„Pasidaryk pats“daugiafunkcis energijos matuoklis V2.0: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip padaryti „Wemos“(ESP8266) pagrindu pagamintą daugiafunkcį energijos matuoklį. Šis mažas matuoklis yra labai naudingas prietaisas, kuris stebi įtampą, srovę, galią, energiją ir talpą. Be to, jis taip pat stebi aplinkos temperatūrą, kuri yra svarbi saulės fotoelektros taikymui. Šis įrenginys tinka beveik bet kokiam nuolatinės srovės įrenginiui. Šis mažas matuoklis taip pat gali būti naudojamas tikroms akumuliatoriaus ar maitinimo šaltinio talpoms išmatuoti naudojant manekeno apkrovą. Skaitiklis gali matuoti įtampos diapazoną nuo 0 iki 26 V ir maksimalią srovę 3,2 A.

Šis projektas yra mano ankstesnio energijos skaitiklio projekto tęsinys.

Toliau pateikiamos naujos funkcijos, pridėtos prie ankstesnės versijos

1. Stebėkite parametrus iš išmaniojo telefono

2. Automatinis parametrų diapazonas

3. Elektros sąskaitos stebėjimas

4. USB įrenginio testeris

Mane įkvėpė šie du projektai

1. Maitinimo monitorius “- nuolatinės srovės ir įtampos jutiklis (INA219)

2. Sukurkite savo galios matuoklį/registratorių

Norėčiau padėkoti aukščiau minėtiems dviem projekto autoriams.

Priedai:

Naudojami komponentai:

1. „Wemos D1 Mini Pro“(„Amazon“)

2. INA219 („Amazon“)

3. 0,96 colių OLED ekranas („Amazon“)

4. DS18B20 temperatūros jutiklis („Amazon“)

5. Lipo baterija („Amazon“)

6. Sraigtiniai gnybtai („Amazon“)

7. Moterų / vyrų antraštės („Amazon“)

8. Perforuota lenta („Amazon“)

9. 24 AWG viela („Amazon“)

10. Slankiklis („Amazon“)

11. USB vyrų prievadas („Amazon“)

12. 11. USB moterų prievadas („Amazon“)

12. PCB sustabdymai („Amazon“)

13. Saulės kolektoriai (Voltaic)

Naudojami įrankiai ir instrumentai:

1. Lituoklis („Amazon“)

2. Vielos nuėmiklis („Amazon“)

3. Multimetras („Amazon“)

1 veiksmas: 1 veiksmas: kaip tai veikia?

„Energy Meter“širdis yra ESP8266 pagrindu pagaminta „Wemos“plokštė. ESP8266 nustato srovę ir įtampą, naudodamas srovės jutiklį INA219, ir temperatūrą pagal temperatūros jutiklį DS18B20. Pagal šią įtampą ir srovę ESP apskaičiuoja galią, energiją ir pajėgumus. Iš suvartojamos energijos sąskaita už elektrą apskaičiuojama pagal energijos normą (kaina už kWh).

Visa schema suskirstyta į 4 grupes

1. „Wemos D1 Mini Pro“

„Wemos“plokštei reikalinga energija tiekiama iš „LiPovBattery“per slankiklį.

2. Srovės jutiklis

Srovės jutiklis INA219 prijungtas prie „Arduino“plokštės I2C ryšio režimu (SDA ir SCL kaištis).

3. OLED ekranas

Panašus į dabartinį jutiklį, OLED ekranas taip pat prijungtas prie „Arduino“plokštės „I2C“ryšio režimu. Tačiau abiejų įrenginių adresai skiriasi.

4. Temperatūros jutiklis

Čia aš naudoju DS18B20 temperatūros jutiklį. Bendraudamas su „Arduino“jis naudoja vieno laido protokolą.

2 žingsnis: Paruoškite antraštės kaiščius

Norėdami sumontuoti „Arduino“, OLED ekraną, srovės jutiklį ir temperatūros jutiklį, jums reikia kai kurių moteriškų tiesių antgalių kaiščio. Kai perkate tiesias antraštes, jos bus per ilgos, kad būtų galima naudoti komponentus. Taigi, turėsite juos supjaustyti iki reikiamo ilgio. Aš jį nukirpau žnyplėmis.

Toliau pateikiama išsami informacija apie antraštes.

1. „Wemos Board“- 2 x 8 kaiščiai

2. INA219 - 1 x 6 kaiščiai

3. OLED - 1 x 4 kaiščiai

4. Temp. Jutiklis - 1 x 3 kaiščiai

3 žingsnis: lituokite moterų antraštes

Paruošę antgalių kaiščius, lituokite juos prie perforuotos plokštės.

Lituodami antraštės kaiščius, patikrinkite, ar visi komponentai puikiai tinka, ar ne.

4 žingsnis: litavimo varžtų gnybtai, USB prievadas ir jungiklis

Pirmiausia lituokite 3 varžtus, gnybtai naudojami prijungti 1. Šaltinis 2. Krovinys ir 3. Akumuliatorius

Viršutiniai gnybtai naudojami šaltinio ir apkrovos prijungimui, o apatinis gnybtas, esantis jungiklio pusėje, naudojamas akumuliatoriaus paketui prijungti.

Tada lituokite slankiklį. Stumdomas jungiklis įjungia ir išjungia „Wemos“plokštės maitinimą.

Pagaliau lituokite moterišką USB prievadą. USB prievado tvirtinimo kojelių dydis yra šiek tiek didesnis už skyles perforuotoje skylėje, todėl skylę turite padaryti platesnę, naudodami grąžtą. Tada paspauskite USB prievadą į tas skyles ir lituokite visus kaiščius.

5 žingsnis: Paruoškite INA219 jutiklį

INA219 jutiklis komplektuojamas su 6 kontaktų antgaliais ir varžtais. Kištukiniai antgaliai skirti I2C jungčiai su mikrovaldikliu, o varžto gnybtas skirtas elektros linijos prijungimui srovei matuoti.

Čia aš lituosiu 6 kontaktų kaiščius prie INA219 ir palikau varžtą, kad galėčiau apsvarstyti estetinę išvaizdą. Tada aš tiesiogiai lituoju du laidus prie lituoklio pagalvėlės, pateiktos varžto gnybtui, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

6 žingsnis: sumontuokite temperatūros jutiklį

Čia aš naudoju DS18B20 temperatūros jutiklį TO-92 pakuotėje. Atsižvelgdamas į lengvą pakeitimą, aš naudoju 3 kontaktų moterišką antraštę. Bet jūs galite tiesiogiai lituoti jutiklį prie perforuotos plokštės.

DS18B20 kaiščių schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

7 žingsnis: sukurkite grandinę

Po litavimo antgalių ir varžtų gnybtų turite sujungti trinkeles pagal aukščiau pateiktą schemą.

Ryšiai yra gana tiesūs į priekį

INA219 / OLED -> „Wemos“

VCC -> VCC

GND -> GND

SDA -> D2

SCL-> D1

DS18B20 -> „Wemos“

GND -> GND

DQ -> D4 per 4,7K ištraukiamąjį rezistorių

VCC -> VCC

Galiausiai prijunkite varžtų gnybtus pagal schemą.

Aš naudoju 24AWG spalvotus laidus grandinei sukurti. Lituokite laidą pagal schemą.

8 žingsnis: Paruoškite akumuliatorių

Čia aš naudoju 700 mAh bateriją „Wemos“plokštei maitinti. Akumuliatorius yra sumontuotas galinėje plokštės pusėje. Norėdami pritvirtinti akumuliatorių, naudoju 3M dvipusę juostą.

Keletas minčių:

1. Jei nenorite naudoti akumuliatoriaus, „Wemos“plokštę galite maitinti šaltiniu naudodami įtampos reguliatoriaus grandinę.

2. Norėdami įkrauti „LiPo“akumuliatorių, galite pridėti įkrovimo plokštę TP4056.

9 žingsnis: atramų montavimas

Po litavimo ir laidų pritvirtinkite atramas 4 kampuose. Tai suteiks pakankamą atstumą nuo žemės lituoklių jungtims ir laidams.

10 veiksmas: programinė įranga ir bibliotekos

1. „Arduino IDE“paruošimas „Wemos Board“

Norėdami įkelti „Arduino“kodą į „Wemos“lentą, turite laikytis šios instrukcijos

Nustatykite tinkamą plokštę ir COM prievadą.

2. Įdiekite bibliotekas

Tada turite importuoti biblioteką į „Arduino IDE“

Atsisiųskite šias bibliotekas

1. Blynk biblioteka

2. Adafruit_SSD1306

3. Adafruit_INA219

4. Dalaso temperatūra

5. „OneWire“

3. Arduino eskizas

Įdiegę aukščiau pateiktas bibliotekas, įklijuokite žemiau pateiktą „Arduino“kodą. Įveskite autentifikavimo kodą iš 1 veiksmo, ssid ir maršrutizatoriaus slaptažodį.

Tada įkelkite kodą.

11 veiksmas: sąsaja su „Blynk“programa

Kadangi „Wemos“plokštėje yra įmontuotas „WiFi“lustas, galite jį prijungti prie maršrutizatoriaus ir stebėti visus išmaniojo telefono parametrus. Čia aš naudoju „Blynk“programą, kad galėčiau sukurti išmaniojo telefono stebėjimo programą.

„Blynk“yra programa, leidžianti visiškai valdyti „Arduino“, ESP8266, „Rasberry“, „Intel Edison“ir daug daugiau aparatūros. t yra suderinamas su „Android“ir „iPhone“.

Blynke viskas veikia ⚡️Energy. Kai sukuriate naują paskyrą, gausite ⚡️2 000, kad galėtumėte pradėti eksperimentuoti; Kiekvienam valdikliui veikti reikia tam tikros energijos.

Atlikite toliau nurodytus veiksmus.

1 veiksmas: atsisiųskite „Blynk“programą

1. „Android“

2. „iPhone“

2 žingsnis:

Gaukite „Auth Token“Kad galėtumėte prijungti „Blynk App“ir aparatūrą, jums reikia „Auth Token“.

1. Sukurkite naują paskyrą „Blynk App“.

2. Paspauskite QR piktogramą viršutinėje meniu juostoje.

Sukurkite šio projekto kloną nuskaitydami aukščiau pateiktą QR kodą. Kai jis bus sėkmingai aptiktas, visas projektas bus nedelsiant jūsų telefone.

3. Sukūrus projektą, „Blynk“komanda atsiųs jums autentifikavimo ženklą registruotu el. Pašto adresu.

4. Patikrinkite el. Pašto dėžutę ir raskite autentifikavimo žetoną.

12 žingsnis: grandinės testavimas

Norėdami išbandyti plokštę, prijungiau 12 V bateriją kaip šaltinį ir 3 W šviesos diodą kaip apkrovą.

Baterija prijungta prie šaltinio varžto gnybto, o šviesos diodas - prie apkrovos varžto gnybto. „LiPo“akumuliatorius yra prijungtas prie akumuliatoriaus varžto gnybto, tada įjunkite grandinę naudodami slankiklį. Visi parametrai rodomi OLED ekrane.

Pirmo stulpelio parametrai yra 1. Įtampa 2. Srovė 3. Galia Antrojo stulpelio parametrai yra 1. Energija 2. Talpa 3. Temperatūra

Dabar atidarykite „Blynk“programą, kad galėtumėte stebėti visus aukščiau išvardytus parametrus iš savo išmaniojo telefono.

Norėdami patikrinti tikslumą, naudoju savo multimetrą ir testerį, kaip parodyta aukščiau. Tikslumas jiems artimas.

Esu tikrai patenkinta šia kišeninio dydžio programėle.

Dėkojame, kad perskaitėte mano „Instructable“. Jei jums patinka mano projektas, nepamirškite juo pasidalyti.

Komentarai ir atsiliepimai visada laukiami.