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© 2026 S. Sternitzke · CC BY-NC-SA 4.0 ↑ Contenido Feeder-Relais · Manual Edición 1
ESP32-C3 · WiFi
Temporizador de 230 V
Shelly 1PM Mini Gen4
Autoconstrucción · versión 3

Feeder-Relais

El manual — de la placa vacía al dispositivo terminado dentro de su carcasa
La placa Feeder-Relais v3 vista desde arriba
Edición 1 · agosto de 2026 · español Hardware v3 · firmware ESPHome · CC BY-NC-SA 4.0

Acerca de este manual

Este manual está dirigido a personas principiantes. No necesitas formación en electrónica — pero sí un soldador, algo de paciencia y la disposición a teclear algunos comandos en una terminal. Cada paso está descrito por completo: qué haces, por qué lo haces y cómo reconoces que ha funcionado. Al final tendrás en tus manos un dispositivo que enciende una carga de 230 V (por ejemplo, un comedero automático) pulsando un botón durante un tiempo ajustable — manejable mediante tres botones, una pequeña pantalla y una página web en la red doméstica.

✋ Este dispositivo lleva 230 voltios 230 voltios de tensión de red son mortales. El montaje, la comprobación y la puesta en marcha de la fuente de alimentación deben quedar en manos de un electricista cualificado o de una persona instruida. Todas las pruebas que se pueden realizar sin personal cualificado se llevan a cabo en este manual exclusivamente por USB y sin ninguna tensión de red. Por favor, lee primero el capítulo 2.

Cómo leer este manual

ℹ Nota Los recuadros azules aportan conocimientos de fondo. Se pueden saltar — pero hacen que muchas cosas se entiendan mejor.
✓ Consejo Los recuadros verdes ahorran tiempo o disgustos.
⚠ Atención Los recuadros amarillos señalan puntos en los que suele fallar algo.
✋ Alto Los recuadros rojos señalan acciones que pueden destruir el hardware o herirte. Léelos siempre.

Los comandos para la terminal se ven así — se introducen línea por línea y se envían con Enter. Las líneas que empiezan por # son comentarios y no se escriben:

# Esto es un comentario — solo a modo de explicación
esphome run firmware/timer-relais-c3.yaml

Las referencias como «capítulo 7» son pulsables en el PDF. A través del enlace «↑ Contenido» en el pie de cada página puedes volver en cualquier momento a la vista general.

Contenido

  1. 1 Qué es el Feeder-Relais
  2. 2 Seguridad — leer primero
  3. 3 Cómo funciona el sistema
  4. 4 Lista de compras: material y herramientas
  5. 5 La carcasa
  6. 6 Entender la placa
  7. 7 Mandar fabricar la placa
  8. 8 KiCad paso a paso (solo si haces cambios propios)
  9. 9 Montar los componentes de la placa
  10. 10 Cargar el firmware
  11. 11 Configurar el WiFi y manejar desde el navegador
  12. 12 Red, idioma y pantalla
  13. 13 Conectar el Shelly externo
  14. 14 Montaje y puesta en marcha
  15. 15 Actualizaciones de firmware y mantenimiento
  16. 16 Resolución de problemas
  17. 17 Anexo: asignaciones, archivos, glosario

1Qué es el Feeder-Relais

El Feeder-Relais es una placa de control autoconstruida que enciende una carga de 230 voltios pulsando un botón durante un tiempo ajustable y luego se apaga sola. El nombre proviene de su uso original: sustituye la placa temporizadora defectuosa de un comedero automático (en inglés feeder). Como al final solo «pulsa un interruptor durante un tiempo determinado», sirve para cualquier carga que se quiera conmutar de forma temporizada.

1.1 Qué hace el dispositivo

En la parte delantera hay tres pulsadores. Una pulsación corta enciende la carga durante un tiempo predefinido:

BotónRótuloTiempo por defectoajustable
S1Down / Manual (T1)5 segundos1–600 s por WiFi
S2SET (T2)10 segundos1–600 s por WiFi
S3UP (T3)15 segundos1–600 s por WiFi

Una pequeña pantalla OLED detrás de la ventana muestra arriba la recepción WiFi, la hora grande (ajustada mediante un servidor de hora de internet) y el estado Idle; abajo, la fecha y la memoria libre. Cuando un temporizador está en marcha, en el centro aparece la cuenta atrás en segundos y a la derecha Feed.

El manejo funciona sin app y sin nube mediante una pequeña página web optimizada para móviles que el propio ESP32 proporciona (en el navegador http://feeder-relais.local): activar el temporizador, ajustar los tiempos, consultar los valores de red y estado. Para la conexión con una domótica (por ejemplo ioBroker o Home Assistant) existe además una interfaz JSON ligera (capítulo 11).

1.2 La cadena de señal

Desde que se pulsa el botón hasta que se conmuta la carga, la señal recorre cinco etapas. Cada una tiene una única función:

Botón  ─►  ESP32-C3  ─►  330 Ω  ─►  PhotoMOS  ─►  Shelly 1PM  ─►  Carga
S1–S3      cuenta el     limita la   conmuta con    conmuta y        (bomba,
           tiempo,       corriente   aislamiento    mide la carga    motor de
           dibuja el     del LED     galvánico      de 230 V         alimentación,
           OLED                                                      ventilador …)
ℹ ¿Por qué tantas etapas? El ESP32 trabaja con unos inofensivos 3,3 voltios. No debe «tocar» nunca 230 voltios directamente. El PhotoMOS es el puente: separa por completo la baja tensión y la tensión de red mediante luz (detalles en el capítulo 3). El Shelly se encarga de la conmutación propiamente dicha de la carga y además mide la potencia.

1.3 Qué cambia la versión 3

Este manual describe la versión 3 de la placa. Respecto a la primera versión, la construcción se ha simplificado notablemente:

2Seguridad — leer primero

✋ Peligro de muerte por 230 voltios La tensión de red puede ser mortal. Quien monte, compruebe y ponga en marcha el lado de 230 V debe conocer los peligros y dominar las reglas de la electrotecnia. En caso de duda: recurrir a un electricista cualificado. No hay excepción ni prisa que lo justifique.

2.1 Las reglas básicas

2.2 Por qué 6 milímetros de distancia

Entre dos superficies de cobre en una placa, la corriente no solo puede saltar por el aire, sino también «arrastrarse» a lo largo de la superficie — favorecida por el polvo, la humedad y la suciedad. Esta «distancia de fuga» debe ser lo bastante grande a 230 voltios. La fijamos en 6 mm; es un valor generoso y deja margen. La única excepción permitida es el interior del propio relé PhotoMOS — este componente es el punto de aislamiento certificado y puede llevar tensión de red y baja tensión a pocos milímetros de distancia (capítulo 6).

⚠ La regla de los 6 mm no es una recomendación Está establecida en el diseño de la placa como una regla de comprobación fija (capítulos 6 y 8). Quien modifique la placa no puede relajar esta regla — es la razón por la que el dispositivo sigue siendo seguro en el uso diario.

2.3 El camino seguro hacia la primera puesta en marcha

El orden de este manual se ha elegido deliberadamente para que hagas lo peligroso al final y puedas practicar sin riesgo hasta entonces:

  1. Montar los componentes de la placa y flashear el ESP sin fuente de alimentación por USB (capítulos 9 y 10).
  2. Prueba solo por USB: los pulsadores, el OLED y la salida del PhotoMOS se comprueban completamente sin tensión de red (capítulo 14).
  3. Solo cuando todo funcione se añaden la fuente de alimentación y el Shelly — y la primera prueba con tensión de red se realiza detrás de un RCD con la carcasa cerrada (capítulo 14).

3Cómo funciona el sistema

3.1 Los componentes y sus funciones

ComponenteFunción
ESP32-C3 Super MiniEl «cerebro». Un pequeño microcontrolador con WiFi. Lee los pulsadores, cuenta el tiempo, dibuja el OLED, sirve la página web y controla el PhotoMOS. Alimentado con 5 V, funciona internamente con 3,3 V.
Relé PhotoMOSEl punto de aislamiento galvánico entre 3,3 V y 230 V. Detalles en el apartado 3.3.
Resistencia limitadora 330 ΩLimita la corriente a través del LED interno del PhotoMOS, para que no se sobrecargue.
Fuente de alimentación (módulo AC/DC)Convierte los 230 V~ en los 5 V con los que funciona el ESP. Un módulo terminado y encapsulado.
Shelly 1PM Mini Gen4Conmuta la carga propiamente dicha, mide la potencia y además es accesible por WiFi. Se encuentra fuera de la placa.
Pantalla OLED de 0,91"Muestra la hora, la cuenta atrás y el estado. Solo se enchufa, no se suelda.
Fusible + varistorProtegen contra sobrecorriente y sobretensión en el lado de red.

3.2 Por qué un Shelly — y por qué fuera de la placa

El Shelly 1PM Mini Gen4 es un relé de conmutación terminado y probado, con medición de potencia. Usarlo tiene tres ventajas: la conmutación arriesgada de la carga la asume un producto certificado ya fabricado; la potencia se mide (se ve si la carga realmente está funcionando); y el propio Shelly es accesible por WiFi, por si se quiere integrar adicionalmente.

Nuestra placa solo «pulsa el interruptor» del Shelly — como una señal de hardware real, sin dependencia del WiFi para la función principal. En la versión 3, el Shelly está fuera de la placa y se conecta mediante un borne (capítulo 13). Esto mantiene la placa pequeña, los tramos de 230 V cortos y el montaje ordenado.

ℹ «Switch / Follow» El Shelly se configura para que su relé esté encendido exactamente el tiempo que nuestra señal esté activa (modo Switch o Follow). Con ello, toda la temporización sigue en manos del ESP — el Shelly solo obedece.

3.3 Qué es un PhotoMOS y por qué precisamente este

Un PhotoMOS es un diminuto relé de semiconductor. En un lado hay un LED, que el ESP controla con 3,3 V. En el otro lado hay un interruptor controlado por luz, que puede conmutar tensión de red. Entre ambos solo hay luz — es decir, un aislamiento galvánico completo entre baja tensión y 230 V.

La entrada de conmutación del Shelly está referida a la tensión de red (espera una L conmutada). Por eso el PhotoMOS debe soportar ≥ 400 V de tensión de bloqueo — por ejemplo un Omron G3VM-601BY o un Panasonic AQY216.

✋ Nada de PC817 ni similares Un optoacoplador corriente (por ejemplo el PC817) no está permitido para el lado de red — no soporta la tensión de forma segura y no está construido para aislar tensión de red. Usar únicamente un PhotoMOS apto para tensión de red con ≥ 400 V.

3.4 Cada componente en detalle

Aquí tienes la función exacta de cada componente — con los valores que realmente se han montado en la placa v3. Las referencias (designadores) aparecen así en la serigrafía de montaje de la placa.

ReferenciaValorFunción exacta
U1ESP32-C3 Super MiniEl microcontrolador con WiFi. Funciona con 5 V, genera internamente 3,3 V mediante un regulador (también para el OLED). Incorpora un LED RGB integrado (WS2812) en GPIO8. Controla los pulsadores, el OLED, el PhotoMOS y la interfaz web.
K1G3VM-601AY2El PhotoMOS — el aislamiento galvánico entre 3,3 V y 230 V. Pines 1/2 = LED interno (pin 1 a través de R1 desde GPIO6, pin 2 a GND), pines 3/4 = interruptor controlado por luz (pin 3 = L_F, pin 4 = SW_SHELLY). Tensión de bloqueo ≥ 400 V.
R1330 ΩResistencia limitadora del LED de K1. De ~3,3 V menos ~1,2 V de tensión directa del LED fluyen unos 6 mA — suficiente para una conmutación segura, muy por debajo del límite del LED.
PS1TSP-05 (5 V / 3 W)La fuente de alimentación: convierte 230 V~ (L_F + N) en los 5 V/GND para el ESP. 3 W = 600 mA — suficiente para los picos de transmisión WiFi (~350 mA) más el OLED.
C1220 µF / 10 VCondensador de apoyo en +5 V: amortigua picos breves de corriente al transmitir por WiFi y evita la caída de tensión que de otro modo reiniciaría el ESP.
C2100 nFCondensador de desacoplo directamente en +5 V/GND: absorbe interferencias de alta frecuencia cerca del chip.
F11 A lentoFusible de precisión (5×20 mm) en serie: X1 (L_IN) → F1 → L_F. Protege ante cortocircuito/sobrecorriente. «Lento», para que la corriente de arranque de la fuente de alimentación no lo dispare por error.
RV1S14K275 (varistor)Protección contra sobretensión en paralelo entre L_F y N: limita picos de tensión (transitorios de conmutación, interferencias de red) y protege la fuente de alimentación y la electrónica.
J2OLED SSD1306 128×32La pantalla. Dirección I²C 0x3C, 400 kHz. Solo se enchufa (asignación GND/VCC/SCL/SDA).
SW1–3Pulsador 6×6 mmLos tres micropulsadores T1/T2/T3. Una conexión a GND, la otra a GPIO3/4/5 — el ESP usa pull-ups internos, una pulsación lleva el pin a GND.

Y los bornes de conexión en el borde de la placa:

ReferenciaConexiónAsignación
X1Entrada de red1 = N, 2 = L_IN (230 V entrante)
X2Salida de carga1 = O (conmutado), 2 = N
X3Snubber1 = O, 2 = N — para una red RC opcional en cargas inductivas
J1Shelly1 = SW, 2 = O, 3 = L, 4 = N (al Shelly externo, capítulo 13)

4Lista de compras: material y herramientas

Todo lo que necesitas para un Feeder-Relais. La placa en sí la mandas fabricar (capítulo 7); los componentes se piden y se sueldan (capítulo 9).

4.1 Componentes en la placa

ReferenciaComponenteValor / tipoObservación
U1ESP32-C3 Super Mini18 × 24 mm, USB-CControlador con WiFi
K1Relé PhotoMOSOmron G3VM-601AY2 (o -601BY / Panasonic AQY216)≥ 400 V!
PS1Módulo de alimentación AC/DC5 V / 3 W (clase HLK-PM05)Comprobar la separación de pines
Pantalla OLED0,91" SSD1306, 128 × 32, I²CPines: GND VCC SCL SDA, dirección 0x3C
SW1–3Micropulsador6 × 6 mm, recorrido 1,5 mmLa posición es fija (panel frontal)
R1Resistencia330 ΩResistencia limitadora del LED del PhotoMOS
F1Fusible de precisión + portafusible1 A lento, 5 × 20 mmlado primario, obligatorio
RV1VaristorS14K275lado primario, obligatorio
C1 / C2Condensadores220 µF/10 V & 100 nFAmortiguación de 5 V y desacoplo
X1Entrada de red2 polos (L, N)Borne de tornillo, 230 V entrante
X2Salida de carga2 polos (O, N)hacia la carga conmutada
X3Snubber2 polos (O, N)red RC opcional para cargas inductivas
J1Conexión Shelly4 polos (SW, O, L, N)hilos cortos hacia el Shelly externo, capítulo 13
J2Regleta hembra OLED1 × 4, paso 2,54GND/VCC/SCL/SDA, la pantalla se enchufa

4.2 Módulos fuera de la placa

4.3 Herramientas

5La carcasa

La carcasa consta de dos partes: la parte delantera (el panel frontal original con la ventana y las tres varillas pulsadoras) y la parte trasera, que imprimes tú mismo en 3D. La placa se atornilla desde atrás a seis columnas, y la pantalla se sitúa detrás de la ventana.

La parte trasera impresa de la carcasa vista en perspectiva
La parte trasera impresa en 3D con las seis columnas de tornillo y la lengüeta de suspensión (arriba).

5.1 Estructura: parte delantera y trasera

La parte delantera es la parte superior de la carcasa original. Lleva la ventana (detrás está el OLED) y las varillas que, al pulsarlas, accionan los tres pulsadores de la placa. Por eso la posición de los pulsadores no es negociable — deben quedar exactamente debajo de las varillas (capítulo 9).

Parte delantera de la carcasa
La parte delantera (original) con la ventana y las tres varillas pulsadoras.

La parte trasera en la versión 3 es deliberadamente más profunda que el original (35 mm en lugar de los 5,7 mm originales), para que quepan cómodamente la placa y el Shelly externo. En el borde superior hay una lengüeta de suspensión con ojo de cerradura para el montaje en pared.

5.2 Imprimir tú mismo la parte trasera

La plantilla está como archivo OpenSCAD en el proyecto, en box/feeder_back.scad. OpenSCAD es un programa gratuito que genera un modelo 3D a partir de un archivo de texto — la ventaja: todas las medidas están como variables al principio del archivo y se pueden adaptar.

  1. Abrir OpenSCAD y cargar box/feeder_back.scad.
  2. Con F6 calcular el modelo y guardarlo como archivo imprimible mediante Archivo → Exportar → STL. Ya se incluye un STL listo: box/feeder_back_35mm.stl.
  3. Cargar el STL en el laminador (slicer) de tu impresora. Recomendación: imprimir con el lado abierto hacia arriba, 3–4 líneas de pared, 20–30 % de relleno, sin soportes necesarios.
✓ Imprime primero la placa como maqueta En el proyecto también está box/Timer-Ersatzplatine-v3-BOARD.stl — una réplica 1:1 de la placa (contorno, agujeros de tornillo, ranuras). Imprímela plana y colócala dentro de la parte trasera antes de encargar la placa real. Así compruebas sin riesgo si todo encaja (capítulo 7).

5.3 Presupuesto de altura y fijación

La placa se atornilla desde atrás con seis tornillos a las columnas de la parte trasera (retícula de columnas 45 mm × 70 mm, agujero de tornillo 3,2 mm, avellanado para la cabeza del tornillo en la cara posterior). Otros cuatro puntos en el panel frontal centran la placa adicionalmente.

MedidaValor
Medida exterior parte trasera109,8 × 90,8 mm
Profundidad parte trasera (v3)35 mm
Grosor de pared y fondo1,3 mm
Medida de la placa101,6 × 77,5 mm
Retícula de columnas45 mm (X) × 70 mm (Y)
⚠ Nada debe sobresalir hacia abajo (hacia la parte delantera) Entre la placa y el panel frontal el espacio es escaso. Por eso todos los componentes altos se sitúan en la cara posterior de la placa (capítulo 6). En la parte delantera solo quedan los pulsadores planos y la conexión de la pantalla.

6Entender la placa

No tienes que diseñar la placa tú mismo — está terminada en el proyecto, en kicad-v3/. Este capítulo explica cómo está construida, para que al montar los componentes y comprobar sepas qué va dónde. Quien quiera modificar algo por su cuenta encontrará la guía de KiCad en el capítulo 8.

6.1 Cara delantera y trasera

En la versión 3, toda la electrónica está en la cara posterior. En la cara delantera (hacia el panel frontal) solo quedan los tres pulsadores y el conector OLED — todo lo que se maneja o se ve.

Cara de montaje (posterior) de la placa
La cara posterior lleva el ESP, la fuente de alimentación, el PhotoMOS y los bornes de 230 V. La tensión de red (abajo) y la baja tensión (arriba) están claramente separadas en el espacio.

6.2 Cuatro capas y los planos de masa

La placa tiene cuatro capas de cobre: las dos capas externas (cara delantera y trasera) llevan las pistas, las dos capas internas son planos de masa continuos en la zona de baja tensión. Estos planos de masa actúan como un plano de referencia estable: hacen que el montaje sea poco propenso a interferencias y que la función WiFi sea estable.

ℹ Importante para la seguridad En la zona de tensión de red no hay cobre interior. Las líneas de 230 V discurren exclusivamente por las dos capas externas, y los planos de masa mantienen en todas partes al menos 6 mm de distancia respecto a la tensión de red. Así no puede producirse en ningún lugar del interior de la placa una proximidad peligrosa.

6.3 Tensión de red solo en el exterior: la regla de los 6 milímetros

Las cinco redes L_IN, L_F, N, SW_SHELLY y O_LAST llevan 230 voltios. Están agrupadas en una clase de red propia «230V» (pistas más anchas, distancias mayores) y se encuentran todas abajo a la izquierda, lejos de la electrónica. Una regla de comprobación establecida en el diseño exige 6 mm de distancia entre cada red de 230 V y cada baja tensión.

La única excepción es el relé PhotoMOS K1: su encapsulado es el punto de aislamiento certificado (pines 1/2 = baja tensión, pines 3/4 = tensión de red). Solo ahí pueden encontrarse ambos mundos a pocos milímetros — precisamente para eso está construido el componente.

6.4 Las redes y la asignación de pines

Qué lleva cada línea lo muestra la siguiente vista general:

Nombre de redllevaconecta
L_IN230 V (sin proteger)Entrada de red X1 → fusible F1
L_F230 V (protegida)F1 → varistor RV1, fuente PS1, PhotoMOS K1.3, Shelly J1.L
N230 V neutroX1 → RV1, PS1, Shelly J1.N, carga X2, snubber X3
SW_SHELLY230 V conmutadoPhotoMOS K1.4 → Shelly J1.SW
O_LAST230 V conmutadoShelly J1.O → salida de carga X2 + snubber X3
+5Vbaja tensiónFuente de alimentación → ESP 5V, C1, C2
GNDbaja tensiónMasa: ESP, pulsadores, PhotoMOS, OLED
+3V3baja tensiónSalida ESP-3V3 → OLED

El ESP32-C3 utiliza estos pines:

Asignación de GPIO del ESP32-C3 Super Mini
Las conexiones utilizadas del ESP32-C3 Super Mini.
PinFunción
5V / GAlimentación desde la fuente
3V3alimenta el OLED
GPIO3 / 4 / 5Pulsadores T1 / T2 / T3
GPIO6Excitador del PhotoMOS (a través de 330 Ω)
GPIO7I²C-SDA (OLED)
GPIO8LED RGB integrado (estado)
GPIO9I²C-SCL (OLED)
ℹ ¿Por qué SDA en GPIO7 y no en GPIO8? En GPIO8 está el pequeño LED RGB de estado del módulo ESP. Si ahí estuviera el I²C, el tráfico de datos controlaría el LED de forma descontrolada. Por eso SDA está en GPIO7. Ese mismo LED RGB muestra más adelante el semáforo de estado del dispositivo (capítulo 11).

6.5 Cada conexión del ESP con todo detalle

Esta tabla es la correspondencia vinculante entre la placa y el firmware. A la izquierda está lo que el firmware (timer-relais-c3.yaml) hace con el pin — con su configuración exacta; a la derecha, adónde lo lleva la placa. Ambos lados deben coincidir exactamente, o el dispositivo no funcionará.

Pin ESPFirmware (ID y configuración)PlacaFunción en detalle
GPIO3btn_s1 · entrada, pull-up interno, invertido, antirrebote de 30 msPad 3 → /BTN1 → pulsador S1 a GNDPulsador S1 (Down/Manual). Nivel de reposo HIGH; una pulsación lleva a GND (LOW) → se considera «pulsado». Corta = activa el temporizador 1.
GPIO4btn_s2 · entrada, pull-up, invertido, 30 msPad 4 → /BTN2 → pulsador S2 a GNDPulsador S2 (SET). Corta = temporizador 2; larga ≥ 3 s = menú de información.
GPIO5btn_s3 · entrada, pull-up, invertido, 30 msPad 5 → /BTN3 → pulsador S3 a GNDPulsador S3 (UP). Corta = temporizador 3; larga ≥ 1,2 s = detener todo.
GPIO6shelly_trigger · salida GPIOPad 6 → /PMOS_DRV → R1 330 Ω → ánodo del LED de K1Controla el PhotoMOS. HIGH = LED encendido = PhotoMOS conduce = Shelly-SW recibe L → carga encendida. LOW = apagado.
GPIO7i2c: sda · 400 kHzPad 7 → /SDA → OLED J2.4Línea de datos I²C hacia el OLED. Está deliberadamente en GPIO7 (no en GPIO8).
GPIO8status_led · WS2812 (GRB), atenuadointerno al módulo — sin red en la placa (Pad 8 libre)LED RGB de estado integrado (semáforo verde/amarillo/rojo). Está fijo en GPIO8 del módulo; por eso aquí no puede haber una segunda señal — la razón por la que SDA se trasladó a GPIO7.
GPIO9i2c: scl · 400 kHzPad 9 → /SCL → OLED J2.3Línea de reloj I²C hacia el OLED (dirección 0x3C).
5V / GNDAlimentación del módulo/+5V / GND de la fuente de alimentación5 V del módulo AC/DC; GND es la masa común (también las capas internas).
3V3Salida del regulador integrado/+3V3 → OLED-VCCEl ESP genera internamente 3,3 V y con ellos alimenta el OLED.
⚠ Precisamente esta correspondencia es decisiva Si en la placa SDA se coloca por error en GPIO8 (donde está el WS2812), el OLED se queda negro y la señal del LED interfiere con la línea de datos. Al replicar la placa, comprobar por tanto: el OLED-SDA debe estar conectado al Pad 7 del ESP (GPIO7), el SCL al Pad 9 (GPIO9) — GPIO8 queda libre.

7Mandar fabricar la placa

Una placa de cuatro capas no se hace en casa — se manda fabricar en un fabricante de placas de circuito impreso. Hoy en día es barato y sencillo: se suben un puñado de archivos y las placas terminadas llegan por correo.

7.1 Primero, una prueba en plástico

✓ El truco de la prueba de encaje ahorra dinero Antes de pedir las placas, imprime en la impresora 3D el archivo adjunto box/Timer-Ersatzplatine-v3-BOARD.stl a escala 1:1 (plano, sin soportes) y colócalo dentro de la parte trasera impresa. ¿Encaja el contorno, se alinean las seis ranuras con las columnas, quedan bien los agujeros de tornillo? Estos cinco minutos te ahorran un pedido caro equivocado.

Alternativamente (o además), imprime el contorno de la placa en papel a escala 1:1 y recórtalo.

7.2 Generar los datos Gerber

«Gerber» es el formato de archivo estándar que esperan los fabricantes de placas — un archivo por capa, más los datos de taladrado. Los Gerber ya terminados están incluidos en el proyecto; para generarlos tú mismo desde KiCad:

  1. Abrir en KiCad el proyecto kicad-v3/Timer-Ersatzplatine-v3.kicad_pcb.
  2. Archivo → Fabricación → Archivos Gerber — seleccionar todas las capas estándar, exportar.
  3. En el mismo diálogo, generar los archivos de taladrado (Excellon).
  4. Empaquetar todos los archivos generados en un archivo ZIP.

7.3 Pedir a un fabricante

Sube el ZIP a un proveedor como JLCPCB, PCBWay o Aisler. Ajustes importantes:

AjusteValor
Capas4
Grosor del material1,6 mm (estándar)
Acabado superficialHASL sin plomo o ENIG
Cobre1 oz (35 µm)
Colorindiferente
⚠ Configurar cuatro capas Elige realmente 4 capas. Una réplica de dos capas no tendría planos de masa internos — la resistencia al WiFi y a las interferencias sería peor, y las reglas de comprobación del diseño ya no encajarían.

8KiCad paso a paso (solo si haces cambios propios)

Este capítulo lo necesitas solo si quieres modificar tú mismo la placa. Para una réplica pura puedes saltarlo — los datos de fabricación ya terminados están incluidos. KiCad es un programa gratuito para el diseño de placas (probado con KiCad 8/9/10; los nombres de menú pueden variar mínimamente).

8.1 Abrir el proyecto y comprobar el esquemático

  1. Iniciar KiCad y abrir kicad-v3/Timer-Ersatzplatine-v3.kicad_pro.
  2. Iniciar el editor de esquemáticos. Muestra cómo están conectados todos los componentes.
  3. Ejecutar Herramientas → Comprobar reglas eléctricas (ERC). Los avisos sobre «pines de alimentación sin conectar» son conocidos y no críticos.

8.2 Footprints y clases de red

Cada símbolo de componente está vinculado a un footprint — la huella de soldadura en la placa. Comprueba en Herramientas → Asignar footprints que, por ejemplo, PS1 corresponde a la fuente de alimentación realmente comprada (¡comprobar la separación de pines!) y que el PhotoMOS corresponde a la forma constructiva SMD o DIP.

Las clases de red están en el archivo del proyecto y no deben modificarse: Default (0,2 mm de distancia y anchura de pista) y 230V (1,0 mm de distancia y anchura de pista) con las cinco redes L_IN, L_F, N, SW_SHELLY, O_LAST.

8.3 La regla de los 6 milímetros y el DRC

La regla de distancia de fuga está como archivo propio Timer-Ersatzplatine-v3.kicad_dru en el proyecto. Exige 6 mm entre 230 V y baja tensión — con la excepción deliberada del PhotoMOS K1:

(version 1)
(rule "230V->SELV 6mm (K1-Barriere ausgenommen)"
   (condition "... 230-V-Netz gegen Nicht-230-V-Netz,
               K1 ausgenommen ...")
   (constraint creepage (min 6mm))
   (constraint clearance (min 6mm)))

Después de cada cambio, ejecutar el DRC (Design Rules Check, Comprobar → Comprobar reglas de diseño) hasta que quede sin errores.

⚠ Retirar los planos de masa 6 mm El relleno automático de los planos de masa solo respeta la distancia de la clase de red, no la regla de los 6 mm. Por eso los planos de masa tienen una forma geométrica que los mantiene en todas partes a 6 mm de la tensión de red. Quien vuelva a dibujar los planos debe mantener esta distancia a mano.

8.4 Datos de fabricación

Si el DRC y la comprobación visual (vista 3D con Alt+3) están correctos, exportas los datos Gerber y de taladrado tal como se describe en el capítulo 7.

9Montar los componentes de la placa

«Montar los componentes» significa: soldar las piezas a la placa. Procedemos de las piezas planas a las altas — así la placa siempre queda estable al soldar.

9.1 Orden y herramientas

Orden recomendado: R1 → C2 → PhotoMOS → pulsadores → conector OLED J4 → C1 → portafusible F1 → varistor RV1 → bornes. El ESP se coloca solo cuando ya se ha flasheado y probado (capítulos 10 y 14).

9.2 Los componentes SMD

El PhotoMOS es (según el tipo) un pequeño componente SMD. Así se suelda limpiamente:

  1. Estañar finamente un pad.
  2. Colocar el componente con las pinzas y fijarlo soldándolo al pad estañado — controlar la posición.
  3. Soldar los demás pines. El fundente ayuda; los puentes se evitan usando poco estaño.
ℹ Orientación del PhotoMOS El pin 1 está marcado (punto o esquina biselada). El lado de baja tensión (pines 1/2) mira hacia la electrónica, el lado de tensión de red (pines 3/4) hacia la esquina de 230 V. La huella de soldadura indica la dirección — no adivinar, guiarse por la serigrafía.

9.3 Los componentes con cables y los conectores

ℹ El OLED se enchufa, no se suelda Al OLED le sueldas una regleta de pines (hacia atrás) que encaja en el conector J4. La pantalla queda entonces con una almohadilla de espuma fina justo contra la ventana. Así sigue siendo intercambiable y la altura de montaje se mantiene baja.

10Cargar el firmware

El «firmware» es el programa que se ejecuta en el ESP. La primerísima vez llega al chip por cable USB. Todas las actualizaciones posteriores son inalámbricas (capítulo 15).

10.1 Qué necesitas

Conexión USB del ordenador al ESP32-C3
Conectar el ESP32-C3 al ordenador mediante USB-C.
ℹ No tienes que compilar nada En el proyecto ya hay imágenes terminadas en firmware/build/: feeder-relais.factory.bin para el primer flasheo y feeder-relais.ota.bin para actualizaciones web posteriores. No contienen ninguna credencial de WiFi — esas las configuras después de flashear (capítulo 11).

10.2 Vía A — con ESPHome

ESPHome es la herramienta con la que se compila y se carga el firmware. No hace falta un secrets.yaml — no se compilan datos de WiFi en el binario.

  1. Conectar el ESP por USB-C.
  2. Ejecutar en la carpeta del proyecto:
    esphome run firmware/timer-relais-c3.yaml
  3. ESPHome compila, pregunta por el puerto serie (en Linux, por ejemplo, /dev/ttyACM0; en Windows, un COMx) y flashea.
  4. Tras el reinicio, el ESP abre su punto de acceso de configuración → continuar con el capítulo 11.
✓ Linux: ¿«Permission denied»? Si se deniega el acceso a /dev/ttyACM0, añade tu usuario al grupo dialout y vuelve a iniciar sesión:
sudo usermod -aG dialout $USER

10.3 Vía B — en el navegador

Para la imagen ya terminada feeder-relais.factory.bin, sin ninguna instalación:

Proceso: flasheo a través del navegador
El proceso de flasheo en el navegador mediante el flasher web.
  1. En Chrome/Edge, abrir la página https://espressif.github.io/esptool-js/.
  2. Conectar el ESP mediante el cable de datos USB-C.
  3. Dejar la velocidad en 115200, pulsar Connect y elegir el puerto serie del ESP.
  4. En Flash Address introducir 0, con Choose File elegir feeder-relais.factory.bin, y luego Program. Esperar hasta que aparezca «Hard resetting…».
  5. Continuar con el capítulo 11.

10.4 Si el flasheo se atasca

SíntomaCausa / solución
El ESP no se detecta en absolutoCable de carga en lugar de cable de datos → probar otro cable USB-C, otro puerto
No aparece ningún puerto en el navegadorUsar Chrome/Edge; en Windows, comprobar controladores (CH340/CP210x)
«Connect» fallaModo boot: mantener pulsado BOOT + pulsar RESET + soltar BOOT, y volver a conectar
Después no aparece …​.localconfigurar primero el WiFi (capítulo 11); mDNS necesita un momento

11Configurar el WiFi y manejar desde el navegador

11.1 El punto de acceso de configuración

El firmware no incluye deliberadamente ninguna credencial de WiFi. Tras flashear, el ESP abre su propio punto de acceso:

  1. En el móvil/ordenador, conectarse a la red WiFi «Feeder-Relais Setup» (contraseña feeder1234).
  2. Se abre una ventana de acceso (si no, ir a http://192.168.4.1).
  3. Elegir tu WiFi doméstico, introducir la contraseña, guardar — el ESP se reinicia y se conecta.
  4. A partir de ahora accesible en http://feeder-relais.local.
ℹ Se configura una vez, y ya no hace falta más Los datos de WiFi se guardan en una clave de almacenamiento fija y sobreviven a las actualizaciones de firmware. Para un restablecimiento de fábrica, flashea la imagen factory con «Erase all flash».

11.2 La interfaz web

http://feeder-relais.local abre una aplicación web móvil con cinco pestañas:

11.3 El semáforo de estado y la interfaz JSON

En la cabecera hay un punto de estado: verde = todo en orden, amarillo = un temporizador está en marcha, rojo = fallo en reposo (p. ej. OLED inaccesible o sin WiFi). Ese mismo semáforo lo muestra en el dispositivo el LED RGB integrado atenuado.

Para la domótica, el ESP ofrece una interfaz JSON. Los puntos finales más importantes:

LlamadaEfecto
GET /api/statustodos los valores en JSON (activo, tiempo restante, relé, tiempos, WiFi …)
POST /api/trigger?button=Nactiva el pulsador N (1–3) con su tiempo
POST /api/trigger?seconds=Nconmuta ad hoc durante N segundos
POST /api/trigger?seconds=N&src=adaptercomo arriba, marca el origen — aparece como trg (button/api/adapter) en el estado y el registro
POST /api/stopapaga de inmediato
POST /api/config?time1=A&time2=B&time3=Cfija los tiempos (1–600 s cada uno)
ℹ Ejemplo con ioBroker Fijar el tiempo del pulsador 1 en 8 segundos: POST http://feeder-relais.local/api/config?time1=8.

12Red, idioma y pantalla

12.1 Ajustes de red

En la pestaña Red configuras:

12.2 Roaming WiFi

El interruptor Roaming WiFi (802.11k/v) solo tiene sentido si tienes varios puntos de acceso con el mismo SSID (Mesh/UniFi) y estos soportan la tecnología. Entonces el dispositivo puede cambiar de forma dirigida al punto de acceso más fuerte. Por defecto: desactivado. Tras cambiar el ajuste, el botón «Reconectar ahora» ayuda a que surta efecto de inmediato.

12.3 Manejo con los botones y el OLED

En el dispositivo, los botones están rotulados: S1 = Down/Manual, S2 = SET, S3 = UP.

El OLED (128 × 32) muestra arriba la barra de WiFi, la hora grande o la cuenta atrás y el estado (Idle/Feed); abajo, la fecha y la memoria libre. El día de la semana, el estado y los títulos de menú siguen el idioma configurado. Hasta la primera sincronización de hora aparece «--:--».

13Conectar el Shelly externo

✋ Cablear solo sin tensión El Shelly lleva 230 voltios. Todos los trabajos de cableado se realizan sin tensión, con el enchufe de red desconectado o el interruptor automático apagado — y, en caso de duda, por un electricista cualificado.

13.1 Cableado

El Shelly tiene cuatro bornes: L, N, SW (entrada de conmutación) y O (salida de carga). Cuatro hilos cortos lo conectan con el borne de la placa J1:

Placa (J1)→ ShellySignificado
J1.3 (L_F)LFase (protegida)
J1.4 (N)NNeutro
J1.1 (SW_SHELLY)SWnuestra señal conmutada (desde el PhotoMOS)
J1.2 (O_LAST)Ocarga conmutada hacia la salida

El Shelly se fija tumbado dentro de la carcasa (cinta VHB o clip). Los hilos deben ser cortos y los bornes de tornillo firmes — ningún cobre debe quedar al descubierto.

13.2 Configurar el Shelly (modo de entrada)

Tras el primer encendido, configuras el Shelly una única vez (mediante su propia app o interfaz web):

  1. Conectar el Shelly al WiFi (instrucciones del Shelly).
  2. Ajustar Input Mode = Switch (Follow) — así el relé sigue exactamente la señal SW.
  3. Listo: a partir de ahora el ESP determina, a través del PhotoMOS, cuánto tiempo funciona la carga.

14Montaje y puesta en marcha

14.1 Montar los componentes y preparar el ESP

Las piezas pequeñas ya están soldadas (capítulo 9). Ahora el ESP:

  1. Flashear el ESP por USB y probar la conexión WiFi (capítulos 10 y 11) — esto es más cómodo antes de soldarlo.
  2. Soldar el ESP a la placa (regletas de pines o directamente).

14.2 La prueba solo por USB

✓ Todo lo importante funciona sin tensión de red Alimenta el ESP por USB (¡sin red!). Comprueba: Solo cuando todo esto sea correcto entra en juego la tensión de red.

14.3 La primera prueba con tensión de red

  1. Inspección visual: sin puentes de estaño, sin cortocircuito entre L/N, en todas partes ≥ 6 mm de distancia entre 230 V y baja tensión.
  2. Soldar la fuente de alimentación, conectar el Shelly (capítulo 13), conectar la carga.
  3. Cerrar la carcasa.
  4. Encender a través de un RCD/PRCD. El OLED muestra la hora/el estado.
  5. Configurar el Shelly (Input Mode «Switch»), luego una prueba de botón con carga.
  6. Ajustar los tiempos a tu gusto en http://feeder-relais.local.
✋ Nunca abierto bajo tensión La prueba con tensión de red se realiza solo con la carcasa cerrada. Para hacer cambios, siempre desconectar primero la tensión.

15Actualizaciones de firmware y mantenimiento

15.1 Actualizaciones inalámbricas (OTA)

Tras el primer flasheo por USB quedan configuradas dos vías de actualización inalámbrica — el puerto USB puede quedar tranquilamente poco accesible una vez montado:

ℹ Los datos de WiFi se conservan Una actualización solo sobrescribe el programa, no los ajustes guardados. El WiFi, los tiempos y la configuración de red sobreviven a la actualización.

15.2 El registro de servicio

La pestaña Servicio muestra, con la vista en vivo activada, las últimas líneas del registro, filtradas por nivel (ERROR/WARN/INFO/DEBUG). Esto ayuda a la resolución de problemas sin tener que conectar el ESP por cable. Los registros completos también están disponibles mediante esphome logs firmware/timer-relais-c3.yaml.

16Resolución de problemas

16.1 Al flashear y conectar

ProblemaSolución
El ESP no se detectaCable de datos en lugar de cable de carga; probar otro puerto USB
«Connect» fallaForzar el modo boot (mantener BOOT, pulsar RESET, soltar BOOT)
feeder-relais.local no accesible¿Se configuró el WiFi en el punto de acceso de configuración? mDNS tarda un momento; probar la IP directamente (en el menú del OLED)
Falta el punto de acceso de configuraciónEl dispositivo ya está conectado a un WiFi; si no, restablecimiento de fábrica (imagen factory con borrado de flash)

16.2 Durante el funcionamiento

ProblemaSolución
El OLED permanece oscuro¿Está la pantalla bien colocada en J4? Comprobar la asignación GND/VCC/SCL/SDA
El reloj muestra «--:--»todavía no hay hora del servidor NTP; comprobar el WiFi y el servidor NTP
Punto de estado rojoOLED inaccesible o sin WiFi — la pestaña Estado muestra detalles
La carga no conmuta¿Shelly en «Switch/Follow»? Comprobar el cableado SW/O; medir la salida del PhotoMOS en la prueba solo por USB
El botón no activa nada¿Está el pulsador exactamente debajo de la varilla? Comprobar las soldaduras

17Anexo: asignaciones, archivos, glosario

17.1 Asignación de pines y lista de redes

Pin ESPFunciónRed
5V / GAlimentación+5V / GND
3V3Alimentación del OLED+3V3
GPIO3 / 4 / 5Pulsadores T1 / T2 / T3BTN1/2/3
GPIO6Excitador del PhotoMOS (a través de 330 Ω)PMOS_DRV
GPIO7I²C-SDA (OLED)SDA
GPIO8LED RGB de estado integrado
GPIO9I²C-SCL (OLED)SCL

Las cinco redes de 230 V (clase de red «230V»): L_IN, L_F, N, SW_SHELLY, O_LAST.

17.2 Archivos del proyecto

RutaContenido
kicad-v3/la placa v3 (KiCad: esquemático, layout, reglas) + datos de fabricación
box/feeder_back.scadparte trasera de la carcasa (fuente OpenSCAD) + STL terminado
box/Timer-Ersatzplatine-v3-BOARD.stlmaqueta de la placa para la prueba de encaje
firmware/timer-relais-c3.yamlfirmware ESPHome
firmware/timer_web.haplicación web + interfaz JSON
firmware/net_config.hconfiguración de red (IP, NTP, hostname, roaming, idioma)
firmware/build/*.binimágenes de flasheo terminadas (factory + ota)
README.mdresumen del proyecto (alemán; traducciones en docs/<idioma>/)
docs/handbuch/…-Handbuch.pdfeste manual en PDF (traducciones en docs/<idioma>/)

17.3 Glosario

TérminoSignificado
ESP32-C3pequeño microcontrolador con WiFi — el «cerebro» del dispositivo
PhotoMOSrelé de semiconductor que separa baja tensión y 230 V mediante luz
Shellyrelé de conmutación WiFi terminado con medición de potencia (externo)
OLEDpantalla pequeña de alto contraste
Gerberformato de archivo estándar para la fabricación de placas
Footprintla huella de soldadura de un componente en la placa
DRCDesign Rules Check — la comprobación automática de reglas en KiCad
Distancia de fugael camino a lo largo de la superficie por el que la corriente puede «arrastrarse»
OTA«Over the Air» — actualización de firmware inalámbrica
NTPservicio de hora de internet que ajusta el reloj

17.4 Licencia y agradecimientos

Este manual está bajo CC BY-NC-SA 4.0. Su estructura sigue el reglamento de documentación del proyecto hermano AskSin-Analyzer: un índice con enlaces, reglas de salto de página fijas y el pie de página con el camino de vuelta al índice en cada página.

La réplica se realiza bajo la responsabilidad propia de cada persona. 230 voltios son mortales — en caso de duda, consultar a un electricista cualificado.