Skip to content
Documents
Pool Controller 3.3
ESP32 Schaltplananalyse und Optimierung

ESP32 Schaltplananalyse und Optimierung

Dieses Dokument analysiert den vorhandenen Aufbau (Fritzing-Quelle + bestehende Hardware-Dokumentation) und beschreibt einen optimierten ESP32-Vorschlag für Sensoren und Relais.

1) Ist-Analyse (relevante Signale)

Aktuelle Firmware-Pinbelegung für ESP32 (src/Config.hpp):

  • PIN_DS_SOLAR = GPIO32
  • PIN_DS_POOL = GPIO33
  • PIN_RELAY_POOL = GPIO25
  • PIN_RELAY_SOLAR = GPIO26

Verwendete Hardware laut Doku:

  • 2x DS18B20 Temperaturfühler
  • 2-Kanal Relaismodul (5V)

2) Hauptthemen im bisherigen Aufbau (vor Optimierung)

  1. DS18B20 war auf GPIO15 (Strapping-Pin)

    GPIO15 ist beim ESP32 ein Boot-Strapping-Pin. Ein OneWire-Bus mit Pull-up auf diesem Pin kann das Boot-Verhalten negativ beeinflussen.

  2. Relais-/Versorgungskopplung

    5V-Relaismodule können Schaltstörungen verursachen (Spikes/Noise). Ohne saubere Trennung von Logik- und Lastversorgung steigt das Risiko von Resets und Messrauschen.

  3. Fehlende explizite Fail-Safe-Definition im Schaltplan

    Beim Start oder Reset darf keine Pumpe unbeabsichtigt einschalten.

3) Optimierter ESP32-Vorschlag

3.1 Empfohlene Pinbelegung

FunktionVorher (ESP32)Jetzt (ESP32)Grund
DS18B20 SolarGPIO15GPIO32Vermeidet Strapping-Pins
DS18B20 PoolGPIO16GPIO33Klare Trennung der Sensorleitungen
Relais PoolGPIO18GPIO25Robuster Output, konfliktarm
Relais SolarGPIO19GPIO26Robuster Output, konfliktarm

Hinweis: Für bestehende Installationen mit alter Verdrahtung ist eine Anpassung der Firmware-Pins und ggf. Umverdrahtung erforderlich.

3.1.1 Entscheidungsdokumentation (klarer Entscheid)

Entscheidung: Für ESP32 werden die Signale dauerhaft auf GPIO32/33 (DS18B20) sowie GPIO25/26 (Relais) geführt.

Warum genau diese Zuordnung:

  1. Boot-Robustheit: Sensoren liegen nicht mehr auf Strapping-Pins (insbesondere kein OneWire auf GPIO15).
  2. Störarmut: Sensor-GPIOs sind von Relais-GPIOs logisch getrennt; dadurch weniger gegenseitige Beeinflussung bei Schaltvorgängen.
  3. Betriebssicherheit: Relais auf gut nutzbaren Output-Pins mit klarer Fail-Safe-Auslegung beim Start/Reset.
  4. Wartbarkeit: Einheitliche, dokumentierte Standardbelegung in Firmware und Hardware-Doku reduziert Fehlverdrahtung und Support-Aufwand.

Nicht gewählt wurde: Die frühere ESP32-Belegung (15/16/18/19), da sie höheres Boot-/Störrisiko mitbringt.

3.2 Sensor-Optimierung (DS18B20)

  • Pro Sensorleitung einen sauberen 4.7k Pull-up nach 3.3V vorsehen.
  • Sensorleitungen räumlich von Relais-/230V-Leitungen trennen.
  • Bei längeren Leitungen: verdrillte Leitung und gemeinsamer sauberer GND.
  • 100nF nahe ESP32-Versorgung zur Entstörung vorsehen.

3.3 Relais-Optimierung

  • Relaismodul mit Optokoppler und sauber dokumentierter Logikpegelrichtung (active-low/active-high) verwenden.
  • Wenn Modul es unterstützt: JD-VCC (Relais-Spule) von VCC (Logik) trennen und gemeinsame Masseführung sternförmig auslegen.
  • Auf Pumpenseite geeignete Netzschutzmaßnahmen einplanen (z. B. passende Absicherung/Schutzbeschaltung entsprechend Installation).
  • Relais-Eingänge zusätzlich mit Pull-up/Pull-down fail-safe auslegen, damit beim Booten kein ungewolltes Schalten erfolgt.

3.4 Verdrahtung (Visualisierung) 

                          +---------------------+
                          |        ESP32        |
                          |                     |
DS18B20 Solar DATA  <---->| GPIO32              |
DS18B20 Pool  DATA  <---->| GPIO33              |
Relay IN1 (Pool)    <---->| GPIO25              |
Relay IN2 (Solar)   <---->| GPIO26              |
                          |                     |
3V3 --------------------->| 3V3                 |
GND --------------------->| GND                 |
                          +----------+----------+
                                    |
                                    | gemeinsame Masse
                                    v
                    +----------------+----------------+
                    | 2-Kanal Relaismodul (5V, opto) |
                    | VCC (Logik)  <- 3V3/5V*        |
                    | JD-VCC (Spule)<- 5V            |
                    | GND           <- GND           |
                    | IN1           <- GPIO25        |
                    | IN2           <- GPIO26        |
                    +----------------+----------------+

DS18B20 Solar: VDD -> 3V3, GND -> GND, DATA -> GPIO32, Pull-up 4.7k nach 3V3
DS18B20 Pool : VDD -> 3V3, GND -> GND, DATA -> GPIO33, Pull-up 4.7k nach 3V3

* abhängig vom eingesetzten Relaismodul (Logikpegel beachten)

4) Firmware-Bezug bei Umverdrahtung

Die empfohlenen Pins sind in src/Config.hpp umgesetzt. Relevant sind:

  • PIN_DS_SOLAR
  • PIN_DS_POOL
  • PIN_RELAY_POOL
  • PIN_RELAY_SOLAR

5) Verifikations-Checkliste nach Umbau

  • Bootet der ESP32 reproduzierbar (kalt/warm) ohne Fehlstart?
  • Schalten Relais beim Boot nicht unbeabsichtigt?
  • Sind Temperaturmessungen stabil, auch bei Relais-Schaltvorgängen?
  • Keine Resets bei parallelem WLAN + Relaisbetrieb?

6) Betrieb und Sicherheit

Für den produktiven 24/7-Betrieb und Sicherheitsaspekte bitte zusätzlich AGENTS.md beachten (insbesondere Ressourcenmanagement, Security, OTA und Robustheit).

7) Siehe auch

Last updated on
ESP32 Komplett-SchaltplanSoftware Guide of Pool Controller