ESP32-WROOM-32E WiFi Bluetooth 2 Kanal 10A Röle Kontrol Kartı - ESP32 Relay X2, 7-30V DC

ESP32-WROOM-32E WiFi Bluetooth 2 Kanal Röle Kontrol Kartı; kablosuz mikrodenetleyici, güç dönüştürme devresi, iki mekanik röle, röle sürücüleri, bağlantı terminalleri ve programlama arayüzünü tek PCB üzerinde birleştiren kompakt bir IoT kontrol kartıdır. Piyasada ESP32 Relay X2 veya ESP32_Relay_X2 adıyla da bilinen kart; iki farklı elektrik yükünü yerel otomasyon kurallarına, web komutlarına, MQTT mesajlarına veya Home Assistant senaryolarına göre bağımsız biçimde açıp kapatabilir.

Kartın merkezindeki ESP32-WROOM-32E; 240 MHz'e kadar çalışan çift çekirdekli Xtensa LX6 işlemci, 2,4 GHz WiFi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.2 BR/EDR ve Bluetooth Low Energy desteği sunar. Röle 1 GPIO16, röle 2 GPIO17 üzerinden kontrol edilir. Kart üzerindeki kullanıcı düğmesi GPIO0'a, durum LED'i ise GPIO23'e bağlıdır. Kullanılabilir ESP32 pinlerinin önemli bir bölümü yanlardaki lehim deliklerine çıkarıldığı için röle kontrolüne sensör, duvar anahtarı, sıcaklık ölçümü, alarm girişi veya seri haberleşme gibi ek işlevler eklenebilir.

Her rölede COM, NO ve NC olmak üzere üç kuru kontak terminali bulunur. Kart 7-30 V DC geniş girişten veya ayrı 5 V DC girişten beslenebilir. Dahili USB soketi bulunmaz; ilk firmware yükleme ve seri hata ayıklama işlemleri kart üzerindeki 6 pinli başlığa bağlanan 3,3 V lojik seviyeli USB-TTL dönüştürücüyle gerçekleştirilir.

Öne Çıkan Özellikler

• ESP32-WROOM-32E tabanlı tek kart IoT röle kontrol sistemi
• Çift çekirdekli 32 bit Xtensa LX6 işlemci, 240 MHz'e kadar çalışma
• 2,4 GHz WiFi 802.11 b/g/n ve 150 Mbps'e kadar 802.11n fiziksel veri hızı
• Bluetooth 4.2 BR/EDR ve Bluetooth Low Energy
• Birbirinden bağımsız iki adet 5 V bobinli mekanik röle
• Kanal başına COM, NO ve NC kuru kontak terminalleri
• Röle gövdesi üzerinde 10 A / 250 V AC ve 10 A / 30 V DC azami kontak işaretlemesi
• Röle 1 için GPIO16, röle 2 için GPIO17
• Firmware kaynak koduyla doğrulanmış aktif-HIGH röle sürüşü
• GPIO0 üzerinde kullanıcı/BOOT düğmesi
• GPIO23 üzerinde programlanabilir durum LED'i
• 7-30 V DC geniş besleme girişi veya ayrı 5 V DC girişi
• Harici USB-TTL dönüştürücü için 6 pinli programlama başlığı
• ESP32 GPIO ve güç hatlarına erişim sağlayan genişleme lehim delikleri
• Arduino IDE, ESP-IDF, ESPHome ve Tasmota ile kullanılabilir yapı
• MQTT, REST API, yerel web sunucusu ve Home Assistant projelerine uygun
• Dört köşede montaj deliği ve hazır 3B baskı muhafaza seçenekleri

Teknik Özellikler

Kart Mimarisi Nasıl Çalışır?

Besleme terminaline uygulanan DC gerilim kart üzerindeki güç katında röle bobinleri için 5 V, ESP32 için 3,3 V seviyelerine dönüştürülür. ESP32 uygulama yazılımını çalıştırır, WiFi/Bluetooth haberleşmesini yönetir ve GPIO16 ile GPIO17 üzerinden iki röle sürücü katına komut verir. Röle bobini enerjilendiğinde mekanik kontak COM ucunu NC'den ayırıp NO ucuna bağlar.

Röle kontakları ESP32 lojik devresinden elektriksel olarak ayrı bir anahtar gibi davranır ve yüke enerji üretmez. Kontak devresinin gerilimi ve yükü harici kaynaktan gelir. Bu nedenle yalnız röle kartını beslemek, kontak terminaline bağlı cihazı kendiliğinden beslemez.

Doğrulanmış İşlevsel Bağlantı Şeması

Kart için üretici tarafından yayımlanmış, bileşen değerlerini ve tüm güç devresini gösteren eksiksiz bir elektrik şeması bulunamamıştır. Aşağıdaki çizim; ESPHome kart kaydı, çalışan açık kaynak firmware ve kart üzerindeki işaretlerden doğrulanan bağlantıları gösteren işlevsel şemadır. Elektrik devresi üretmek için gerber/üretici şeması yerine kullanılamaz.

GPIO Atamaları

COM, NO ve NC Terminalleri

Terminal sırası kart üzerindeki PCB baskısından doğrulanmalıdır. Enerji vermeden önce multimetrenin süreklilik moduyla COM-NC bağlantısı kontrol edilebilir. Röle enerjisizken süreklilik veren çift COM-NC'dir; NO ucu açık kalır.

Besleme Seçenekleri

• 7-30 V ve 5 V terminalleri alternatif besleme noktaları olarak kullanılmalıdır; eksiksiz üretici şeması olmadan iki giriş aynı anda enerjilendirilmemelidir.
• Besleme polaritesi bağlantıdan önce kart baskısından doğrulanmalıdır.
• İki rölenin aynı anda çekmesi, WiFi gönderim tepe akımı ve harici sensörler hesaba katılarak yeterli akım sağlayan güç kaynağı seçilmelidir.
• Uzun güç kablolarında girişe yakın uygun bypass kondansatörü ve parazit bastırma önlemleri reset riskini azaltabilir.
• Kontak tarafındaki yük beslemesi ile kartın DC beslemesi farklı devrelerdir; terminaller karıştırılmamalıdır.

USB-TTL ile Programlama Bağlantısı

Kartta USB soketi veya kart üzeri USB-UART dönüştürücü bulunmaz. CP2102, CP2102N, CH340 veya FT232 tabanlı harici bir USB-TTL adaptörü kullanılabilir; ancak adaptörün UART sinyalleri 3,3 V lojik seviyesinde olmalıdır. 6 pin başlık standart FTDI sıra dizilimini takip etmeyebilir. Her bağlantı kart üzerindeki etiketlere göre yapılmalıdır.

Firmware Yükleme Adımları

1. Kartın enerjisini kesin ve röle kontaklarındaki yüksek gerilimli yükleri tamamen ayırın.
2. USB-TTL bağlantılarını PCB üzerindeki etiketleri izleyerek yapın; TX/RX'i çaprazlayın.
3. IO0'ı GND'ye çekin veya kart üzerindeki IO0 düğmesini basılı tutun.
4. EN düğmesine kısa basın ya da kartı yeniden enerjilendirin.
5. Arduino IDE, ESPHome Web veya ESP-IDF üzerinden uygun seri porta firmware yükleyin.
6. Yükleme tamamlanınca IO0-GND bağlantısını kaldırın.
7. EN düğmesine basarak normal uygulamayı başlatın.

Arduino IDE Kurulumu

1. Arduino IDE 2.x'i kurun.
2. Boards Manager üzerinden esp32 by Espressif Systems paketini yükleyin.
3. Kart profili olarak ESP32 Dev Module seçin.
4. Flash kapasitesi doğrulanmadıysa büyük partition seçmeden önce basit röle testini yükleyin.
5. Doğru USB-TTL COM portunu seçin ve ilk denemede 115200 yükleme hızı kullanın.
6. Bootloader adımlarını izleyerek programı yükleyin.

Arduino ile Temel Röle Testi

Aşağıdaki kod her iki kanalı başlangıçta kapalı duruma getirir ve sırayla test eder. Test sırasında yüksek gerilim yerine düşük gerilimli bir lamba veya multimetre kullanılması önerilir.

const uint8_t RELAY_1 = 16;
const uint8_t RELAY_2 = 17;

void setup() {
  // pinMode'dan once cikis seviyesini belirlemek acilis darbesini azaltir.
  digitalWrite(RELAY_1, LOW);
  digitalWrite(RELAY_2, LOW);
  pinMode(RELAY_1, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_2, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(RELAY_1, HIGH); // Role 1 acik
  delay(1000);
  digitalWrite(RELAY_1, LOW);  // Role 1 kapali
  delay(500);

  digitalWrite(RELAY_2, HIGH); // Role 2 acik
  delay(1000);
  digitalWrite(RELAY_2, LOW);  // Role 2 kapali
  delay(1500);
}

GPIO0 Düğmesiyle Röle Değiştirme

const uint8_t BUTTON  = 0;
const uint8_t RELAY_1 = 16;

bool relayState = false;
bool lastButton = HIGH;
unsigned long lastChange = 0;

void setup() {
  digitalWrite(RELAY_1, LOW);
  pinMode(RELAY_1, OUTPUT);
  pinMode(BUTTON, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  bool currentButton = digitalRead(BUTTON);

  if (currentButton != lastButton && millis() - lastChange > 40) {
    lastChange = millis();
    lastButton = currentButton;

    if (currentButton == LOW) {
      relayState = !relayState;
      digitalWrite(RELAY_1, relayState ? HIGH : LOW);
    }
  }
}

Basit WiFi Web Kontrolü

ESP32 yerel ağdaki bir web sayfasından iki kanalı kontrol edebilir. Aşağıdaki kompakt örnek temel mantığı gösterir. Üretim sisteminde kimlik doğrulama, HTTPS veya güvenli yerel ağ politikası eklenmelidir.

#include 
#include 

const char* ssid = "WIFI_ADI";
const char* password = "WIFI_SIFRE";
const uint8_t RELAY_1 = 16;
const uint8_t RELAY_2 = 17;

WebServer server(80);

void setRelay(uint8_t pin, bool on) {
  digitalWrite(pin, on ? HIGH : LOW);
}

void setup() {
  digitalWrite(RELAY_1, LOW);
  digitalWrite(RELAY_2, LOW);
  pinMode(RELAY_1, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_2, OUTPUT);

  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(250);

  server.on("/r1/on",  [](){ setRelay(RELAY_1, true);  server.send(200, "text/plain", "R1 ON"); });
  server.on("/r1/off", [](){ setRelay(RELAY_1, false); server.send(200, "text/plain", "R1 OFF"); });
  server.on("/r2/on",  [](){ setRelay(RELAY_2, true);  server.send(200, "text/plain", "R2 ON"); });
  server.on("/r2/off", [](){ setRelay(RELAY_2, false); server.send(200, "text/plain", "R2 OFF"); });
  server.begin();
}

void loop() {
  server.handleClient();
}

ESPHome Yapılandırması

ESPHome, iki röleyi Home Assistant'a anahtar olarak eklemenin en hızlı yollarından biridir. `restore_mode: ALWAYS_OFF`, yeniden başlama sonrasında kanalların otomatik olarak enerjilenmesini önler.

esphome:
  name: esp32-relay-x2
  friendly_name: ESP32 Relay X2

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

logger:
api:
ota:
  - platform: esphome

switch:
  - platform: gpio
    pin: GPIO16
    id: relay_1
    name: "Role 1"
    restore_mode: ALWAYS_OFF

  - platform: gpio
    pin: GPIO17
    id: relay_2
    name: "Role 2"
    restore_mode: ALWAYS_OFF

output:
  - platform: gpio
    pin: GPIO23
    id: status_led_output

light:
  - platform: binary
    name: "Kart Durum LED'i"
    output: status_led_output

binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO0
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: true
    name: "Kart Dugmesi"
    on_press:
      - switch.toggle: relay_1

İlk firmware seri adaptörle yüklendikten sonra sonraki güncellemeler OTA üzerinden yapılabilir. OTA başarısızlığına karşı programlama başlığına fiziksel erişim korunmalıdır.

MQTT ve REST API Seçeneği

Verilen GitHub projesi ESP-IDF ve FreeRTOS üzerinde çalışan açık kaynak bir firmware sunar. Yazılım iki röleyi, LED'i ve düğmeyi yönetir; MQTT mesajlarıyla uzaktan kontrol, REST API üzerinden durum sorgulama ve süreli röle kapatma işlevleri sağlar.

# Role 1'i ac
mosquitto_pub -t 'relayX2board/set' -m '{"device":"uno","set":"on"}'

# Durum mesajlarini izle
mosquitto_sub -v -t 'relayX2board/info'

# REST API ile Role 2'yi kapat
curl -X GET http://KART_IP_ADRESI:80 \
  -d '{"device":"dos","set":"off","key":"PAYLASILAN_ANAHTAR"}'

ESP-IDF ile Derleme

# ESP-IDF ortamını etkinlestir
. $HOME/esp/esp-idf/export.sh

# ESP32 hedefini sec
idf.py set-target esp32

# Derle
idf.py build

# IO0 LOW ve EN reset sonrasinda yukle
idf.py -p /dev/ttyUSB0 flash monitor

Windows sisteminde port `/dev/ttyUSB0` yerine `COM3` gibi görünür. GitHub projesindeki `config.h` dosyasında WiFi adı, parola, MQTT broker adresi, port, cihaz adı ve REST güvenlik anahtarı derlemeden önce değiştirilmelidir.

Home Assistant Entegrasyonu

ESPHome kullanıldığında kart Home Assistant API üzerinden iki anahtar olarak otomatik keşfedilebilir. ESP-IDF firmware tercih edilirse MQTT broker üzerinden kanal komutları ve durum mesajları kullanılabilir. Otomasyon örnekleri:

• Sıcaklık eşiğinde fan veya pompa çalıştırma
• Gün doğumu/gün batımına göre aydınlatma kontrolü
• Kapı sensörüyle alarm, siren veya ikaz lambası tetikleme
• Belirli süre sonra otomatik kapanan sulama vanası
• WiFi kesildiğinde yerel düğmeyle çalışmaya devam eden manuel kontrol
• Röle durumunu MQTT üzerinden başka bir panelde izleme

Tasmota Yapılandırması

Kart için topluluk tarafından doğrulanmış Tasmota şablonunda GPIO16 Relay 1, GPIO17 Relay 2 ve GPIO23 bağlantı LED'i olarak atanır. Tasmota sürümü ve şablon indeksleri zamanla değişebileceğinden güncel şablon sayfasındaki JSON esas alınmalıdır.

{"NAME":"ESP32_Relay_X2","GPIO":[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,224,225,0,0,0,0,0,544,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],"FLAG":0,"BASE":1}

Güvenli Başlatma ve Hata Davranışı

Röle kartlarında yalnız normal çalışma değil; reset, firmware çökmesi, WiFi kaybı ve elektrik geri gelmesi gibi durumlar da tasarlanmalıdır. Açık kaynak firmware başlangıçta GPIO16 ve GPIO17'yi LOW yaparak iki röleyi enerjisiz duruma getirir.

• Çıkış seviyesi `pinMode(OUTPUT)` öncesinde LOW hazırlanarak kısa açılış darbeleri azaltılabilir.
• ESPHome'da `restore_mode: ALWAYS_OFF` güvenli varsayılan sağlar.
• Yükün enerjisiz kalması isteniyorsa COM-NO bağlantısı tercih edilir.
• NC kullanıldığında ESP32 kapalı olsa bile yük enerjili olabilir; bakım personeli için açıkça etiketlenmelidir.
• MQTT veya WiFi bağlantısı kaybolduğunda rölelerin son durumda mı kalacağı, kapanacağı mı yoksa yerel kurala mı döneceği yazılımla belirlenmelidir.
• Kritik güvenlik fonksiyonları yalnız WiFi, Home Assistant veya genel amaçlı röle kartına emanet edilmemelidir.

Yük Türüne Göre Kontak Koruması

Şebeke Geriliminde Montaj İlkeleri

• Kart açık halde erişilebilir bırakılmamalı; yanmaz veya uygun sınıfta kapalı muhafaza kullanılmalıdır.
• Kontak tarafı ile düşük gerilimli sensör, USB-TTL ve kullanıcı erişimli kablolar fiziksel olarak ayrılmalıdır.
• Anahtarlanan faz hattına yük ve kablo kapasitesine uygun sigorta eklenmelidir.
• Klemens vidası altında çok telli kablo için yüksük kullanılmalı; çıplak iletken dışarı taşmamalıdır.
• Kablo geçişlerinde çekme emniyeti ve keskin kenarlara karşı koruma sağlanmalıdır.
• Topraklama gerektiren metal gövde ve yükler koruma iletkenine uygun biçimde bağlanmalıdır.
• Firmware yüklerken kontak tarafındaki şebeke bağlantısı tamamen ayrılmalıdır.
• Kartın ilgili tesisat standardı veya ürün güvenlik sertifikasına sahip olduğu varsayılmamalıdır; son sistemin uygunluğu tasarımcıya aittir.

GPIO Genişletme ve Sensör Kullanımı

Yan lehim delikleri sayesinde röle kartı yalnız uzaktan anahtar olarak değil, küçük bir otomasyon denetleyicisi olarak da kullanılabilir. I2C sıcaklık/nem sensörü, kuru kontak girişleri, hareket sensörü, akım sensörü, OLED ekran veya RS485 dönüştürücü eklenebilir.

• GPIO16, GPIO17, GPIO23 ve GPIO0 kart üzerindeki işlevlere ayrılmıştır.
• GPIO1 ve GPIO3 programlama UART hattıdır; seri log sırasında harici cihazla çakışabilir.
• GPIO6-GPIO11 genellikle dahili flash bağlantısı için ayrılır ve kullanılmamalıdır.
• GPIO34-GPIO39 yalnız giriş olarak çalışır ve dahili pull-up/pull-down dirençleri yoktur.
• ADC2 kanalları WiFi çalışırken kullanılamayabilir; analog ölçümde ADC1 pinleri tercih edilmelidir.
• GPIO'lar 3,3 V lojiktir ve 5 V toleranslı değildir.
• Açılış davranışını etkileyen strapping pinlerine bağlanan devreler reset seviyelerini bozmamalıdır.

WiFi Anten Yerleşimi

ESP32-WROOM-32E'nin PCB anteni kartın rölelerden uzak ucundadır. Muhafaza içinde antenin önünde metal plaka, güç kablosu, DIN rayı veya yoğun bakır alan bırakılmaması bağlantı kalitesini artırır. Kart metal panoya yerleştirilecekse anten bölümü mümkün olduğunca açıklığa veya plastik pencereye yakın konumlandırılmalıdır. Röle kontaklarında oluşan ark ve endüktif yük paraziti WiFi kararlılığını etkileyebileceğinden yük tarafında uygun bastırma elemanları kullanılmalıdır.

Uygulama Alanları

Sorun Giderme

3B Baskı Muhafaza

Kart için hazır 3B baskı kasa modelleri bulunmaktadır. GitHub deposundaki kasa iki STL dosyasından oluşur: taban ve kapak. STL geometrisinin sınır ölçümleri taban için yaklaşık 80,8 x 54,8 x 25 mm, kapak için yaklaşık 80,8 x 54,8 x 10 mm'dir. Bunlar mesh sınır ölçüleridir; baskı sonrası birleşik dış yükseklik, kapak bindirmesi, filament çekmesi ve yazıcı toleransına göre değişebilir.

• Printables - ESP32 Relay X2 Case
• GitHub - Taban ve kapak STL dosyaları

Kutu İçeriği

• 1 adet ESP32-WROOM-32E WiFi Bluetooth 2 Kanal Röle Kontrol Kartı - ESP32 Relay X2

USB-TTL programlama adaptörü, güç kaynağı, bağlantı kabloları, sigorta, muhafaza ve yük tarafı koruma elemanları ayrıca temin edilir.

Kaynaklar ve Dosyalar

• ESPHome Devices - ESP32 Relay X2 kart bilgisi ve GPIO'lar
• GitHub - ESP32-X2-relay ESP-IDF firmware, REST API, MQTT ve Home Assistant
• Tasmota ESP32_Relay_X2 şablonu
• Espressif ESP32-WROOM-32E resmi veri sayfası
• Arduino-ESP32 resmi kurulum belgesi
• Cirkit Designer genel röle kullanım referansı
• Printables 3B baskı kasa sayfası