Merač energie: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Upozornenie - Nezodpovedáme za žiadne nešťastné chyby pri reprodukcii tohto projektu kýmkoľvek

Merač energie pomocou XMC1100 a TLI 4970 a modulu Wi-Fi NodeMcu (ESP8266)

Merač energie je aplikáciou TLI4970 (snímač prúdu) a XMC 2Go a je zariadením typu plug and play do akejkoľvek elektrickej zásuvky s napájaním striedavým prúdom.

V tejto aplikácii má merač energie nasledujúce funkcie

• Zobrazuje energiu, energiu spotrebovanú spotrebičmi a odhad účtu, ktorý by vám mohol vzniknúť.
• Diaľkovo monitorujte energiu domácich spotrebičov.

Napájanie zo siete striedavého prúdu je odoberané a vedené poistkou, aby sa zabránilo náhodnému skratu dosky plošných spojov.

Potom je striedavé napätie rozdelené na dve časti:

1. Do záťaže prúdovým snímačom (TLI4970).

2. Modul napájania 230 V AC/5 V DC.

Snímač prúdu meria množstvo prúdu prechádzajúceho záťažou a odosiela 16-bitové údaje SPI (13-bitová aktuálna hodnota) do XMC 2Go, v ktorom prebieha kalibrácia energie, výkonu a účtov.

XMC 2Go odosiela údaje do cloudu (Thingspeak) pomocou Nodemcu a zobrazuje sa tiež na OLED.

Na napájanie zariadení slúži Buck prevodník na zníženie napätia 230 V AC na 5 V DC

Krok 1: Použité komponenty/hardvér a nástroje

• Tli4970:
• TLI4970 je vysoko presný prúdový senzor založený na osvedčenej Hallovej technológii spoločnosti Infineon. Jeho rozsah merania AC a DC až ± 50 A a SPI výstup 16 bitov (13-bitová aktuálna hodnota). Je to ľahko použiteľné, plne digitálne riešenie, ktoré nevyžaduje externú kalibráciu ani ďalšie diely, ako sú A/D prevodníky, 0 pAmps alebo referenčné napätie.

Má pripravenú knižnicu Arduino.

Produktový list variantu TLI4970 nájdete tu.

• XMC2Go:
• Súprava XMC 2Go s XMC1100 je možno najmenšia, plne vybavená hodnotiaca súprava mikrokontroléra na svete-XMC1100 (na báze ARM® Cortex ™ -M0)-Integrovaný ladiaci program J-Link Lite (realizovaný s mikrokontrolérom XMC4200)-Napájanie cez USB (Micro USB) - Ochrana proti ESD a spätnému prúdu - 2 x užívateľská LED - kolíková hlavička 2x8 pinov vhodných na Breadboard.
• Je možné ho naprogramovať pomocou Arduino IDE. Odkaz
• Používateľskú príručku nájdete tu.
• NodeMCU:
• Odkaz na ďalšie informácie nájdete na doske Wi-Fi
• Duálny výstup AC-DC:
• Zníži napätie 220 V AC na 5 V DC. Odkaz
• Displej Oled I2C:
• Odkaz
• Prototypová rada:
• Odkaz
• Rozširovací box 5 v 1:
• Odkaz

Elektrické vodiče

• Použité nástroje-
• Malý plochý skrutkovač
• Spájkovačka, odpájací oplet
• Strihač káblov
• Dremal alebo podobný nástroj

Krok 2: Nainštalujte Arduino a pripravte sa na kompiláciu príkladov

• Nainštalujte Arduino IDE. Odkaz
• Nainštalujte balík dosky Infineon a skompilovajte ukážkový kód.
• Postupujte krok za krokom inštalácie. Odkaz
• Nainštalujte balík dosky pre ESP8266.
• Postupujte podľa krokov inštalácie jeden po druhom. Odkaz

Nainštalujte ďalšie knižnice potrebné na kompiláciu ukážkového kódu-

1. TLI4970
2. OLED obrazovka

Poznámka:- Zip si môžete stiahnuť a pridať do svojho Arduino IDE pridaním súboru.zip (ak neviete, postupujte podľa krokov uvedených v súbore TLI4970 sensor lib v súbore readme), v opačnom prípade môžete obe knižnice nainštalovať pomocou správcu knižníc. v IDE.

Krok 3: Schéma pripojenia

Pripojenie je nasledovné:

XMC 2Go ----> Tli4970

Vss ------- GND

Vdd ---------> 3,3V

P0_6 --------> MISO

P0_8 -------> SCK

P0_9 -------> CS

XMC 2Go -----> Nodemcu

Vss ----------> GND

Vdd ----------> 3.3

VP2_0 ------> D6

Nodemcu - OLED

GND --------> GND

3,3 V ---------> 3,3 V

D1 ------------> SCK

D2 ------------> SDA

Krok 4: Nastavenie ThingSpeak na vizualizáciu údajov

• Vytvorte si účet v ThingSpeak
• Vytvorte si kanál v účte ThingSpeak
• Prevezmite poverenia ThingSpeak Channel a Write API Key a aktualizujte podrobnosti v tajnom súbore prítomnom spolu so súborom.ino, ktorý sa má flashovať v NodeMCU.

Krok 5: Posledné kroky

Po výmene súboru pins_ardiuno uvedeného v balíku zafixujte kód uvedený v súbore rar.

Poznámka: Skopírujte súbor pins_arduino.h a nahraďte ho súborom pins_arduino.h prítomným v ceste C: / Users \…. / AppData / Local / Arduino15 / packages / Infineon / hardware / arm / 1.4.0 / variant / XMC1100 / config / XMC1100_XMC2GO / pins_arduino.h

Poznámka: Z prevodníka dolára vezmite 5V výstup a zapnite XMC2Go aj NodeMcu.

Krok 6: Vývojový diagram a zapojenie obvodu

Blikajte kódom a skontrolujte pripojenia, merač energie je pripravený vypočítať výkon spotrebovaný akýmkoľvek spotrebičom pripojeným k meraču energie.

V tomto projekte sa používa doska s poistkou, ktorá zvyšuje cenu tohto projektu výrobcu. Túto vec je tiež možné vykonať iba pomocou jednej zásuvky, do ktorej je možné zapojiť záťaž. Ak však používate jednu zásuvku bez poistky, chráňte ju dvojitou ochranou. pri manipulácii so zdrojom striedavého prúdu.