Como Hackear Circuito Módulo Relé para funcionar com ESP8266 & ESP32 com 3.3V

Fig. 1 - Módulo Relé alterado para trabalhar com ESP8266

Olá a Todos!

No post de hoje, aprenderemos como alterar o circuito do módulo Relé de 5V, para possibilitá-lo ser utilizado com o ESP8266 ou ESP32.

Pois os módulos de relé de 5 volts, não conseguem ser acionados por um sinal de trigger de 3.3V, fazendo com que muitos se decepcionem depois que compram sem saber que não funcionará.

Realizaremos isso em um passo a passo de forma fácil e substituindo apenas um componente, o transistor PNP SMD 2TY por um transistor NPN de uso geral como os BCs, Cs, 2Ns, etc.

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O Módulo Relé

O módulo que temos é esse mostrado na Figura 2 é um módulo de um só acionamento, ou seja, um relé independente, alimentado por 5V.

Quando utilizamos um ESP8266 para acionamento de cargas com esse módulo Relé, ele não responde, pois esse módulo só aciona o Relé com uma tensão de Trigger de 5V.

Fig. 2 - Módulo Relé 1 canal 5V

Esse Relé é acionado por um transistor PNP SMD 2TY que é o S8550, como podemos observá-lo na Figura 3 logo abaixo, onde podemos ver a disposição dos componentes de perto.

Fig. 3 - Disposição dos componentes na placa do módulo original

Esse transistor tem uma tensão Vbe de 5 volts, e em série com a base ele tem um resistor de 1K limitador de corrente, como podemos observar no diagrama esquemático que levantamos da placa na Figura 4.

Mesmo se você ligar a base do transistor direto na porta do GPIO do ESP8266, “que não é recomendado” você não conseguirá ativar esse módulo, pois não terá tensão suficiente para ativar o Trigger do Módulo.

Fig. 4 - Diagrama Esquemático circuito original Módulo Relé

O Circuito Alterado

O que fizemos em nosso caso, foi substituir o transistor original PNP S8550, por um transistor NPN, de uso geral, sendo necessário a alteração de alguns aspectos do circuito como:

• Inverter a polaridade da tensão de alimentação — O Pino + VCC, é agora GND, e o Pino GND, é agora + VCC.

• Inverter a polaridade do Diodo — Esse diodo serve para proteger o transistor de tensão reversa gerada pela bobina.

• Inverter a polaridade dos dois LEDs — Se não invertermos, os LEDs não acendem.

Todas as alterações podem ser acompanhadas no diagrama esquemático da Figura 5 logo abaixo.

Fig. 5 - Diagrama esquemático do circuito módulo relé alterado

O que fizemos de primeiro foi substituir o transistor por um transistor de uso comum, como os da linha BCs, Cs, 2Ns, e tantos outros que você pode escolher.

De fato o importante é atentarmos a pinagem do transistor que você irá colocar na placa do módulo, nós escolhemos transistor NPN, por ser mais comum em nosso estoque e em placas de sucata, temos aos montes esses transistores de uso geral.

Podemos verificar na comparação entre os três módulos dispostos na Figura 5 abaixo:

• O primeiro da esquerda — Esse é o módulo original, sem alteração

• O segundo do centro — Esse está utilizando o transistor de uso geral NPN C945, que tem as mesmas características elétricas do 2SC945, e você pode estar visualizando a pinagem e datasheet clicando nele.

• O terceiro da direita — Esse está utilizando o transistor de uso geral NPN BC548, e você pode estar visualizando a pinagem e datasheet clicando nele. 

Como podemos observar, os transistores C945 e BC548 são diferenciados pela pinagem coletor e emissor, as quais são um inverso do outro, fazendo com que inverter-se os lados dos transistores em cada módulo, a base de ambos é no pino central, ficando assim como ilustrado na Figura 6 logo abaixo.

Fig. 6 - Os três módulos, da esquerda Original, do centro com C945 e da direita com BC548

Você pode colocar outro transistor do tipo PNP, e isso te daria até menos trabalho, pois não precisarias alterar praticamente nada no circuito. 

O Funcionamento

O que diferencia o funcionamento do módulo com transistor PNP e transistor NPN em modos gerais, é  o acionamento da carga, ex: 

O módulo normal “sem alteração” é ativado com pulso negativo, ou seja, ele fica ativo em quanto a porta GPIO estiver em Baixa “LOW”, e ele desativa quando a porta GPIO estiver em Alta “HIGH”.

No nosso circuito o processo é inverso, denotando, que ele trabalha de forma “normal”, se a porta GPIO estiver em Alta, o relé será ativado e senão, o relé será desativado.

Você pode estar conferindo o vídeo que publicamos no nosso canal do YouTube com esse tutorial passo a passo logo abaixo.

E por hoje é só, espero que tenham gostado!

Qualquer dúvida, digita nos comentários que logo estaremos respondendo.

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Forte abraço.

Deus vos Abençoe!

Shalom!