Placa ESP32 com 1 Relé RB2557: Manual Técnico Completo
Introdução
Neste manual, será apresentado como instalar, configurar e utilizar a placa de controle e automação ESP32 com 1 Relé (RB2557). Se desejar adquirir esta placa, clique aqui.
A placa controladora RB2557 (código de engenharia ESP32_RELAY X1_V1.2) é um módulo eletrônico multifuncional para automação residencial, predial e comercial que une o microcontrolador ESP32-WROOM-32E a um relé eletromecânico de potência selado SONGLE SRD-05VDC-SL-C de 10A. Projetada para eliminar fios soltos e protoboards em instalações definitivas, a placa possui circuito integrado de alimentação com suporte a tensões contínuas entre 7V e 30V DC via borne parafusável, além de entrada alternativa por conector Micro-USB de 5V, permitindo rápida integração tanto em bancadas quanto em painéis elétricos industriais.
Material utilizado:
- Placa de Controle ESP32 com 1 Relé (RB2557 /
ESP32_RELAY X1_V1.2) — disponível no catálogo oficial da loja RoboBuilders.- Módulo Conversor USB-Serial externo (chips CP2102, FT232RL, CH340 ou equivalentes com nível lógico de 3.3V).
- Fonte de alimentação estabilizada DC de 7V a 30V (12V DC / 1A recomendada) ou cabo Micro-USB com fonte 5V DC / 1A.
- Fios condutores de cobre flexíveis de 1,0 mm² a 1,5 mm² com terminais tipo ilhós tubular para ligação dos bornes de potência.
Especificações técnicas
Principais especificações
| Parâmetro | Especificação Técnica |
|---|---|
| Microcontrolador Principal | ESP32-WROOM-32E (Espressif Systems) |
| Arquitetura do Processador | Dual-Core 32-bit Xtensa LX6 operando a até 240 MHz |
| Memória Flash Integrada | 4 MB (SPI Flash) |
| Memória SRAM Interna | 520 KB |
| Conectividade Sem Fio | Wi-Fi 802.11 b/g/n (2.4 GHz) e Bluetooth v4.2 BR/EDR + BLE |
| Tensão de Entrada (Borne VIN) | 7 VDC a 30 VDC (circuito regulador chaveado/linear onboard) |
| Tensão de Entrada (USB) | 5 VDC (via porta Micro-USB padrão) |
| Tensão Lógica de Operação | 3,3 VDC (regulador AMS1117-3.3V integrado) |
| Relé Onboard | 1 Canal Eletromecânico SONGLE SRD-05VDC-SL-C |
| Pino de Controle do Relé | GPIO 16 (acionamento via transistor bipolar/MOSFET) |
| Capacidade dos Contatos (AC) | 10A em 250V AC / 10A em 125V AC |
| Capacidade dos Contatos (DC) | 10A em 30V DC / 10A em 28V DC |
| Configuração dos Contatos | 1 Contato Reversor: Comum (COM), Normalmente Aberto (NO/NA), Normalmente Fechado (NC/NF) |
| Sinalização Visual Onboard | LED de Alimentação (Power) + LED de Usuário no GPIO 23 |
| Interface de Gravação | Header UART de 6 vias P4 (GND, TXD0, RXD0, 5V, 3V3, IO0/EN) |
| Botões Físicos | 1 Botão BOOT / Usuário conectado ao GPIO 0 (com pull-up) |
| Pinos de GPIO Expandidos | 17 GPIOs I/O bidirecionais + 2 entradas puras (GPIO 34 e 35) |
| Dimensões Físicas | 65 x 60 x 18 mm |
| Código de Engenharia | ESP32_RELAY X1_V1.2 |
| SKU RoboBuilders | RB2557 |
Características elétricas e operacionais
A placa integra um estágio de regulação com indutor SMD de potência (código 470) e capacitores eletrolíticos de filtragem, que asseguram estabilidade de tensão mesmo durante os picos transitórios de corrente exigidos pela bobina do relé e pelo rádio transmissor Wi-Fi do ESP32.
- Consumo de corrente em repouso: ~35 mA a 65 mA (microcontrolador ativo com Wi-Fi conectado em modo recepção e relé desligado);
- Consumo com relé acionado: ~120 mA a 150 mA em 5V (bobina do relé consome aproximadamente 75 mA a 80 mA);
- Tempo de comutação do relé: Fechamento em ~10 ms e abertura em ~5 ms;
- Temperatura de operação: -20 °C a +70 °C;
- Vida útil dos contatos mecânicos: Mínimo de 10.000.000 de operações mecânicas em vazio e 100.000 comutações sob carga nominal máxima.
Descrição do produto
O que é a Placa ESP32 com 1 Relé (RB2557)?
A placa RB2557 é uma solução completa para controle de potência e telemetria que elimina a necessidade de montagens em matrizes de contato (breadboards) ou conexões precárias por jumpers fêmea-fêmea. O circuito impresso incorpora o microcontrolador ESP32-WROOM-32E montado em superfície, um circuito de acionamento de relé com diodo de roda-livre contra forças contra-eletromotrizes (flyback), regulador de tensão step-down e bornes de parafusos industriais.
Além do canal de potência, todos os pinos de barramento digital do microcontrolador estão expostos em réguas de furos padronizadas com passo de 2,54 mm, permitindo a soldagem de conectores de expansão (pin headers) para conexão de displays OLED, sensores analógicos e digitais, módulos de rádio e transceptores de comunicação industrial (como RS-485 Modbus).
Para que serve?
- Comutação automatizada de equipamentos elétricos residenciais, prediais e industriais (lâmpadas, válvulas solenoides, travas elétricas, ventiladores, aquecedores e pequenos motores) até 10A;
- Criação de nós e dispositivos autônomos para Internet das Coisas (IoT — Internet of Things) com suporte nativo aos protocolos MQTT, HTTP REST, WebSockets e portal de configuração Wi-Fi captivo;
- Plataforma compacta para automação e sensoriamento remoto, aproveitando as GPIOs auxiliares para monitoramento de temperatura, umidade, nível de reservatórios e status de botões físicos.
Por que devo usar?
- Módulo tudo-em-um compacto e robusto: integra processamento avançado de 32 bits com conectividade sem fio e estágio de comutação mecânica em uma única placa de circuito impresso de padrão profissional;
- Alimentação flexível de 7V a 30V DC e Micro-USB: permite energizar a placa diretamente por fontes de painel elétrico de 12V ou 24V ou por qualquer carregador/porta Micro-USB de 5V durante testes de laboratório;
- Exposição integral das portas GPIO: disponibiliza barramentos I2C, SPI e UART para expansão modular, transformando a placa em um controlador inteligente com sensores conectados.
Quando devo usar?
A placa RB2557 é indicada para automações em que seja necessário comandar 1 circuito de carga de até 10A com controle local e remoto via rede sem fio, associado à leitura de sensores ambientais ou de presença.
⚠️ Atenção: Para cargas que exijam correntes contínuas superiores a 10A ou motores monofásicos de grande porte com elevada corrente de partida indutiva (bombas de poço, compressores de ar e motores acima de 1 HP), utilize a placa industrial ROBOBUILDERS RB2556 (equipada com relé de 30A) ou acione um contator elétrico trifásico auxiliar por meio dos contatos deste relé.
Pinout e diagrama de entradas/saídas
A placa RB2557 possui distribuição lógica dos terminais agrupada por funções de alimentação, comutação de carga, periféricos de controle e expansão de portas GPIO.
| Terminal / Barramento | Tipo | Nível Elétrico | Função / Mapeamento | Observação |
|---|---|---|---|---|
| VIN (Borne 2 vias) | Alimentação DC | 7 V a 30 V DC | Entrada positiva da fonte externa | Protegida por capacitor de filtragem |
| GND (Borne 2 vias) | Referência | 0 V | Terra comum da fonte de alimentação | Referência comum da placa |
| Micro-USB | Alimentação 5V | 5 V DC | Alimentação secundária via cabo USB | Conveniente para bancada de testes |
| NO / NA (Borne 3 vias) | Saída de Carga | Até 250V AC / 30V DC | Contato Normalmente Aberto do Relé | Fecha o circuito quando o relé é acionado |
| COM (Borne 3 vias) | Entrada de Carga | Até 250V AC / 30V DC | Terminal Comum do Relé | Recebe a linha viva (Fase AC ou Positivo DC) |
| NC / NF (Borne 3 vias) | Saída de Carga | Até 250V AC / 30V DC | Contato Normalmente Fechado do Relé | Abre o circuito quando o relé é acionado |
| GPIO 16 | Saída Interna | Nível Lógico 3,3 V | Disparo do Relé Onboard | Aciona o transistor do relé |
| GPIO 23 | Saída Interna | Nível Lógico 3,3 V | LED Onboard de Status | Sinalização visual de sistema ativo |
| GPIO 0 (BOOT) | Entrada Digital | Nível Lógico 3,3 V | Botão tátil momentâneo | Pressionado = LOW, Solto = HIGH |
| Header P4 (Pinos 1-6) | Interface Serial | Níveis lógicos 3,3 V | Linhas TXD0 (GPIO 1), RXD0 (GPIO 3), GND, 5V, 3V3 | Usado para gravação serial externa |
| GPIOs 2, 4, 5, 12, 13, 14, 15 | I/O Expansão | Níveis lógicos 3,3 V | Entradas/Saídas digitais e barramentos | Expansão livre para sensores e displays |
| GPIOs 17, 18, 19, 21, 22 | I/O Expansão | Níveis lógicos 3,3 V | Linhas I2C (SDA=21, SCL=22) e SPI | Comunicação com telas OLED e periféricos |
| GPIOs 25, 26, 27, 32, 33 | I/O Expansão | Níveis lógicos 3,3 V | Canais ADC / DAC / GPIO geral | Leitura analógica e controle de atuadores |
| GPIO 34 e GPIO 35 | Entrada Pura | Níveis lógicos 0V a 3,3 V | Canais de Entrada Analógica (ADC1) | Sem pull-up/pull-down interno (apenas entrada) |
Como fazer a ligação
Requisitos de instalação e alimentação
- Alimentação por fonte externa (Borne de 2 vias): utilize fonte chaveada regulada entre 7V e 30V DC (recomendado: 12V DC / 1A). Conecte o condutor positivo ao borne marcado como VIN e o negativo ao borne GND.
- Alimentação via Micro-USB: conecte um cabo Micro-USB padrão ligado a uma porta USB do computador ou carregador de celular de 5V / 1A ou superior.
- Condutores de potência: para cargas em corrente alternada até 10A, utilize cabos de cobre de bitola mínima de 1,5 mm² devidamente prensados com terminais ilhós para garantir fixação estável e evitar aquecimento no borne de parafusos.
Diagrama de ligação elétrica
O esquema a seguir demonstra a montagem elétrica: alimentação contínua da placa RB2557 (via borne VIN/GND ou porta Micro-USB) e comutação segura de uma carga em corrente alternada (127V/220V) seccionando a linha de Fase através dos contatos secos COM (Comum) e NO (Normalmente Aberto) do relé:
Tabela de conexões dos terminais
| Origem (Fonte / Rede Elétrica) | Terminal na Placa RB2557 | Destino na Carga Elétrica | Função do Condutor |
|---|---|---|---|
| Fonte Externa (+12V DC) | Borne VIN | — | Alimentação principal da placa |
| Fonte Externa (0V / GND) | Borne GND | — | Referência comum da eletrônica |
| Rede AC (Fase 127V/220V) | Borne COM (Relé) | — | Linha de fase que será seccionada |
| Borne NO / NA (Relé) | — | Terminal 1 da Carga | Retorno chaveado energizado quando o relé fecha |
| Rede AC (Neutro) | — | Terminal 2 da Carga | Condutor de neutro fechando o circuito da carga |
💡 Dica: Caso a carga opere em corrente contínua (como uma fita de LED 12V ou válvula de 24V DC), substitua a linha de Fase pelo polo Positivo (+DC) no borne COM do relé, e ligue o polo Negativo (-DC) diretamente à carga.
Cuidados e observações de segurança
💡 Dica: Para gravação de firmware via conversor USB-Serial, ligue sempre o pino GND do gravador ao GND da placa antes dos pinos RX e TX para equalizar os potenciais elétricos.
⚠️ Atenção: Os pinos GPIO do ESP32 operam estritamente com lógica de 3,3 V. A aplicação de tensões de 5 V diretamente em qualquer pino de sinal ou expansão danificará irreversivelmente o chip microcontrolador.
⛔ Perigo: Tensões de rede elétrica comercial (127V/220V AC) apresentam risco iminente de choque elétrico letal. Nunca toque na face de cobre da placa ou nos bornes parafusáveis enquanto o sistema estiver conectado à rede elétrica. Desenergize completamente o disjuntor do circuito antes de manusear os condutores.
Como usar
Guia de operação passo a passo
Para carregar novos programas na placa RB2557 utilizando um conversor USB-Serial externo (como CP2102, FT232RL ou CH340), execute o procedimento padrão de entrada no modo de inicialização (Download Bootloader):
- Conexão dos cabos seriais:
- Ligue o GND do conversor ao pino GND do header P4 da placa RB2557;
- Ligue o TXD do conversor ao pino RXD0 (GPIO 3) da placa;
- Ligue o RXD do conversor ao pino TXD0 (GPIO 1) da placa;
- Conecte a alimentação (alimentando a placa via porta Micro-USB ou ligando o pino 5V do conversor ao borne VIN).
- Entrada no Modo Bootloader:
- Pressione e mantenha pressionado o botão BOOT (GPIO 0) da placa;
- Pressione momentaneamente o botão de Reset (ou ligue a alimentação) enquanto segura o botão BOOT;
- Solte o botão BOOT após 1 a 2 segundos. O ESP32 estará pronto para receber o código;
- Upload do firmware:
- Na Arduino IDE ou PlatformIO, selecione a placa ESP32 Dev Module e a respectiva porta serial COM detectada;
- Clique em Carregar (Upload).
- Execução:
- Após a mensagem de sucesso (
Leaving... Hard resetting via RTS pin...), pressione o botão de Reset ou desconecte e religue a alimentação.
- Após a mensagem de sucesso (
Modos de operação e ajustes
No ambiente PlatformIO, utilize a seguinte configuração no arquivo platformio.ini:
[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = arduino
monitor_speed = 115200
upload_speed = 921600Exemplos práticos de uso
Exemplo 1: Acionamento básico do relé e LED com temporização não-bloqueante
Este código demonstra o controle do relé (GPIO 16) e do LED onboard (GPIO 23) alternando seu estado a cada 3 segundos utilizando a função millis() para evitar travamentos de temporização:
#include <Arduino.h>
// Mapeamento dos pinos de hardware da placa RB2557
const int PINO_RELE = 16; // Canal de potência (Relé Songle)
const int PINO_LED = 23; // LED onboard indicador de status
const int PINO_BOOT = 0; // Botão físico de usuário
unsigned long ultimoTempo = 0;
const unsigned long INTERVALO_MS = 3000;
bool estadoRele = false;
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1000);
Serial.println("--- RoboBuilders RB2557: Inicializando ---");
// Configuração das direções dos pinos
pinMode(PINO_RELE, OUTPUT);
pinMode(PINO_LED, OUTPUT);
pinMode(PINO_BOOT, INPUT_PULLUP);
// Estado inicial desligado
digitalWrite(PINO_RELE, LOW);
digitalWrite(PINO_LED, LOW);
Serial.println("Sistema pronto. Relé aguardando ciclo.");
}
void loop() {
unsigned long agora = millis();
// Alterna o estado do relé a cada intervalo sem pausar a CPU
if (agora - ultimoTempo >= INTERVALO_MS) {
ultimoTempo = agora;
estadoRele = !estadoRele;
digitalWrite(PINO_RELE, estadoRele ? HIGH : LOW);
digitalWrite(PINO_LED, estadoRele ? HIGH : LOW);
Serial.print("Estado do Relé alterado para: ");
Serial.println(estadoRele ? "LIGADO (Contatos COM e NO fechados)" : "DESLIGADO");
}
// Leitura imediata do botão BOOT
if (digitalRead(PINO_BOOT) == LOW) {
Serial.println("Botão BOOT pressionado!");
delay(200); // Debounce simples para demonstração
}
}Exemplo 2: Servidor Web Wi-Fi autônomo com controle via navegador
Este exemplo cria um Ponto de Acesso Wi-Fi autônomo (SoftAP) chamado RoboBuilders-RB2557. Ao conectar qualquer smartphone ou computador na rede e acessar http://192.168.4.1, uma página web moderna com botões permite ligar e desligar a carga em tempo real:
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
const int PINO_RELE = 16;
const int PINO_LED = 23;
WebServer server(80);
void enviarPaginaWeb() {
String html = "<!DOCTYPE html><html lang='pt-BR'><head>";
html += "<meta charset='UTF-8'><meta name='viewport' content='width=device-width,initial-scale=1.0'>";
html += "<title>Painel Web RB2557</title>";
html += "<style>";
html += "body{font-family:sans-serif;background:#121212;color:#fff;text-align:center;padding:2rem;}";
html += "h1{color:#fa634f;margin-bottom:0.5rem;}";
html += ".btn{display:inline-block;padding:1rem 2rem;margin:10px;font-size:1.1rem;font-weight:bold;";
html += "color:#fff;border-radius:8px;text-decoration:none;border:none;cursor:pointer;}";
html += ".on{background:#22c55e;} .off{background:#ef4444;}";
html += "</style></head><body>";
html += "<h1>RoboBuilders RB2557</h1>";
html += "<p>Controle do Relé via Wi-Fi</p>";
html += "<div><a href='/ligar' class='btn on'>LIGAR CARGA</a>";
html += "<a href='/desligar' class='btn off'>DESLIGAR CARGA</a></div>";
html += "</body></html>";
server.send(200, "text/html", html);
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(PINO_RELE, OUTPUT);
pinMode(PINO_LED, OUTPUT);
digitalWrite(PINO_RELE, LOW);
digitalWrite(PINO_LED, LOW);
// Inicia Ponto de Acesso Wi-Fi autônomo
WiFi.softAP("RoboBuilders-RB2557", "12345678");
Serial.print("Ponto de Acesso criado. IP: ");
Serial.println(WiFi.softAPIP());
server.on("/", enviarPaginaWeb);
server.on("/ligar", []() {
digitalWrite(PINO_RELE, HIGH);
digitalWrite(PINO_LED, HIGH);
server.sendHeader("Location", "/");
server.send(303);
});
server.on("/desligar", []() {
digitalWrite(PINO_RELE, LOW);
digitalWrite(PINO_LED, LOW);
server.sendHeader("Location", "/");
server.send(303);
});
server.begin();
Serial.println("Servidor HTTP ativo na porta 80.");
}
void loop() {
server.handleClient();
}Projetos
Para explorar o potencial prático completo da placa RB2557 em uma aplicação real de automação e telemetria em nuvem, confira o projeto passo a passo publicado no blog da RoboBuilders:
- Termostato Digital IoT com ESP32, Supabase e Cloudflare Pages: aprenda a construir um sistema inteligente de controle de temperatura utilizando esta placa controladora, um sensor digital DHT22 e arquitetura em nuvem serverless com banco de dados PostgreSQL no Supabase e interface web responsiva publicada na Cloudflare Pages.
Solução de problemas
| Sintoma | Causa Provável | Solução Recomendada |
|---|---|---|
O ESP32 não responde ao comando de upload da IDE (Timed out waiting for packet header) | A placa não entrou no modo ROM Bootloader durante a inicialização | Mantenha o botão BOOT (GPIO 0) pressionado enquanto conecta a alimentação ou dá um clique no pino Reset/EN, soltando o botão em seguida antes de iniciar a gravação. |
| Inversão de linhas seriais UART | Os cabos TX e RX foram ligados em paralelo | Inverta os cabos entre o conversor e a placa: o pino TX do conversor deve ser conectado ao RXD0 do ESP32, e o RX ao TXD0. |
O relé não atraca mesmo com a GPIO 16 em nível alto (HIGH) | Corrente de alimentação insuficiente na linha de 5V | A bobina do relé exige cerca de 75 mA para acionamento. Se alimentado por portas USB fracas ou cabos compridos com queda de tensão, utilize uma fonte de 12V DC no borne VIN. |
| O microcontrolador reinicia (Brownout Detector) no momento em que o relé liga | Queda brusca na tensão de 3,3V causada pelo consumo da bobina | Instale um capacitor eletrolítico de 470 µF a 1000 µF em paralelo com a linha de alimentação de 5V/VIN ou substitua a fonte de alimentação por um modelo de maior corrente nominal. |
| Ruído ou travamento do ESP32 ao desligar cargas indutivas (motores/bobinas) | Força contra-eletromotriz e arco elétrico induzido nos contatos | Instale um circuito Snubber RC (resistor 100 Ω em série com capacitor 100 nF de poliéster 400V/630V) em paralelo com os contatos do relé ou com a carga. |
Conclusão
Este manual abordou de forma completa a Placa ESP32 com 1 Relé (RB2557), cobrindo desde suas especificações até a instalação prática e modos de operação:
- Especificações técnicas: arquitetura do microcontrolador ESP32-WROOM-32E, suporte a alimentação ampla de 7V a 30V DC e capacidade de comutação do relé de 10A em 250V AC;
- Descrição e pinout: mapeamento detalhado das portas GPIO 16 (relé), GPIO 23 (LED), GPIO 0 (BOOT) e dos barramentos de expansão livres;
- Como fazer a ligação: diagrama elétrico esquemático para cargas em corrente alternada e contínua com dimensionamento seguro de condutores e proteções contra surtos;
- Como usar: procedimento de gravação serial via conversor externo no header P4, rotinas em C++ para acionamento direto e servidor Web Wi-Fi autônomo;
- Projetos: aplicação prática completa de termostato digital integrado com banco de dados em nuvem e painel web responsivo.
Com sua integração inteligente entre capacidade de processamento, conectividade sem fio e chaveamento de potência em uma única placa compacta, a RB2557 representa uma solução de alta confiabilidade para engenheiros, estudantes e desenvolvedores que buscam criar dispositivos inteligentes para Internet das Coisas e automação predial.
Solução de problemas
Olá! Sou o assistente técnico da RoboBuilders. Descreva seu problema com o Placa ESP32 com 1 Relé RB2557: Manual Técnico Completo e eu ajudarei a encontrar a solução.
O assistente usa IA e pode errar. Confirme informações críticas no datasheet oficial do fabricante.