Prečítajte si svoj hlavný merač elektrickej energie (ESP8266, WiFi, MQTT a Openhab): 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

V tomto návode sa dozviete, ako som čítal moje hlavné využitie elektrickej energie v mojom dome a publikoval som to prostredníctvom ESP8266, Wifi, MQTT v mojej domácej automatizácii Openhab.

Mám „inteligentný merač“ISKRA typu MT372, ale export údajov nie je ľahký. Preto som použil LED impulzy na odčítanie aktuálneho výkonu, LED impulzy 1000 krát za 1 kW/h.

Krok 1: Princípová schéma

Pulzy sú detekované prístrojom ESP8266. Potrebujete však dobrú a jasnú „0“a „1“. Pulzy sú dosť slabé, takže som potreboval nejaké vhodné elektronické súčiastky.

Fototranzistor

Fotorezistor nie je dostatočne rýchly na to, aby zistil krátke a slabé impulzy červeného svetla. Na základe tohto videa z YouTube som vybral fototranzistor. Pridaním odporu 2M Ohm by som mohol dosiahnuť asi 2V.

Komparátor

Aby som však zaistil jasné „0“a „1“, rozhodol som sa pridať komparátor LM293. Pripojením 0,6 V k Vin a fototranzistoru Vref som získal pozitívny signál v tme a negatívny signál v impulze. Príslušné napätia sa zistili pomocou potenciometrov pre napätie Vin a Vref. S komparátorom som použil odpor 300K.

Použitím pull-up rezistora na výstupe by som mohol získať výstupný rozdiel takmer 3,3V.

Výstup je zobrazený na obrazovke oscilácií.

ESP8266

ESP8266 detekuje nízke napätie, keď existuje impulz. Odošle výstupné údaje môjmu maklérovi MQTT. Údaje prijíma:- Openhab2- Node-red, prostredníctvom ktorého sa údaje nahrávajú do Thingspeak

Krok 2: Komponenty

Hlavné komponenty, ktoré som použil:

- Fototranzistor 3DU5C (vysvetlenie nájdete vo videu)

- Komparátor LM293

- ESP-01

- niekoľko odporov

- prototyp DPS

- Buck prevodník. Používam napájanie smerovača 12 V a zistil som, že LM1117 nie je príliš účinný a veľmi sa zahrieva.

- box ABS

Krok 3: Programovanie

Program je zverejnený na mojom Github:

V schéme nájdete osnovu programu a spôsob výpočtu výkonu.

Svoj ESP-01 programujem cez upravený USB programátor. Spájkoval som tlačidlový prepínač medzi RST a GND, aby sa dal ľahko resetovať, a posuvný prepínač medzi GPIO0 a GND na spustenie v režime blesku.

Krok 4: Zostavenie

Všetky diely sú spájkované na prototype DPS.

Vysvetlenie nájdete na obrázkoch a schéme.

Modrá LED: modrá LED je pripojená k výstupnému signálu komparátora LM293 a je nezávislá na ESP8266. Ak nie je žiadny impulz (tmavý), výstup napätia z obvodu fototranzistora je nízky, preto Vref <Vin (stabilné napätie 0, 6V) a výstup LM293 je vysoký, do VCC neprúdi žiadny prúd a modrá LED dióda nesvieti.

Ak existuje impulz (svetlo), výstup z obvodu fototranzistora je vyšší (asi 1,5 V), preto Vref? Vin (stabilné napätie 0,6 V) a výstup LM293 je nízky, takže prúd prúdi z VCC a modrá LED dióda svieti.

Zelená LED: zelená LED je pripojená k GPIO0 na ESP8266 a pulzuje, ak ESP8266 zistil dobrý impulz.

Krok 5: Montáž na elektromer

Použil som nejaký lepiaci tmel na plagáty na montáž DPS v krabici a krabici na merač, aby som nepoškodil merač. Je dôležité vyvŕtať dieru v presnej polohe LED diódy. Ohnite fototranzistor smerujúci nadol k LED dióde.

Krok 6: Zapnutie

Keď som puzdro otváral za denného svetla, použil som nejaký lepivejší tmel, aby som zabránil prenikaniu okolitého svetla do fototranzistora. Do veka vyvŕtajte malý otvor, aby blikali LED diódy (nie na fotografiách).

Prečítajte si hodnoty v Openhab a získajte tieto skvelé grafy!