Belaidis energijos matuoklis su apkrovos valdymu: 5 žingsniai

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

ĮVADAS

„Youtube“kanalas::::

Šis projektas pagrįstas „Atmel“mikrovaldikliu „Atmega16“, kuris yra pagrindinis skaičiavimo protas.

Belaidžiam duomenų perdavimui naudojamas NRF24L01+ belaidžio ryšio modulis.

Šiandien šimtai ir tūkstančiai energijos skaitiklių yra sumontuoti butų komplekse, prekybos centre, mokykloje, universitete, nakvynės namuose ir dar daugiau. Problema kyla, kai darbuotojas skaito skaitiklį, kad apskaičiuotų sąskaitą už energijos skaitiklį. Tam reikia daug darbo jėgos ir išlaidų.

Čia aš sugalvojau paprastą projektą, kuris sutaupys darbo jėgos ir išlaidų, automatiškai perduodamas kelių energijos skaitiklių energijos kiekį priimančiajam ar paslaugų teikėjui.

Aš paėmiau jo duomenis iš trijų energijos skaitiklių ir perdaviau duomenis imtuvui, kuris apskaičiavo apkrovą ir bendrą suvartojimą vienam metrui.

Jei apkrova viršija leistiną lygį, įsijungia garsinis signalas.

Duomenys išsaugomi siuntėjo pusėje, todėl duomenų neprarandama, jei imtuvas išjungiamas arba nutrūksta ryšys.

Čia yra darbo vaizdo įrašas.

Skirtingi komponentai yra:

• Energijos matuoklis X 3
• NRF24L01 X 2
• „Atmega16 X 2“
• Optronas X 3

1 veiksmas: energijos skaitiklio nustatymas

1. Pirmiausia atidarykite energijos skaitiklį

2. Tiesiog nupjaukite „Cal LED“katodo gnybtą

3. Lituokite 2 laidus ant 2 šviesos diodo galų.

4. Prijunkite šviesos diodo katodą prie „Opto-coupler“(MCT2E) kaiščio1, o kitą šviesos diodo galą-prie „Opto“jungties kaiščio2.

5. Prijunkite optinio jungties 4 kaištį prie juodos vielos, o kaištį 5 prie rudos vielos. Prijunkite juodą laidą prie plokštės įžeminimo projektams Išankstinio mokėjimo energijos skaitiklio arba automatinio skaitiklio skaitymo projektai. Ruda viela perduoda impulsą.

6. Prijunkite maitinimą ir įkraukite, kaip parodyta paveikslėlyje.

2 žingsnis: pagrindinis skaičiavimas

Čia skaitiklis yra sujungtas su mikrovaldikliu per impulsą, kuris visada mirksi ant skaitiklio. Be to, šis impulsas apskaičiuojamas pagal jo mirksėjimo laikotarpį, naudojant šį principą, mes apskaičiavome jį vienam vienetui ir atitinkamai, koks bus vieneto krūvis.

Po 0,3125 vatų energijos sunaudoja Meter LED (kalibruoti). Tai reiškia, kad jei minutę naudosime 100 vatų lemputę, pulsas mirksės 5,3 karto per minutę. Ir tai galima apskaičiuoti naudojant pateiktą formulę.

Pulsas = (matuoklio pulso dažnis * vatas * 60) / (1000 * 3600)

Jei skaitiklio pulso dažnis yra 3200 imp, o naudojamas vatas yra 100, mes turime

Pulsas = (3200 * 100 * 60) / (1000 * 3600)

Pulsas = 5,3333333333 per minutę

Jei 5.3333333333 impulsai įvyko per minutę, tada per vieną valandą impulsai įvyks.

Pulsas = 5.3333333333* 60 Pulsas = ~ 320 ~ 320 Impulsai įvyks per valandą

Taigi, per valandą 100 vatų lemputė sunaudojo 100 vatų elektros energijos ir mirksi beveik 320 impulsų.

Dabar galime apskaičiuoti vieną impulsinę elektros energiją, sunaudotą vatais

Vienas impulsas (vatas) = 100 / 320

Vienas impulsas (vatas) = 0,3125

Reiškia 0,3125 vatų elektros energijos, suvartotos vieno impulso metu.

Dabar vienetų vienetas = (vieno impulso energija (elektra))* impulsai / 1000

Jei vienas impulsas = 0,3125 vatai Impulsai per 10 valandų = 3200

Tada vienetas bus vienetas = (0,3125 * 3200)/1000 vienetas = 1 priemonės, vienas vienetas per 10 valandų 100 vatų lemputei.

Dabar Tarkime, kad vieno vieneto norma yra 7 rupijos, tada už vieną impulsą kaina bus

Vieno impulso kaina = (7 * vieno sunaudoto impulso energijos) / 1000

Vieno impulso kaina = (7 * 0,3125) / 1000

Vieno impulso kaina = 0,0021875 rupija

3 veiksmas: Nrf24L01 (kreditas „Http://gizmosnack.blogspot.in/“)

Studijuokite šią nuorodą

„NRF24L01“modulis yra nuostabus RF modulis, veikiantis 2, 4 GHz dažnių juostoje ir puikiai tinkantis belaidžiam ryšiui namuose, nes įsiskverbia net į storas betonines sienas. „NRF24L01“atlieka visus sunkius programavimo darbus ir netgi turi funkciją automatiškai patikrinti, ar perduoti duomenys yra gauti kitame gale. Yra keletas skirtingų „nRF“šeimos mikroschemų versijų ir atrodo, kad jos visos veikia panašiu būdu. Pavyzdžiui, nRF905 (433MHz) modulį naudojau beveik tuo pačiu kodu, kurį naudoju nRF24L01 ir nRF24L01+ be jokių problemų. Šie maži moduliai turi įspūdingą diapazoną, kai kurios versijos valdo iki 1000 m (laisvo matymo) ryšį ir iki 2000 m su biquad antena.

nRF24L01, palyginti su nRF24L01+

(+) Versija yra nauja atnaujinta lusto versija ir palaiko 1 Mbps, 2 Mbps duomenų perdavimo spartą ir 250 kbps „tolimojo režimo“režimą, o tai labai naudinga, kai norite pratęsti transliacijos ilgį. Senesnė nRF24L01 (kuriuos naudojau ankstesniuose pranešimuose) palaiko tik 1 Mbps arba 2 Mbps duomenų perdavimo spartą. Abu modeliai yra suderinami vienas su kitu, jei jie yra nustatyti tuo pačiu duomenų perdavimo greičiu. Kadangi jie abu kainuoja maždaug vienodai (beveik nieko), rekomenduočiau nusipirkti + versiją!

Pirmoji dalis - sąranka Sujungimo skirtumai „nRF24L01“modulyje yra 10 jungčių, o „ +“- 8. Skirtumas tas, kad „ +“versija, užuot turėjusi du 3, 3 V ir du GND, turi pagrindą (tą, kurio aplink yra baltas kvadratas) ir 3, 3 V maitinimas, vienas šalia kito. Jei keičiate modulį iš naujos + versijos į seną, nepamirškite perkelti GND kabelio į reikiamą vietą, kitaip sutrumpinsite grandinę. Čia yra + versijos vaizdas (vaizdas iš viršaus), kur galite pamatyti visas jungtis, pažymėtas etiketėmis. Senoji versija turi dvi GND jungtis pačiame viršuje, o ne apatiniame dešiniajame kampe.

Maitinimo šaltinis (GND ir VCC) Modulis turi būti maitinamas 3, 3 V įtampa ir negali būti maitinamas 5 V maitinimo šaltiniu! Kadangi srovė yra labai maža, aš naudoju linijinį reguliatorių, kad įtampa sumažėtų iki 3, 3 V. Kad mums viskas būtų šiek tiek lengviau, lustas gali valdyti 5 V įvesties/išvesties prievadus, o tai malonu, nes gali būti sunku sureguliuoti visus įvesties/išvesties kabelius iš AVR lusto. „Chip Enable“(CE) naudojamas, kai siunčiami duomenys (siųstuvas) arba pradedami priimti duomenys (imtuvas). „CE-pin“yra prijungtas prie bet kokio nenaudojamo AVR įvesties/išvesties prievadas ir yra nustatytas kaip išvestis (nustatykite bitą į vieną DDx registre, kur x yra prievado raidė.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Taip pat žinomas kaip „Ship“pasirinkti ne . CSN-pin taip pat yra prijungtas prie bet kurio nenaudojamo AVR įvesties/išvesties prievado ir nustatytas kaip išvestis. CSN kaištis visą laiką laikomas aukštai, išskyrus atvejus, kai reikia siųsti SPI komandą iš AVR į nRF. Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI Clock (SCK) Tai serijinis laikrodis. SCK jungiasi prie AVR SCK kaiščio. Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI pagrindinė išvestis Slave įvestis (MOSI arba MO) Tai duomenų linija SPI sistemoje. Jei jūsų AVR lustas palaiko SPI perdavimą kaip ir „Atmega88“, jis taip pat jungiasi prie AVR MOSI ir yra nustatytas kaip išvestis. AVR, kuriuose nėra SPI, pvz., „ATtiny26“ir „ATtiny85“, jie yra su USI, o duomenų lape sakoma: „USI trijų laidų režimas yra suderinamas su serijinės periferinės sąsajos (SPI) režimais 0 ir 1, tačiau neturi vergo pasirinkimo (SS) kaiščio funkcijos. Tačiau šią funkciją galima įdiegti programinėje įrangoje, jei reikia. „SS“nurodomas kaip „CSN“Ir po tam tikrų tyrimų radau šį tinklaraštį, kuris man padėjo. Norėdami pradėti naudoti USI į SPI, sužinojau, kad turiu prijungti MOSI kaištį iš nRF prie MISO kaiščio AVR ir nustatyti jį kaip išvestį. Atmega88: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Pagrindinis įėjimas Slave išėjimas (MISO arba MI) Tai SPI sistemos duomenų eilutė. Jei jūsų AVR lustas palaiko SPI perdavimą, pvz., „Atmega88“, tai jungiasi prie AVR MISO, o šis lieka kaip įvestis. Kad jis veiktų su „ATtiny26“ir „ATtiny85“, turėjau naudoti USI, kaip minėta aukščiau. Tai veikė tik tada, kai prijungiau nRF MISO kaištį prie AVR MOSI kaiščio ir nustatiau jį kaip įvestį ir įgalinau vidinį prisitraukimą. Atmega88: PB4, ATtiny26: PB0, ATtiny85: PB0 Interkrupt Request (IRQ) IRQ kaištis nereikalingas, bet puikus būdas žinoti, kada kažkas nutiko nRF. galite, pavyzdžiui, nurodyti „nRF“nustatyti aukštą IRQ, kai gaunamas paketas arba kai sėkmingas siuntimas baigiamas. Labai naudinga! Jei jūsų AVR turi daugiau nei 8 kaiščius ir galimą pertraukimo kaištį, labai rekomenduočiau prijungti IRQ prie to ir nustatyti pertraukimo užklausą. Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

4 žingsnis: pagrindinė ryšio schema

Ši jungčių schema yra schema

5 žingsnis: kodas

Norėdami gauti KODĄ, apsilankykite „GitHub“https://github.com/arnabdasbwn