SONOFF BASIC – Aspectos técnicos
Neste artigo, proponho descrever os aspectos técnicos do SONOFF BASIC, detalhando sua construção e design. O intuito é descrever com mais detalhes o que compõem esta pequena obra de arte, ilustrando o design, as conexões e as possibilidades de alteração. Este artigo presume que você já saiba o que é um SONOFF e tenha alguma experiencia com IoT ou que seja um curioso da área de TI e queira saber mais detalhes. Para quem caiu de paraquedas, aqui vão alguns links para ajudar, antes de continuar:
O que é internet das coisas?
https://www.proof.com.br/blog/internet-das-coisas/
O que é um ESP8266?
https://www.filipeflop.com/blog/guia-do-usuario-do-esp8266/
Introdução
O SONOFF BASIC é um aparelho desenvolvido pela ITEAD. Faz parte da gama de produtos para automação da fabricante, que produz os SONOFFs Touch, SONOFF Slampher entre outros.
O SONOFF Basic é baseado no chip ESP8266 (com variações para o ESP8285). Já estive em contato com duas versões deste aparelho, uma com a identificação SONOFF BASIC R2 e outra com a identificação SONOFF RF R2 Power v1.0. Para saber qual está usando, basta verificar os contatos de energia. Se existirem fios interligando os contatos, é a versão SONOFF RF R2 Power v1.0. O funcionamento deste aparelho é simples: liga-se no ponto denominado INPUT uma entrada de energia (90 a 250 VAC) e na extremidade marcada como OUTPUT temos a saída da eletricidade controlada por um relé. Podemos acionar qualquer equipamento que funcione nesta faixa de energia remotamente ou utilizando o botão que fica na carcaça.
Características em comum:
- Baseados no ESP8266 ou no ESP8285
- Voltagem suportada na entrada: 90-250v AC (50/60Hz)
- Corrente máxima suportada: 10A.
- Quantidade de Watts máxima: 2200W.
- Dimensões: 88*38*23mm (L*W*H)
- Material da proteção: PLastico ABS V0 com Retardante de fogo.
- Humidade suportada: 5%-90%RH, sem condensação.
- Padrão wireless: 802.11 b/g/n.
- Proteções Wireless: WPA-PSK/WPA2-PSK.
- Consumo em standby é de aproximadamente 0,5W;
SONOFF BASIC R2
Esta é uma versão do SONOFF mais antiga. É fácil a identificação desta versão, pois ela apresenta o seguinte formato:
Note que a entrada (INPUT) e a saída (OUTPUT) são interligadas através de trilhas de estanho na placa. Este modelo utiliza um ESP8266 em sua fabricação.
Podemos analisar os seguintes componentes da placa:
LED
Este LED é o indicador de que o RELÉ está aberto ou não. Ligado a GPIO 13
Botão
Botão utilizado para mudar o estado do RELÉ. É um botão de pressão ligado a GPIO 0. Serve também para habilitar a opção de reescrever o firmware.
Entrada AC
Entrada de energia da rede elétrica (AC)
SAIDA AC
Saída de energia do SONOFF (AC)
RELÉ
Mecanismo que aciona a saída de energia do SONOFF.
CHIP de memória
Memória FLASH do SONOFF (este chip contém 1MB de memória flash para o Firmware). Em muitas imagens, esse CHIP está aparecendo como USB-TTL (acredito que está errado isso, já que o TTL é interpretado diretamente pelo ESP).
CHIP ESP8266
O cérebro do SONOFF, o chip que faz com que toda a mágica aconteça.
Pinagem
O SONOFF BASIC possui conectores que podem ser utilizados, soldando-se pinos ou bornes fêmea nos espaços. São eles:
1 – VCC (3,3V)
2 – RX (GPIO3 = D9)
3 - TX (GPIO1 = D10)
4 – GROUND (GND)
5 - GPIO14
Note que esses pinos são dispostos no centro da placa, conforme a figura:
GPIOs (mais sobre GPIOs)
As GPIOs são as portas de conexão do ESP para com outros dispositivos, botões, sensores e o que mais você quiser. No SONOFF BASIC, temos as seguintes GPIOs
GPIO3 - RX
GPIO1 - TX
GPIO14 – Não usada
GPIO0 - Botão
GPIO12 - RELÉ
GPIO13 – LED VERDE
Como é fácil perceber, a conexão mais fácil de utilizar é a GPIO14, onde pode ser colocado um botão ou sensor. Com isso e um firmware personalizado, podemos customizar um pouco este dispositivo.
SONOFF RF R2 Power v1.0
Esta versão do SONOFF Basic parece ser a mais atual (2019) e apresenta a característica de utilizar fios para interligar a linha de INPUT e OUTPUT.
Podemos citar também a troca do ESP8266 pelo ESP8285. Os demais itens são os mesmos da versão anterior. O ESP8285 possui a memória FLASH embutida no CHIP, por isso não há esse CIRCUITO nesta versão.
Pinagem
Aqui temos uma mudança significativa em relação a versão anterior: o GPIO14 não está mais disponível. Temos atrás da placa apenas uma área de solda com a GPIO2 conectada. Infelizmente a GPIO2 é uma das portas mais problemáticas para se usar do ESP. Ela controla a inicialização do ESP e, se for colocada em LOW, pode impedir a inicialização.
Recomendo fortemente que seja utilizado a GPIO3 (RX). Esta porta não interfere na inicialização, portanto pode ser utilizada sem problemas (essa porta inicializa em HIGH quando o ESP liga, ocasionando uma “piscada” caso você conecte alguma coisa nela).
Veja na figura abaixo as alterações de pinos:
Por que a mudança ocorreu?
Podemos imaginar que a ITEAD resolveu alterar o layout das placas do SONOFF BASIC por algumas razões:
Segurança
As alteraçõs do layout da Placa podem ter sido motivadas por segurança ou para atender alguma norma. As linhas de Alta voltagem e Baixa voltagem estão agora separadas, protegendo melhor o circuito. A disposição do barramento de AC através de um canal de estanho aberto na placa também pode levar algum desavisado a encostar e tomar um choque. Com os fios, esssa proteção foi adicionada. Eu particularmente nunca tive nenhum problema, mas toda precaução é pouca. Veja nas imagens:
Desincentivar customizações
A retirada de pinos de GPIO pode indicar o descontentamento da ITEAD nas customizações que os usuários estão fazendo, alterando firmwares e adicionando funções. É claro que pode ser apenas estratégia técnica, mas nunca se sabe.
Conclusão
Espero com estas informações apresentar para aqueles que tinham dúvidas sobre este aparelhinho um overview das configurações técnicas. É possível fazer muita coisa com a linha SONOFF e a um preço extremamente acessível.
Nos próximos artigos pretendo realizar a atualização de firmwares dos aparelhos e demonstrar algumas personalizações “físicas” que podem substituir alguns equipamentos bem mais caros encontrados no mercado.
Para mais informações sobre os SONOFFs, veja os links abaixo: