طرح پیشنهادی برد IoT خانگی با ESP32 هدف برد

• کنترل رله‌ها برای چراغ، فن، پمپ، پریز یا شیر برقی
• ورودی دیجیتال برای کلید دیواری، سنسور در، PIR، آلارم
• ورودی آنالوگ برای سنسورهای 0 تا 3.3V
• ارتباط WiFi و Bluetooth
• پروگرام از طریق USB-C
• تغذیه صنعتی 12V یا 24V
• خروجی 3.3V پایدار برای ESP32
• حفاظت در برابر نویز، اتصال معکوس و اضافه‌ولتاژ

---

معماری کلی برد

Text
ورودی تغذیه 12/24V
        |
        |-- حفاظت ورودی: فیوز، TVS، دیود معکوس
        |
        |-- مبدل Buck 12/24V به 5V
        |
        |-- رگولاتور 3.3V
        |
      ESP32
        |
        |-- USB-C برای پروگرام
        |-- WiFi / BLE
        |-- رله‌ها / SSR
        |-- ورودی‌های ایزوله
        |-- سنسورهای I2C
        |-- LED و کلید Reset / Boot

---

بخش‌های اصلی شماتیک 1. پردازنده مرکزی

• ESP32-S3-WROOM-1 یا ESP32-WROOM-32E

• USB داخلی دارد
• قدرت پردازش بهتر
• حافظه بیشتر
• مناسب‌تر برای توسعه آینده

---

2. تغذیه

• 12V DC یا 24V DC

1. کانکتور ورودی برق
2. فیوز یا Polyfuse
3. دیود محافظ پلاریته معکوس
4. TVS diode برای Surge
5. مبدل Buck به 5V
6. LDO یا Buck دوم به 3.3V

• 100nF ceramic
• 10uF ceramic یا tantalum

---

3. USB-C برای پروگرام

• USB D+ و D- مستقیم به ESP32-S3
• مقاومت‌های سری 22Ω روی D+ و D-
• مقاومت‌های CC1 و CC2 برابر 5.1kΩ به GND
• محافظ ESD برای D+ و D-
• VBUS از USB-C فقط برای تشخیص یا تغذیه محدود، بسته به طراحی

• نیاز به USB-UART مثل CH340C یا CP2102N
• اتصال TX/RX
• مدار Auto Boot با DTR و RTS

---

4. خروجی‌های رله / SSR

• 8 خروجی رله یا SSR
• هر کانال دارای LED وضعیت
• ترانزیستور درایور برای هر رله
• دیود Flyback برای رله مکانیکی
• کانکتور خروجی جداگانه

Text
GPIO ESP32
   |
 مقاومت 1k تا 4.7k
   |
ترانزیستور NPN یا MOSFET
   |
کویل رله
   |
دیود Flyback روی کویل

Text
GPIO ESP32
   |
مقاومت محدودکننده جریان
   |
LED داخلی SSR
   |
GND

---

5. ورودی‌های دیجیتال ایزوله

• 8 ورودی دیجیتال ایزوله
• مناسب برای 12V یا 24V
• استفاده از Optocoupler
• فیلتر RC برای حذف نویز
• Pull-up سمت ESP32

Text
IN+
 |
مقاومت محدودکننده جریان
 |
LED اپتوکوپلر
 |
IN-

خروجی اپتو:
Collector به GPIO با Pull-up 10k به 3.3V
Emitter به GND

---

6. ورودی آنالوگ

• 2 تا 4 ورودی ADC
• محدوده امن 0 تا 3.3V
• تقسیم مقاومتی برای ورودی‌های بالاتر
• فیلتر RC
• محافظ ESD یا دیود کلمپ

Text
ورودی 0-10V
 |
تقسیم مقاومتی
 |
فیلتر RC
 |
ADC ESP32

---

7. سنسورهای داخلی پیشنهادی

• سنسور دما و رطوبت SHT31 یا AHT20
• سنسور نور BH1750
• کانکتور I2C خارجی
• کانکتور UART یا RS485 اختیاری

---

8. RS485 اختیاری

• تراشه MAX3485 یا SN65HVD
• اتصال به UART ESP32
• مقاومت ترمینیشن 120Ω با جامپر
• محافظ TVS روی A/B
• کانکتور A/B/GND

---

9. کلیدها و LEDها

---

پیشنهاد تعداد کانال‌ها

---

قطعات پیشنهادی

---

نکات مهم PCB

1. آنتن ESP32 در لبه برد باشد.
2. زیر آنتن مس، ترک و قطعه نباشد.
3. مسیرهای USB کوتاه و جفت نزدیک باشند.
4. تغذیه ESP32 پهن و با خازن نزدیک باشد.
5. خروجی‌های رله/SSR از بخش منطق فاصله داشته باشند.
6. اگر AC کنترل می‌شود، فاصله ایزولاسیون رعایت شود.
7. مسیرهای جریان بالا پهن باشند.
8. ورودی‌های صنعتی کنار کانکتورها محافظت شوند.
9. زمین قدرت و زمین دیجیتال با دقت مدیریت شود.
10. کانکتورها در لبه برد باشند.

---

نسخه پیشنهادی نهایی برد

• تغذیه 12/24V DC
• USB-C برای پروگرام
• WiFi + Bluetooth
• 8 خروجی SSR یا رله
• 8 ورودی دیجیتال ایزوله 12/24V
• 4 ورودی ADC
• RS485 برای Modbus
• کانکتور I2C برای سنسورها
• LED وضعیت برای هر کانال
• حفاظت ورودی تغذیه و USB
• طراحی مناسب نصب داخل تابلو برق

---

برای اجرای واقعی در Flux

1. انتخاب دقیق نوع خروجی:
   • رله مکانیکی؟
   • SSR برای AC؟
   • SSR/MOSFET برای DC؟
2. انتخاب ولتاژ ورودی:
   • 12V؟
   • 24V؟
   • هر دو؟
3. انتخاب تعداد کانال:
   • 4؟
   • 8؟
   • 16؟
4. انتخاب نوع برد:
   • مخصوص خانه؟
   • مناسب تابلو برق صنعتی؟
   • نصب روی DIN Rail؟

• ESP32-S3
• تغذیه 12/24V
• 8 خروجی SSR
• 8 ورودی ایزوله 24V
• RS485
• USB-C
• PCB دو لایه اگر ساده باشد، چهار لایه اگر نویز و اطمینان مهم باشد.