CineRelais Modul — ESP32-S3 Relay Controller

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Firmware für das Waveshare ESP32-S3-ETH-8DI-8RO / ESP32-S3-POE-ETH-8DI-8RO Modul mit Web-Interface, TCP-Steuerung, WiFi-Support und OTA-Updates.

Features

• Ethernet (W5500) mit DHCP oder statischer IP
• WiFi — AP-Modus für Erstkonfiguration, optionaler STA-Modus
• Web-Interface zur Konfiguration und Steuerung
• TCP-Befehlsschnittstelle für Relaissteuerung
• OTA-Firmware-Updates über das Web-Interface
• 8 Digitale Eingänge (optokoppler-isoliert)
• 8 Relaisausgänge via TCA9554 I2C-Expander
• Input→Relais Mapping — Eingänge können Relais direkt steuern (Saal-Steuerung)
• Modbus RS485 — Unterstützung für externe Relais-Module
• Benutzerdefinierte Labels für Relais und Eingänge
• RGB Status-LED (WS2812) mit Netzwerk- und Aktivitätsanzeige
• NTP-Zeitsynchronisation mit konfigurierbarer Zeitzone
• Befehlsprotokoll (letzte 50 Befehle mit Zeitstempel)

Installation

Voraussetzungen

• PlatformIO (empfohlen) oder Arduino IDE
• USB-C-Kabel für die erste Programmierung

Mit PlatformIO

# Kompilieren
pio run

# Firmware hochladen
pio run -t upload

# Filesystem (Web-Interface) hochladen
pio run -t uploadfs

# Serial Monitor (115200 Baud)
pio device monitor

Mit Arduino IDE

1. ESP32 Board Support (v3.x) installieren
2. Benötigte Libraries installieren:
   • ArduinoJson (^7.0.0)
   • ElegantOTA (^3.1.0)
   • AsyncTCP (^1.1.1)
   • ESPAsyncWebServer (^1.2.3)
3. Board auswählen: "ESP32S3 Dev Module"
4. src/main.cpp als .ino Datei öffnen
5. Hochladen

Hardware

Pin-Belegung

Digitale Eingänge (DI1-DI8)

Optokoppler-isoliert, Active LOW mit internem Pull-up.

Eingang	GPIO
DI1	4
DI2	5
DI3	6
DI4	7
DI5	8
DI6	9
DI7	10
DI8	11

Relaisausgänge (RO1-RO8)

Gesteuert via TCA9554 I2C I/O-Expander (Adresse 0x20).

I2C	GPIO
SDA	42
SCL	41

Die 8 Relais (RO1-RO8) werden über die TCA9554-Pins P0-P7 gesteuert.

Ethernet (W5500 SPI)

Signal	GPIO
SCLK	15
MOSI	13
MISO	14
CS	16
INT	12

Weitere Peripherie

Funktion	GPIO
RS485 TX	17
RS485 RX	18
RGB LED	38
Buzzer	46

Verwendung

Erstinbetriebnahme

1. Firmware und Filesystem hochladen
2. Das Modul startet einen WiFi Access Point:
   • SSID: cinerelais1 (= Hostname)
   • Passwort: offen (kein Passwort)
3. Mit dem AP verbinden und http://192.168.4.1 aufrufen
4. Im Web-Interface Ethernet/WiFi konfigurieren
5. Gerät neustarten

Web-Interface

Nach dem Start ist das Web-Interface erreichbar:

• Ethernet: IP aus DHCP oder konfigurierte statische IP
• WiFi AP: http://192.168.4.1
• WiFi STA: IP aus DHCP oder konfigurierte statische IP

Funktionen:

• Relais ein-/ausschalten (Klick) oder pulsen (Rechtsklick)
• Impuls-Modus: Alle Klicks lösen Impulse aus
• Alle Relais gleichzeitig steuern
• Benutzerdefinierte Labels für Relais und Eingänge
• Input→Relais Mapping für Saal-Steuerung (500ms Entprellung)
• Modbus RS485 für externe Relais-Module
• Ethernet-Konfiguration (DHCP/statische IP)
• WiFi-Konfiguration (AP/STA, DHCP/statische IP)
• NTP-Zeitzone per Dropdown auswählen
• System-Informationen (Hardware, Netzwerk, Uptime)
• OTA-Firmware-Update

TCP-Befehle

Verbinden Sie sich mit einem TCP-Client (z.B. nc, telnet) zum konfigurierten Port (Standard: 5000).

Befehl	Beschreibung
r1_on ... r8_on	Relais einschalten
r1_off ... r8_off	Relais ausschalten
r1_pulse	Relais pulsen (Standard-Dauer)
r1_pulse_1000	Relais für 1000ms pulsen
all_on	Alle Relais einschalten
all_off	Alle Relais ausschalten
all_pulse	Alle Relais pulsen
all_pulse_500	Alle Relais für 500ms pulsen
status	JSON-Status aller Ein-/Ausgänge
help	Hilfe anzeigen

Beispiele:

# Mit netcat verbinden
nc 192.168.1.100 5000

# Relais 1 einschalten
r1_on

# Relais 3 für 1000ms pulsen
r3_pulse_1000

# Alle Relais ausschalten
all_off

# Status abfragen
status

Input→Relais Mapping (Saal-Steuerung)

Eingänge können so konfiguriert werden, dass sie bestimmte Relais steuern — ideal für Saal-Steuer-Taster im Kino:

• Im Web-Interface unter Einstellungen → Input→Aktionen konfigurieren
• Pro Eingang mehrere Relais auswählbar (Checkbox)
• Relais sind aktiv, solange der Eingang aktiv ist
• 500ms Entprellung verhindert Flattern bei verrauschten Signalen
• Änderungen werden sofort wirksam (kein Neustart nötig)

Anwendungsbeispiel:

• Input 1 (Saal-Taster "Licht An") → Relais 1 + 2
• Input 2 (Saal-Taster "Licht Aus") → keine Zuweisung
• Input 3 (Vorhang-Taster) → Relais 5

Modbus RS485

Externe Relais-Module können über Modbus RTU (RS485) angesteuert werden:

• Anschluss: TX=GPIO17, RX=GPIO18
• Baudrate: 9600
• Adressbereich: 1-247 (automatischer Scan möglich)
• Unterstützte Module: 6 oder 8 Relais

TCP-Befehle für Modbus-Relais:

m1_r1_on        # Modbus Relais 1 einschalten
m1_r3_pulse     # Modbus Relais 3 pulsen
m1_all_off      # Alle Modbus-Relais ausschalten
modbus_scan     # Nach Modbus-Gerät suchen

OTA-Updates

1. Web-Interface öffnen
2. "OTA Firmware Update öffnen" klicken
3. Login: Benutzer admin, Passwort flash
4. .bin Datei auswählen und hochladen
5. Gerät startet automatisch neu

Status-LED

Die RGB-LED (WS2812 auf GPIO 38) zeigt verschiedene Zustände an:

Farbe	Muster	Bedeutung
Grün	Dauerlicht	Ethernet verbunden
Cyan	Dauerlicht	WiFi STA verbunden
Blau	Pulsierend	Nur WiFi AP aktiv
Rot	Schnell blinkend	Keine Netzwerkverbindung
Orange	Kurzer Blitz	Befehl empfangen
Gelb	Kurzer Blitz	Relais-Aktivität
Lila	Pulsierend	OTA-Update läuft

Die LED-Helligkeit ist im Web-Interface einstellbar (Standard: 20%).

Konfiguration

Standard-Werte

Parameter	Standard-Wert
Hostname	cinerelais1
DHCP (Ethernet)	Aktiviert
WiFi	Aktiviert
WiFi AP	Aktiviert
WiFi AP Passwort	(offen)
TCP-Port	5000
Impulsdauer	500 ms
Statische IP	192.168.1.100
NTP	Aktiviert
NTP-Server	pool.ntp.org
Zeitzone	CET-1CEST (Europa/Berlin)
LED	Aktiviert
LED-Helligkeit	20%

Konfiguration ändern

Alle Einstellungen können über das Web-Interface geändert werden. Die Konfiguration wird im Flash-Speicher (LittleFS) als /config.json gespeichert.

Wichtig: Nach Änderung der Netzwerk-Einstellungen ist ein Neustart erforderlich!

API-Endpunkte

Endpunkt	Methode	Beschreibung
/api/status	GET	Aktueller Status (JSON)
/api/config	GET	Aktuelle Konfiguration (JSON)
/api/config	POST	Konfiguration speichern
/api/relay	POST	Einzelnes Relais steuern
/api/relays	POST	Alle Relais steuern
/api/log	GET	Befehlsprotokoll (letzte 50 Einträge)
/api/restart	POST	Gerät neustarten
/update	GET	OTA-Update Seite

API-Beispiele

# Status abfragen
curl http://192.168.1.100/api/status

# Relais 1 einschalten
curl -X POST -d "relay=1&state=on" http://192.168.1.100/api/relay

# Relais 2 für 2000ms pulsen
curl -X POST -d "relay=2&state=pulse&duration=2000" http://192.168.1.100/api/relay

# Alle Relais ausschalten
curl -X POST -d "state=off" http://192.168.1.100/api/relays

# WiFi SSID konfigurieren
curl -X POST -d "wifiSSID=MeinWLAN&wifiPassword=geheim" http://192.168.1.100/api/config

Troubleshooting

TCA9554 nicht gefunden

• I2C-Verbindung prüfen (SDA=GPIO42, SCL=GPIO41)
• Serial Monitor auf "TCA9554 found at 0x20" prüfen
• Falls nicht gefunden: Board-Hardware prüfen

Keine Ethernet-Verbindung

• Ethernet-Kabel prüfen
• PoE-Stromversorgung prüfen (falls POE-Version)
• Serial Monitor auf "ETH Got IP" prüfen

WiFi AP nicht sichtbar

• Prüfen ob WiFi in Konfiguration aktiviert ist
• Prüfen ob WiFi AP aktiviert ist
• Hostname = SSID des Access Points

Web-Interface nicht erreichbar

• IP-Adresse im Serial Monitor prüfen
• Bei WiFi AP: 192.168.4.1 verwenden
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Lizenz

MIT License