red AC (110V/230V) puede causar lesiones graves o la muerte.
Antes de trabajar con este proyecto:
- Cualificación: Los trabajos eléctricos deben ser realizados por personal cualificado
- Aislamiento: Siempre desconecte la alimentación antes de realizar conexiones
- Aislamiento de cables: Utilice cables y conectores con la clasificación adecuada
- Protección: Instale fusibles, MCB y RCD/GFCI apropiados
- Carcasa: Aloje todas las conexiones de red en carcasas apropiadas
- Pruebas: Verifique el aislamiento con un multímetro antes de aplicar tensión
Características de Seguridad de Diseño
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
Puesta a Tierra
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 ◄───────────────────┘
Consideraciones de Carga
| Tipo de carga | Potencia máx. | Notas |
|---|---|---|
| Calentador de agua | 2-3 kW típico | Verificar potencia nominal del elemento |
| Calentador de ambiente | 1-2 kW típico | Asegurar tipo resistivo |
| Elemento calefactor | Variable | Calcular: P = V²/R |
Never exceed:
- Dimmer module rating (derate 20-30%)
- Wire ampacity
- Fuse/MCB rating
- Socket/connector rating
1.10 Solución de Problemas de Hardware
Sin Lectura de Voltaje
| Síntoma | Posible Causa | Solución |
|---|---|---|
| Siempre 0V | Sin conexión AC | Verificar bornera |
| Siempre 0V | GPIO incorrecto | Verificar conexión GPIO35 |
| Ruidoso/inestable | Mala conexión | Apretar terminales |
| Valor incorrecto | Necesita calibración | Ajustar potenciómetro trimmer |
Sin Lectura de Corriente
| Síntoma | Posible Causa | Solución |
|---|---|---|
| Siempre 0A | CT no colocado | Asegurar que el CT rodee el cable |
| Siempre 0A | GPIO incorrecto | Usar solo pines ADC1 |
| Mitad del esperado | CT en conductor incorrecto | Colocar alrededor de un solo cable, no del conjunto |
| Valor negativo | Dirección del CT | Invertir orientación del CT |
Dimmer No Funciona
| Síntoma | Posible Causa | Solución |
|---|---|---|
| Sin salida | Sin señal ZC | Verificar conexión ZC |
| Solo encendido/apagado completo | Temporización ZC incorrecta | Verificar funcionamiento del módulo ZC |
| Parpadeo | Kp demasiado alto | Reducir ganancia de control |
| Sin cambio | GPIO incorrecto | Verificar conexión GPIO19/23 |
Problemas de Comunicación
| Síntoma | Posible Causa | Solución |
|---|---|---|
| Sin Serial | Baudrate incorrecto | Usar 115200 baudios |
| Sin WiFi AP | No inicializado | Verificar registros de arranque |
| Can't flash | Modo boot | Mantener presionado BOOT mientras se resetea |
1.11 Dónde Comprar
Placa Controladora AC Power Router
Disponible en: rbdimmer.com
AliExpress: (https://robotdyn.aliexpress.com/store/1950989)
Módulos Individuales
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.)
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