HISTORIA WYDAŃ
Porównaj wersje projektu

MarkLabs EMS ESP Board v1 — mój interfejs do kotła Buderus
v1.0-tested-rx
2026-11-02: autor potwierdził działanie zmontowanej PCB i odczyt kotła przy zasilaniu 12 V → LM2596 → 5 V. Bez zmian schematu i PCB; obudowa, nadawanie i stabilność długotrwała niepotwierdzone.
v1.0-gerbers
Dodano sprawdzoną paczkę Gerber i Excellon oraz parametry zamówienia PCB.
+ dodano− usuniętobez zmian
11## Status projektu
3**Aktualizacja 2 listopada 2026: zmontowana płytka PCB działa.** Autor potwierdził prawidłowy odczyt kotła Buderus z zasilaniem 12 V → LM2596 → 5 V. Potwierdzenie dotyczy zmontowanej wersji PCB, nie tylko wcześniejszego prototypu na płytce uniwersalnej. Nie obejmuje jeszcze wysyłania poleceń, pomiarów temperatury, stabilności długotrwałej ani pracy w zamkniętej obudowie.
3Nie jestem elektronikiem, tylko początkującym hobbystą. Płytka może zawierać błędy lub rozwiązania, które da się zrobić lepiej. Złożyłem ją, działa z moim kotłem i na moje potrzeby mi wystarcza. Nie traktuję jej jednak jako gotowego, profesjonalnego produktu. Być może z czasem powstaną kolejne, bardziej dopracowane i profesjonalne wersje. Jeśli chcesz odtworzyć ten układ, sprawdź schemat i montaż przed uruchomieniem.
5## Od prototypu do własnej płytki
5Ten projekt zacząłem od układu na płytce uniwersalnej. Działał, ale chciałem uporządkować montaż: zrobić własną PCB, zostawić wyjmowany ESP32 i podłączać zasilanie przewodami przez złącze śrubowe. Tak powstała MarkLabs EMS ESP Board v1.
7Pierwszą wersję interfejsu wykonałem na płytce uniwersalnej. Zmontowana i uruchomiona wersja PCB porządkuje montaż: własna PCB, wyjmowany ESP32, złącza śrubowe i obudowa pasująca formą do modułów rozdzielnicy.
7Złożyłem płytkę i uruchomiłem ją z kotłem Buderus. Prawidłowo odczytuje dane, również z zasilaniem przez przetwornicę LM2596: 12 V na wejściu przetwornicy, 5 V na wejściu PCB. To jest sprawdzone na moim egzemplarzu. Nie przedstawiam jeszcze wyników testów sterowania kotłem ani pomiarów długotrwałej stabilności i temperatur.
9Opis pierwszego układu: [EMS-ESP i Buderus GB122i — interfejs DIY](https://marklabs.pl/emsesp-buderus-logamax-plus-gb122i-interfejs-ems-diy/).
9Poniżej zebrałem instrukcję montażu i uruchomienia, żeby można było korzystać z niej bez szukania informacji w archiwach. Pliki ze schematem i rozmieszczeniem elementów są uzupełnieniem tego opisu.
11## Główne założenia
11## Co zbudowałem i dlaczego
13- ESP32 DOIT DevKit V1, wariant 30-pin, montowany w dwóch gniazdach 1×15.
13Wykorzystuję firmware EMS-ESP i moduł ESP32 DOIT DevKit V1 z 30 wyprowadzeniami. ESP32 siedzi w dwóch gniazdach, więc mogę go wyjąć do programowania przez USB. Interfejs magistrali pracuje z napięciem 3,3 V z modułu ESP32. Nie zasilam urządzenia z magistrali kotła.
14- Rozstaw rzędów 25,4 mm; moduł użytkownika ma około 28 × 52 mm. Przed montażem innego egzemplarza należy porównać pinout i wymiary.
14 
15- PCB 46 × 85 mm, dwuwarstwowa, planowana niebieska soldermaska i biały opis.
15Rezystory wybrałem w rozmiarze 0805, z większymi polami lutowniczymi, żeby ułatwić ręczny montaż. Płytka ma 46 × 85 mm. Mój ESP32 ma około 28 × 52 mm, a odległość między rzędami pinów wynosi 25,4 mm. Sama nazwa „DevKit V1” nie wystarcza do wyboru modułu: przed zakupem porównaj też liczbę pinów, ich opisy i rozstaw.
16- Rezystory 0805 z powiększonymi polami do lutowania ręcznego.
16 
17- Interfejs EMS zasilany z wyjścia 3,3 V modułu ESP32.
17Początek projektu opisałem tutaj: [EMS-ESP i Buderus GB122i — interfejs DIY](https://marklabs.pl/emsesp-buderus-logamax-plus-gb122i-interfejs-ems-diy/).
18- Zasilanie niezależne od magistrali kotła.
18 
19- Obudowa o szerokości 54 mm, ze zintegrowanym zaczepem na szynę DIN 35 mm.
19## Części: rezystory i kondensatory
20- Ustalenie płytki na drukowanych kołkach i zamknięcie pokrywy zatrzaskami.
20 
21 
21Wszystkie rezystory na PCB mają obudowę 0805. Wartości według oznaczeń na płytce:
22## Zasilanie: 12 V na wejściu obudowy, 5 V na płytce
22 
23 
23- R1 i R4: 10 kΩ.
24Wariant obudowy v4 przewiduje moduł LM2596 pod przednią pokrywą. Zewnętrzny zasilacz dostarcza 12 V DC do IN+/IN− przetwornicy. Jej wyjście OUT+/OUT− podłącza się do J1: +5 V/GND.
24- R2: 360 Ω.
25 
25- R3: 47 kΩ.
26**Przed połączeniem z płytką należy ustawić i zmierzyć 5,0 V na wyjściu przetwornicy. J1 i VIN ESP32 nie są wejściami 12 V.** Do obudowy doprowadzamy wyłącznie niskie napięcie DC; zasilacz sieciowy pozostaje osobnym urządzeniem.
26- R5: 100 kΩ.
27 
27- R6, R7 i R8: 4,7 kΩ.
28Q1, DMP2035U, pełni funkcję zabezpieczenia wejścia 5 V przed odwrotną polaryzacją. Nie zastępuje stabilizatora napięcia. Na płytce przewidziano też bezpiecznik polimerowy F1. Interfejs nie ma separacji galwanicznej od magistrali EMS.
28- R9: 100 Ω, również 0805. Nie zmieniam go na rezystor 1 W; obciążenie impulsowe i temperatura pozostają do osobnego sprawdzenia.
30## Elementy interfejsu
30Kondensatory ceramiczne są w obudowie 0805. Ich wartości i parametry w bazowej liście części to:
32Wersja SMD wykorzystuje komparator LM393 w SOIC-8, tranzystor BC847B w SOT-23, diody BAT42W w SOD-123 oraz D7 typu 1N4148W w SOD-123. Różne warianty tej samej rodziny diod mogą mieć inne obudowy — należy kierować się listą części i footprintem.
32- C1: 68 pF, C0G, 50 V.
33 
33- C2: 1,5 nF, C0G, 50 V.
34C4 jest kondensatorem elektrolitycznym 10 µF/16 V. Jego plus łączy się z węzłem DIV, a minus z RX_PLUS. Znajduje się w obwodzie odbiorczym, a nie bezpośrednio między 3,3 V i masą. Pozostałe kondensatory mają obudowy ceramiczne 0805. Dławiki L1 i L2 mają po 4,7 µH.
34- C3: 10 nF, X7R, 50 V.
35 
35- C5: 1 nF, C0G, 50 V.
36R9 ma 100 Ω w obudowie 0805. Obciążenie impulsowe i temperatura tego elementu oraz nadajnika wymagają jeszcze pomiarów w nowej wersji płytki.
36- C6 i C8: 100 nF, X7R, 50 V.
37 
37- C7: 10 µF, X7R, 16 V.
38Pełna lista wartości i numerów katalogowych znajduje się w plikach do pobrania. Rozważane podczas zakupów zamienniki nie zostały automatycznie wprowadzone do bazowej dokumentacji.
38- C4: elektrolityczny 10 µF / 16 V. Projekt przewiduje obudowę o średnicy 4 mm i wysokości około 5,8 mm; przed lutowaniem trzeba sprawdzić dopasowanie podstawy i wyprowadzeń.
40## Oprogramowanie i połączenie z kotłem
40C4 jest jedynym elektrolitem na tej liście. Wartość mojego kondensatora potwierdziłem miernikiem: 10 µF. C4 i C7 mają taką samą pojemność nominalną, ale inny typ i inne miejsce w układzie — nie należy ich mylić.
42Projekt wykorzystuje [EMS-ESP](https://emsesp.org/). Nie jest projektem ESPHome. W naszej płytce odbiór ESP_RX jest doprowadzony do GPIO23, a nadawanie ESP_TX do GPIO5. Konfiguracja firmware musi odpowiadać tym połączeniom i zastosowanemu modułowi ESP32.
42## Części: półprzewodniki, dławiki i złącza
44Do programowania przez USB moduł ESP32 wyjmujemy z gniazd. Złącze J2 służy do magistrali EMS kotła; nie jest wejściem zasilania sieciowego. Zgodność z innymi modelami kotłów wymaga osobnego sprawdzenia.
44- D1–D5: BAT42W w obudowie SOD-123.
45 
45- D7: 1N4148W w obudowie SOD-123. Brak D6 w numeracji nie oznacza brakującego elementu.
46Powiązany opis: [Buderus GB122i, Home Assistant i MQTT](https://marklabs.pl/emsesp-buderus-gb122i-home-assistant-mqtt/).
46- U1: LM393 w SOIC-8.
47 
47- T1: BC847B w SOT-23. W moim wcześniejszym prototypie był BC547B; na tej PCB przewidziany jest wariant SMD.
48## Obudowa do druku 3D
48- Q1: DMP2035U w SOT-23, tranzystor P-MOSFET zabezpieczający zasilanie przed odwrotną polaryzacją. 2N7002 nie jest jego zamiennikiem.
49 
49- L1 i L2: po 4,7 µH, obudowa 1210; w bazowym zestawieniu CM322522-4R7KL.
50Wariant v4 zachowuje wymiary zewnętrzne około 54 × 90,2 × 58,6 mm. Przetwornica jest mocowana pod frontem, elementami skierowanymi w stronę ESP32, za pomocą drukowanych klipsów chwytających krawędzie laminatu.
50- F1: bezpiecznik polimerowy 1206L075/13.2, obudowa 1206.
51 
51- J1 i J2: złącza śrubowe, po dwa styki, raster 5,08 mm.
52Mocowanie przygotowano dla modułu 43,2 × 21 mm. Przyjęta grubość laminatu wynosi 1,6 mm, a maksymalna wysokość modułu 14 mm. W modelu pozostaje około 9,5 mm odstępu od górnej powierzchni ESP32. Rzeczywiste części i przewody trzeba sprawdzić podczas przymiarki.
52- J3 i J4: gniazda żeńskie 1×15, raster 2,54 mm, do ESP32.
53 
53- Moduł ESP32 DOIT DevKit V1 30-pin, przetwornica LM2596 i zewnętrzny zasilacz 12 V DC.
54Przewidziany materiał to PETG, drukarka Bambu Lab A1. Najpierw należy wydrukować małą próbkę mocowania przetwornicy. Dopasowanie do konkretnej rozdzielnicy, wytrzymałość zaczepu DIN oraz nagrzewanie i działanie Wi-Fi po zamknięciu obudowy pozostają do sprawdzenia. To obudowa prototypowa, bez deklaracji klasy ochrony lub niepalności.
54 
55 
55Przy zakupie kieruj się również obudową, nie tylko nazwą elementu. Przewlekła BAT42 nie pasuje w pola SOD-123, a SOIC-8 dotyczy tutaj komparatora LM393, nie diod. Pełne numery katalogowe i footprinty zostawiłem w liście części do pobrania.
56## Pliki do pobrania
56 
57 
57## Montaż PCB — od małych elementów do złączy
58- [Projekt KiCad — schemat, PCB i biblioteki lokalne](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=6).
58 
59- [Obudowa v4 — STL, próbka mocowania i instrukcja](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=8).
59Do ręcznego montażu przygotuj lutownicę z niewielkim grotem, topnik, cynę, pęsetę, plecionkę i multimetr. Otwórz podgląd rozmieszczenia elementów z galerii i porównuj oznaczenia R, C, D oraz numery z listą powyżej.
60- [Instrukcja montażu, schemat i rozmieszczenie elementów](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=7).
60 
61- [Lista części bazowej wersji PCB](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=5).
61Proponuję taką kolejność montażu:
63Pliki są materiałem do budowy i weryfikacji prototypu. Pakiet publikacyjny nie zawiera osobnej paczki produkcyjnej Gerber, aby nie sugerować zakończenia testów.
63- Najpierw rezystory i ceramiczne kondensatory 0805. Dla każdego elementu pocynuj jedno pole, ustaw go pęsetą, przylutuj ten koniec, a potem drugi.
64 
64- Następnie diody, U1, T1 i Q1. Sprawdź orientację przed przylutowaniem wszystkich wyprowadzeń.
65## Co dalej?
65- Dalej dławiki, F1 i elektrolit C4.
66 
66- Na końcu złącza śrubowe oraz gniazda ESP32. Przylutuj najpierw po jednym skrajnym styku, sprawdź ustawienie, a dopiero potem pozostałe.
67Elektronika została zmontowana i uruchomiona. Następne etapy to przymiarka wydruków oraz dłuższa praca urządzenia w zamkniętej obudowie, z kontrolą temperatury i stabilności połączenia. Wysyłanie poleceń do kotła wymaga osobnego sprawdzenia. Wyniki będą podstawą kolejnej aktualizacji dokumentacji.
67 
68 
68Przed włożeniem ESP32 obejrzyj płytkę pod powiększeniem. Szukaj mostków z cyny, nieprzylutowanych końcówek i przesuniętych elementów. Sprawdź też, czy elementy pod modułem nie będą go dotykały. Gniazda muszą utrzymywać moduł równolegle do PCB.
69Projekt interfejsu rozwija rozwiązanie opisane w podlinkowanym artykule. Schemat odniesienia EMSBus-UART-Converter nosi podpis Dani Macias Perea; autorstwo firmware EMS-ESP należy do jego twórców. Nie zadeklarowano wspólnej licencji open-source dla całego zestawu. Oznaczenia autorstwa i warunki licencji materiałów źródłowych pozostają obowiązujące; udostępnienie plików nie oznacza przeniesienia praw do cudzych elementów ani firmware.
69 
70## Polaryzacja: na co szczególnie uważać
71 
72**Pasek na diodzie oznacza katodę K. Nie oznacza automatycznie masy.** D1–D5 i D7 ustaw zgodnie z oznaczeniem katody na płytce; w zastosowanych footprintach jest to pad 1.
73 
74**C4 ma określoną polaryzację:** plus łączy się z węzłem DIV, minus z RX_PLUS. To kondensator w torze odbiorczym, a nie zwykły kondensator między zasilaniem i masą. Pasek na aluminiowym elektrolicie wskazuje stronę ujemną. Porównaj ją z oznaczeniem plusa na PCB i schematem.
75 
76Przy U1 sprawdź znacznik pinu 1. Nie zamieniaj miejscami T1 i Q1, mimo że oba mają po trzy wyprowadzenia i obudowę SOT-23. T1 ma bazę na pinie 1, emiter na 2 i kolektor na 3; Q1 ma bramkę na 1, źródło na 2 i dren na 3.
77 
78## Zasilanie — najpierw ustaw LM2596
79 
80U mnie działa zewnętrzne 12 V DC i przetwornica LM2596 obniżająca napięcie do 5 V. Połączenie wygląda tak:
81 
82- Plus zasilacza 12 V → IN+ przetwornicy.
83- Minus zasilacza → IN− przetwornicy.
84- OUT+ przetwornicy → J1, styk +5 V.
85- OUT− przetwornicy → J1, styk GND.
86 
87**Najpierw podłącz do LM2596 tylko zasilacz, bez PCB.** Multimetr ustaw na pomiar napięcia stałego, czarną sondę przyłóż do OUT−, czerwoną do OUT+. Potencjometrem ustaw 5,0 V i sprawdź odczyt. Dopiero po odłączeniu zasilania połącz przetwornicę z J1.
88 
89**Nie podawaj 12 V bezpośrednio na J1 ani na VIN ESP32 w tym projekcie.** Q1 zabezpiecza polaryzację, ale nie obniża napięcia. Magistralę kotła podłącza się do J2, nie do wejścia zasilania. Układ nie ma separacji galwanicznej od EMS.
90 
91## Kontrola napięć przed podłączeniem kotła
92 
93Pierwszą kontrolę wykonaj bez ESP32 i bez przewodu EMS. Przy odłączonym zasilaniu sprawdź miernikiem, czy między wejściem +5 V i GND nie ma trwałego zwarcia. Krótki sygnał testera podczas ładowania kondensatorów sam w sobie nie przesądza o zwarciu.
94 
95Po włączeniu zasilania zmierz napięcia względem TP1, czyli GND:
96 
97- TP2: wejście 5 V z J1.
98- TP3: zasilanie modułu po zabezpieczeniu, około 5 V.
99- TP4: napięcie 3,3 V z ESP32; sprawdzaj je dopiero po zamontowaniu modułu.
100 
101Wyłącz zasilanie, włóż zaprogramowany ESP32 i dopiero wtedy uruchom płytkę ponownie. Sprawdź TP4. Jeśli brakuje 3,3 V lub napięcia są nieprawidłowe, odłącz zasilanie i wróć do kontroli montażu. Do czasu wyjaśnienia nie podłączaj magistrali kotła.
102 
103## ESP32 i konfiguracja EMS-ESP
104 
105Do programowania przez USB wyjmuję ESP32 z gniazd. Po zaprogramowaniu odłączam USB i wkładam moduł do PCB przy wyłączonym zasilaniu. W tej konfiguracji nie korzystam jednocześnie z USB i zewnętrznego zasilania płytki.
106 
107Zwróć uwagę na orientację modułu: antena i gniazdo USB muszą znaleźć się po stronach pokazanych na rysunku rozmieszczenia. Sprawdź zgodność pinów VIN, GND i 3V3 z gniazdami, zanim włączysz zasilanie.
108 
109W konfiguracji [EMS-ESP](https://emsesp.org/) ustaw piny zgodnie z tą PCB:
110 
111- Odbiór ESP_RX: GPIO23.
112- Nadawanie ESP_TX: GPIO5.
113 
114Skonfiguruj połączenie Wi-Fi i sprawdź dostęp do panelu EMS-ESP. Jeśli korzystasz z MQTT, wpisz dane swojego brokera. Mój opis konfiguracji z Home Assistant jest tutaj: [Buderus GB122i, Home Assistant i MQTT](https://marklabs.pl/emsesp-buderus-gb122i-home-assistant-mqtt/). Ten projekt korzysta z EMS-ESP, a nie z ESPHome.
115 
116## Podłączenie EMS i pierwszy odczyt
117 
118Po sprawdzeniu zasilania odłącz je i połącz złącze J2 z zaciskami magistrali EMS kotła, zidentyfikowanymi według dokumentacji konkretnego modelu. Nie dobieraj zacisków na podstawie samego podobieństwa nazw ani wyglądu złącza.
119 
120Po ponownym uruchomieniu otwórz panel EMS-ESP. Sprawdź status magistrali, wykryte urządzenia i dostępne odczyty. U mnie zmontowana płytka prawidłowo odczytuje kocioł Buderus, także przy pracy z LM2596. Na początek warto pozostać przy odczycie; działanie wysyłania poleceń jest osobnym testem.
121 
122## Gdy coś nie działa
123 
124- Brak zasilania ESP32: zacznij od wyjścia LM2596, polaryzacji J1 i pomiarów TP2 oraz TP3. Następnie sprawdź F1, Q1 i luty gniazd.
125- ESP32 działa, ale nie ma danych kotła: sprawdź właściwe zaciski EMS, połączenie z J2, ustawienia GPIO23/GPIO5 oraz orientację diod i U1.
126- Moduł się restartuje: sprawdź napięcie podczas pracy, połączenia przewodów i jakość zasilania. Sam poprawny pomiar bez obciążenia nie wyklucza problemu z zasilaczem.
127- Podejrzenie błędu montażu: porównaj element po elemencie z rysunkiem rozmieszczenia. Szczególnie sprawdź C4, D7 oraz różnicę między T1 i Q1.
128 
129To kolejność sprawdzania układu, a nie lista awarii, które wystąpiły w moim egzemplarzu.
130 
131## Obudowa
132 
133Obudowa jest w trakcie tworzenia. Dotychczasowy projekt nie nadaje się do wykorzystania, dlatego będę nad nim dalej pracował. Na razie wycofałem jego pliki i wizualizację z tego wpisu. Gdy przygotuję i sprawdzę nową wersję, uzupełnię tę sekcję.
134 
135## Pliki do pobrania
136 
137- [Gerbery do zamówienia PCB — ZIP](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=9).
138 
139Paczka zawiera warstwy Gerber oraz pliki wierceń PTH i NPTH do zamówienia samej PCB. Parametry: 46 × 85 mm, FR-4, 2 warstwy, grubość 1,6 mm, miedź 1 oz. Niebieską soldermaskę i biały nadruk wybierz w formularzu producenta — kolor nie jest zapisany w Gerberach. Przed zatwierdzeniem zamówienia sprawdź podgląd warstw, obrys i otwory w serwisie producenta.
140 
141Instrukcję montażu i uruchomienia masz powyżej. Do pracy przy płytce zostawiam dodatkowo:
142 
143- [Projekt KiCad — schemat, PCB i biblioteki lokalne](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=6).
144- [Schemat, rozmieszczenie elementów i instrukcja montażu](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=7).
145- [Pełna lista części PCB](https://marklabs.pl/projekty/zalacznik.php?id=5).
146 
147Układ wywodzi się ze schematu EMSBus-UART-Converter autorstwa Dani Macias Perea. Firmware EMS-ESP jest dziełem jego autorów. Udostępnienie moich materiałów nie zmienia warunków licencji tych źródeł.