• 项目介绍+设计思路

网上常见的智能家居相关项目都是在低电压下工作，而对于市电控制的资料相对较少。因此在这次项目中我打算好好研究一下继电器的设计与使用，毕竟关乎安全。计划通过ESP32C3制作一个220V继电器模块，实现接入家庭物联网中枢home assistant并控制家用电器

• 方案框图+Scheme-it工具介绍

本项目的所有框图和原理图都是使用得捷电子的Scheme-it绘制的。第一次尝试使用，最大的亮点就是可以无需安装，登陆网页即可使用。这是一个比较新的工具，各方面的功能还在完善中。就已发布的功能来看，目前体验还是不错的，欢迎大家都来尝试。

项目地址如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/点灯-1f41aee809c2436ea7f939e41b02b3d0

项目原理图如下：

USB口负责供电以及与ESP32-C3模块的通信。ESP32-C3所需的3.3V电压由LDO提供，目前打算使用SOT23-5封装的，可以节省一些空间。ESP32-C3负责连接WIFI，以及控制继电器，并与网络上的Home assistant服务器进行双向通信，实现远程对继电器的控制。

我们先看看ESP32-C3部分的原理图：

这个原理图基本属于一个ESP32-C3最小系统，仅包含了能让系统运作的最基本部分。除了上面已经讲过的供电部分之外，需要注意的就是要额外添加两个按钮，一个是boot引脚，另一个是RESET引脚，来帮助我们进行固件的烧录。不添加这两个按钮的话，烧录会变得十分麻烦。还有一点就是，记得每一部分电路的供电处都要添加旁路电容，以确保电路工作稳定。

接下来我们看看继电器部分的设计：

继电器部分我打算单独用一块PCB，与ESP32-C3部分分开。因为市电220V电压比较高，距离过近可能会出现爬电，造成烧坏设备及触电的风险。在这里我是用一个NPN三极管来控制继电器的开合，并加入一个发光二极管来作为继电器工作状态的指示灯。在这个设计中，最关键的元件是D1这个二极管，由于继电器控制部分的内部是一个线圈，所以它在通断时会产生较高的尖峰电压，我们需要通过续流二极管来消除这个尖峰，否则电压一旦过大，很容易击穿我们接在下面的三极管。

• 方案中可能用到的规定厂商元器件介绍

乐鑫公司的ESP32-C3是一个低功耗的MCU，内置了WIFI和BLE，可以很方便的搭建物联网应用。最关键的是，价格十分低廉，各位创客同学可以尽情尝试。

方案中使用ESP32-S3-MINI模组，使用模组可以大大简化外围电路的设计，同时手工焊接模组难度也比焊接芯片要小，在该项目中是理想的选择。

• 对本大赛的心得体会

这次比赛让我有机会（动力）可以自己尝试一下从头设计一个日常生活中可能会有用的小电器，非常有意义，希望活动越办越好。