Perskaitykite pagrindinį elektros energijos matuoklį (ESP8266, „WiFi“, MQTT ir „Openhab“): 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šioje instrukcijoje sužinosite, kaip aš perskaičiau savo pagrindinio elektros energijos suvartojimą mano namuose ir paskelbiau jį per „Openhab Home Automation“per ESP8266, „Wifi“, MQTT.

Turiu „išmanųjį skaitiklį“ISKRA Type MT372, tačiau nėra lengva eksportuoti duomenis. Todėl naudojau šviesos diodų impulsus, kad nuskaityčiau dabartinę galią, LED impulsuoja 1000 kartų 1 kW/val.

1 žingsnis: principinė schema

Impulsus aptinka ESP8266. Tačiau jums reikia gero ir aiškaus „0“ir „1“. Impulsai yra gana silpni, todėl man reikėjo tinkamų elektroninių komponentų.

Fototransistorius

Fotorezistorius nėra pakankamai greitas, kad aptiktų trumpus ir silpnus raudonos šviesos impulsus. Remdamasis šiuo „Youtube“vaizdo įrašu, pasirenku fototransistorių. Pridėjus 2M omo rezistorių galėčiau pasiekti apie 2V.

Lygintuvas

Tačiau norėdamas užtikrinti aiškius „0“ir „1“, pasirenku pridėti LM293 palyginamąjį. Prijungus 0,6 V prie „Vin“ir fototransistoriaus „Vref“, tamsoje gavau teigiamą signalą, o impulsą - neigiamą. Tinkama įtampa buvo nustatyta naudojant Vin ir Vref įtampos potenciometrus. Su lygintuvu naudojau 300K rezistorių.

Naudodamas ištraukiamą rezistorių išvestyje, galėčiau gauti beveik 3,3 V išėjimo skirtumą.

Išvestis rodoma oscilopo ekrane.

ESP8266

ESP8266 aptinka žemą įtampą, kai yra impulsas. Jis siunčia išvesties duomenis mano MQTT brokeriui. Duomenis gauna:- „Openhab2“- raudonas mazgas, per kurį duomenys įkeliami į „Thingspeak“

2 žingsnis: komponentai

Pagrindiniai komponentai, kuriuos naudojau:

- 3DU5C fototransistorius (paaiškinimą žr. Vaizdo įraše)

- LM293 lygintuvas

- ESP-01

- keli rezistoriai

- PCB prototipas

- Buck konverteris. Naudoju maršrutizatoriaus 12 V maitinimo šaltinį ir sužinojau, kad LM1117 nėra labai efektyvus ir gana įkaista.

- ABS dėžutė

3 žingsnis: programavimas

Programa paskelbta mano „Github“:

Žiūrėkite programos schemą ir galios apskaičiavimo metodą.

Aš programuoju savo ESP-01 per modifikuotą USB programuotoją. Lituodavau mygtuko jungiklį tarp RST ir GND, kad būtų galima lengvai iš naujo nustatyti, ir slankiklį perjungimui tarp GPIO0 ir GND, kad būtų paleista blykstės režimu.

4 žingsnis: Surinkimas

Visos dalys yra lituojamos prie PCB prototipo.

Žiūrėkite paveikslėlius ir schemą, kad paaiškintumėte.

Mėlynas šviesos diodas: mėlynas šviesos diodas yra prijungtas prie lyginamojo LM293 išėjimo signalo, o lemputės nepriklauso nuo ESP8266. Jei nėra pulso (tamsus), fototransistoriaus grandinės išėjimo įtampa yra maža, todėl Vref <Vin (pastovi įtampa 0, 6V), o LM293 išėjimas yra didelis, į VCC neteka srovė, o mėlynas šviesos diodas yra išjungtas.

Jei yra impulsas (šviesa), fototransistoriaus grandinės išėjimas yra didesnis (apie 1,5 V), todėl Vref? Vin (pastovi 0,6 V įtampa) ir LM293 išėjimas yra žemas, todėl srovė teka iš VCC, o mėlynas šviesos diodas yra įjungtas.

Žalias šviesos diodas: žalias šviesos diodas yra prijungtas prie ESP8266 GPIO0 ir impulsuoja, jei ESP8266 aptiko gerą impulsą.

5 žingsnis: montavimas prie elektros skaitiklio

Aš naudojau lipnų glaistą plakatams, kad PCB būtų sumontuotas dėžutėje, o dėžutė - prie skaitiklio, kad nepažeistumėte skaitiklio. Svarbu išgręžti skylę tikslioje šviesos diodo padėtyje. Sulenkite fototransistorių žemyn į šviesos diodą.

6 veiksmas: įjungimas

Atidaręs dėklą dienos šviesoje, panaudojau šiek tiek lipnesnio glaisto, kad į fototransistorių nepatektų aplinkos šviesa. Gręžkite nedidelę skylę dangtelyje, kad pamatytumėte, kaip mirksi šviesos diodai (ne nuotraukose).

Perskaitykite „Openhab“vertes, kad gautumėte šias įdomias diagramas!