Waveshare ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO

Руководство пользователя промышленного 8-канального релейного WiFi-модуля Waveshare ESP32-S3

Модель: ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO

1. Продукт закончилсяview

Модуль релейного управления Waveshare Industrial 8-Channel ESP32-S3 WiFi представляет собой высокопроизводительный блок управления, разработанный для промышленной автоматизации и приложений IoT. Он интегрирует микроконтроллер ESP32-S3, обеспечивая надежные возможности беспроводной связи (Wi-Fi и Bluetooth LE), множество схем защиты от изоляции и универсальные возможности подключения, включая изолированный RS485 и порт Ethernet с опциональной поддержкой Power over Ethernet (PoE).

Этот модуль оснащен 8 высококачественными реле и 8 цифровыми входами, что делает его подходящим для управления различными устройствами и мониторинга промышленных сигналов. В его конструкции особое внимание уделяется надежности и безопасности в сложных условиях эксплуатации.

2.Основные характеристики

  • Микроконтроллер ESP32-S3: Оснащен 32-битным двухъядерным процессором Xtensa LX7, работающим на частоте до 240 МГц, для эффективной обработки данных.
  • Беспроводное подключение: Встроенная двухрежимная связь Wi-Fi 2.4 ГГц и Bluetooth LE обеспечивает гибкую интеграцию в сеть.
  • 8-канальные реле: Высококачественные реле с номинальным током контактов ≤10 А, 250 В переменного тока / 30 В постоянного тока, подходящие для различных нагрузок.
  • 8-канальные цифровые входы: Поддерживает как пассивные (сухой контакт), так и активные (влажный контакт) цифровые входы с двунаправленной оптоизоляцией.
  • Изолированный интерфейс RS485: Для надежного подключения к промышленным модулям или датчикам Modbus, оснащенным аппаратными схемами автоматического управления и защиты (TVS-диод, защита от перенапряжения, защита от электростатического разряда).
  • Порт Ethernet: Встроенный Ethernet-чип W5500 для передачи данных по сети 10/100 Мбит/с.
  • Питание через Ethernet (PoE): Дополнительная версия поддерживает стандарт IEEE 802.3af для передачи питания и данных по одному кабелю Ethernet.
  • Гибкий вход питания: Поддерживает USB Type-C (5 В) для питания, отладки и прошивки, а также широкий диапазон входного напряжения 7-36 В постоянного тока с винтовыми клеммами для промышленного применения.
  • Микросхема RTC: Встроенные часы реального времени для запланированных задач и операций, требующих соблюдения сроков.
  • Многоуровневая защита от изоляции: Включает в себя оптоизоляцию, изоляцию питания и цифровую изоляцию для предотвращения помех и обеспечения стабильной работы.
  • Индикаторы состояния: Встроенные светодиоды RGB, а также индикаторы PWR, TXD и RXD для мониторинга состояния устройства.
  • Приложение: Защитный корпус из ABS-пластика, устанавливаемый на направляющую, обеспечивает простоту монтажа и повышенную безопасность.

3. Содержимое упаковки

При открытии упаковки убедитесь, что все предметы на месте и находятся в хорошем состоянии.

  • Модуль ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO x 1
  • 2.4 ГГц 4 дБи SMA-антенна x 1
  • Отвертка х 1
Содержимое упаковки модуля Waveshare ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO
Изображение 3.1: Содержимое упаковки изделия, включая основной модуль, антенну и отвертку.

4. Настройка и установка

4.1 Подключение источника питания

Модуль поддерживает несколько способов подачи питания:

  • USB-порт типа C: Для питания, отладки и загрузки прошивки подключите источник питания USB 5 В к порту USB Type-C.
  • Винтовой терминал: Подключите источник питания постоянного тока 7-36 В к соответствующим винтовым клеммам. Соблюдайте правильную полярность.
  • Питание через Ethernet (PoE): Для версии с PoE подключите коммутатор или маршрутизатор, совместимый с PoE (802.3af), к порту Ethernet. Это обеспечит как питание, так и сетевое соединение по одному кабелю.

4.2 Сетевое подключение

  • Wi-Fi: Подключите прилагаемую антенну 2.4 ГГц SMA к внешнему антенному разъему. Настройте параметры Wi-Fi через прошивку.
  • Bluetooth ЛЭ: Модуль поддерживает Bluetooth LE для беспроводной связи на коротких расстояниях.
  • Ethernet: Для проводного подключения к сети подключите стандартный кабель Ethernet к порту RJ45.

4.3 Соединения реле

Модуль обеспечивает 8 релейных каналов. Каждое реле имеет нормально разомкнутый (NO) и общий (COM) контакты. Схема подключения приведена ниже.ampлес.

Схемы подключения устройств переменного тока 220 В и постоянного тока 30 В к релейному модулю.
Изображение 4.1: ПримерampСхема подключения устройств переменного тока 220 В и постоянного тока 30 В к релейным выходам.

4.4 Цифровые входные разъемы

Восемь цифровых входов поддерживают как пассивные (сухой контакт), так и активные (влажный контакт) сигналы. Убедитесь в правильности подключения в зависимости от типа датчика.

Схемы подключения пассивных (сухой контакт) и активных (мокрый контакт) цифровых входов
Изображение 4.2: Схема подключения проводов.ampдля пассивных цифровых входов (например, кнопочных переключателей) и активных цифровых входов (например, датчиков приближения NPN).

4.5 интерфейс RS485

Подключите устройства RS485 (например, модули Modbus, датчики) к изолированным винтовым клеммам RS485. Интерфейс имеет аппаратное автоматическое управление направлением передачи данных и включает в себя схемы защиты.

4.6 Корпус и монтаж

Модуль размещен в защитном корпусе из ABS-пластика, предназначенном для установки на рейку и разработанном для простой установки в промышленные шкафы управления с использованием 35-мм DIN-рейки.

5. Инструкция по эксплуатации

5.1 Первоначальное включение и настройка

После подключения источника питания должен загореться светодиод PWR. Модуль можно настроить через интерфейс Wi-Fi (режим точки доступа), Ethernet или через последовательное соединение через порт USB Type-C. Подробные руководства по программированию и настройке см. в вики-странице Waveshare.

5.2 Релейное управление

Восемь реле можно программно управлять с помощью микроконтроллера ESP32-S3. Это позволяет переключать нагрузки переменного или постоянного тока в зависимости от логики, определенной в микропрограмме.

5.3 Мониторинг цифрового входа

Контролируйте состояние 8 цифровых входов для обнаружения внешних событий от датчиков, переключателей или других промышленных сигналов. Двунаправленная оптоизоляция обеспечивает целостность сигнала и его защиту.

5.4 Связь через RS485

Используйте изолированный интерфейс RS485 для связи с другими промышленными устройствами, как правило, по протоколу Modbus. Это обеспечивает обмен данными и управление в рамках промышленной сети.

5.5 Загрузка и отладка прошивки

Подключите модуль к компьютеру через порт USB Type-C. Используйте соответствующую среду разработки (например, Arduino IDE, ESP-IDF) для загрузки пользовательской прошивки и отладки приложений.

Диаграмма, демонстрирующая сценарии применения и примеры.ampвключая интеграцию с облачными серверами, устройства Modbus и поддержку Arduino IDE.
Изображение 5.1: Примеры применения, демонстрирующие управление связью, интеграцию с облаком и разработку с использованием Arduino IDE.

6. Компоновка платы и компоненты

Понимание компоновки печатной платы имеет решающее значение для правильного подключения и работы. На следующих схемах показаны ключевые компоненты и их функции.

6.1 Топ View

Вершина view плата Waveshare ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO с пронумерованными компонентами
Изображение 6.1: Верх view на модуле, с указанием расположения микросхемы ESP32-S3, реле, разъемов и светодиодов.
  1. ESP32-S3-WROOM-1U-N16R8 (ESP32-S3 module)
  2. 8-канальные качественные реле
  3. Оптопара для изоляции реле
  4. Кнопка СБРОСА
  5. PoE-разъем (для PoE-модуля)
  6. Кнопка загрузки
  7. Мощность IC
  8. Цифровая изоляция
  9. Изоляция источника питания
  10. Двунаправленная оптопара-изоляция
  11. Держатель батареи RTC
  12. Зуммер
  13. Винтовые клеммы цифрового входа
  14. Штыревой разъем (для других устройств)
  15. Светодиодные индикаторы (PWR, RXD, TXD)
  16. Разъем USB Type-C
  17. WS2812 RGB LED
  18. Ethernet-порт
  19. Разъем для внешней антенны
  20. Винтовой клеммник блока питания
  21. Интерфейс связи RS485
  22. Соединительный резистор RS485
  23. Винтовые клеммы реле

6.2 Дно View

Нижний view плата Waveshare ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO с пронумерованными компонентами
Изображение 6.2: Внизу view На изображении модуля показаны дополнительные компоненты, такие как микросхема преобразования RS485 и слот для карты TF.
  1. Бортовой TVS (Transient Vol.tag(e-глушитель)
  2. Микросхема преобразования RS485
  3. MP1605GTF-Z (модуль питания DC-DC)
  4. PCF85063ATL (чип RTC)
  5. TCA9554PWR (микросхема расширения GPIO)
  6. W5500 (чип Ethernet)
  7. Слот для TF-карты

7. Технические характеристики

КатегорияПараметрЦенить
МикроконтроллерыМодульESP32-S3-WROOM-1U-N16R8 (ESP32-S3)
Процессор32-битный двухъядерный процессор Xtensa LX7 с частотой до 240 МГц.
Беспроводная связьWi-Fi2.4 ГГц (802.11 б/г/н)
BluetoothBluetooth 5, BLE
USBСоединительUSB-порт типа C
Источник питания5V
Изолированный коммуникационный интерфейсИнтерфейсRS485
ЗащитаTVS-диод, защита от перенапряжений и защита от электростатического разряда.
Интерфейс EthernetПортПорт Ethernet с поддержкой PoE (стандарт IEEE 802.3af для версии PoE)
Цифровой входВходные каналы8
Vol входtage5В-36В
Тип вводаПассивный вход / активный вход (тип NPN или PNP)
Тип изоляцииДвунаправленная оптопара-изоляция
РелеРелейные каналы8
Рейтинг контактов≤10A 250V AC / 30V DC
Контактная форма1НО 1НЗ
ИзоляцияИзоляция оптопары
Светодиодные индикаторыРГБПрограммируемый цвет светодиода
PWRКрасный индикатор питания
TXDЗеленый индикатор TX
RXDСиний индикатор RX
Винтовой клеммный разъем блока питанияТомtage Диапазон7-36В
ПоявлениеКорпусЗащитный чехол из ABS-пластика для крепления на направляющую
Размеры175 × 90 × 40 (мм)
Подробная таблица технических характеристик модуля Waveshare ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO
Изображение 7.1: Подробные технические характеристики модуля, включая сведения о микроконтроллере, средствах связи и вводе/выводе.

8. Техническое обслуживание

Модуль релейного Wi-Fi Waveshare Industrial ESP32-S3 с 8 каналами предназначен для интенсивного промышленного использования. Для обеспечения его долговечности и надежной работы:

  • Условия окружающей среды: Эксплуатируйте модуль в пределах указанных диапазонов температуры и влажности. Избегайте воздействия чрезмерного количества пыли, влаги или коррозионных веществ.
  • Уборка: При необходимости аккуратно протрите внешнюю поверхность модуля мягкой сухой тканью. Не используйте жидкие чистящие средства или растворители.
  • Обновления прошивки: Регулярно проверяйте вики-страницу Waveshare на наличие обновлений прошивки, чтобы обеспечить оптимальную производительность и доступ к новым функциям.
  • Соединения: Периодически проверяйте все винтовые клеммные соединения, чтобы убедиться в их надежности и отсутствии коррозии.

9. Поиск Неисправностей

Если у вас возникли проблемы с модулем WiFi-реле Waveshare Industrial 8-Channel ESP32-S3, выполните следующие действия по устранению неполадок:

  • Нет питания:
    • Проверьте правильность подключения источника питания (USB-C или разъем 7-36 В) и убедитесь, что он обеспечивает заданное напряжение.tage.
    • Убедитесь, что светодиод PWR горит. Если нет, проверьте источник питания.
    • Для версий с поддержкой PoE убедитесь, что кабель Ethernet подключен к активному коммутатору/инжектору PoE.
  • Отсутствие подключения к сети (Wi-Fi/Ethernet):
    • Wi-Fi: Убедитесь, что антенна надежно закреплена. Проверьте учетные данные Wi-Fi и доступность сети. Попробуйте перезагрузить модуль.
    • Ethernet: Проверьте подключение кабеля Ethernet. Убедитесь, что сетевой коммутатор/маршрутизатор работает.
  • Реле не срабатывают:
    • Проверьте логику управления в вашей прошивке.
    • Проверьте питание модуля и нагрузку, подключенную к реле.
    • Убедитесь в правильности тока и напряжения нагрузки.tagне превышайте номинальные параметры контактов реле.
  • Цифровые входы не реагируют:
    • Убедитесь в правильности подключения пассивных (сухой контакт) или активных (мокрый контакт) датчиков.
    • Проверьте работоспособность датчика самостоятельно.
    • Проверьте входной объемtagДиапазон активных входных напряжений (5–36 В).
  • Проблемы связи по протоколу RS485:
    • Проверьте полярность проводов (A/B).
    • При необходимости убедитесь в правильной установке перемычки согласующего резистора RS485.
    • Проверьте скорость передачи данных и параметры связи в вашем программном обеспечении.

Для получения дополнительной помощи обратитесь к официальным ресурсам вики-сайта Waveshare или свяжитесь со службой технической поддержки Waveshare.

10 Поддержка и ресурсы

Компания Waveshare предоставляет исчерпывающие ресурсы для оказания помощи пользователям в работе со своей продукцией:

  • Официальная вики: Вики-сайт Waveshare является основным источником подробной документации, руководств по программированию и т.д.ampКод и технические характеристики. Посетите страницу магазина Waveshare и найдите ссылку на Wiki.
  • Техническая поддержка: По вопросам, не охваченным данной документацией, обращайтесь в службу поддержки клиентов Waveshare через официальные каналы связи.

10.1 Информация о гарантии

Гарантийные условия на данный продукт предоставляются компанией Waveshare. Пожалуйста, ознакомьтесь с информацией на упаковке продукта или на официальном сайте Waveshare. webсайт для получения подробной информации о гарантии.

Связанные документы - ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO

Предварительноview Плата разработки Waveshare ESP32-S3-Touch-LCD-4.3: характеристики и руководство пользователя.
Изучите Waveshare ESP32-S3-Touch-LCD-4.3 — мощную плату для разработки микроконтроллеров с 4.3-дюймовым емкостным сенсорным дисплеем, Wi-Fi, BLE 5 и множеством интерфейсов, таких как CAN, RS485 и I2C. Узнайте о ее аппаратной части, настройке и...ampДемонстрационные примеры для разработки человеко-машинного интерфейса.
Предварительноview ESP32-S3-Touch-LCD-4.3B: Плата разработки завершена.view и руководство по установке
Ознакомьтесь с ESP32-S3-Touch-LCD-4.3B, мощной платой для разработки на микроконтроллерах от Waveshare. В этом руководстве описаны ее характеристики, аппаратное описание, подробности интерфейса, а также приведены инструкции по настройке среды разработки с использованием ESP-IDF и VSCode.
Предварительноview Waveshare Modbus POE ETH Relay 30CH: User Manual and Configuration Guide
This document provides a comprehensive guide to the Waveshare Modbus POE ETH Relay 30CH. It covers product overview, hardware connection, electrical safety precautions, detailed specifications, indicator descriptions, configuration methods using VirCom software and web interface, protocol settings (Modbus RTU/TCP), virtual serial port setup, software demonstrations with SSCOM and Modbus Poll, Raspberry Pi integration, and Modbus development protocols. Learn how to control and monitor industrial automation devices.
Предварительноview ESP32-S3-Touch-LCD-2 Development Board Guide
A comprehensive guide for the Waveshare ESP32-S3-Touch-LCD-2 development board, covering setup and usage with Arduino IDE and ESP-IDF, including detailed exampфайлы и ресурсы.
Предварительноview Руководство пользователя последовательного сервера Waveshare RS232/485 - WiFi PoE Ethernet (B)
Ознакомьтесь с руководством пользователя Waveshare RS232/485 to WiFi PoE Ethernet (B), подробным руководством по последовательному серверу, преобразующему RS232/485 в сетевые интерфейсы TCP/IP, обеспечивающим двунаправленную передачу данных через Wi-Fi и Ethernet.
Предварительноview Руководство пользователя по подключению Waveshare RS485 к WiFi/ETH MQTT
Подробное руководство пользователя для модуля Waveshare RS485 to WiFi/ETH, содержащее инструкции по подготовке программного и аппаратного обеспечения, настройке сети и установлению связи MQTT с такими платформами, как EMQX.