Citiți contorul de energie electrică principală (ESP8266, WiFi, MQTT și Openhab): 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

În acest Instructable aflați cum citesc utilizarea mea principală de energie electrică a casei mele și o public prin intermediul unui ESP8266, Wifi, MQTT în automatizarea mea Openhab Home.

Am un „contor inteligent” ISKRA tip MT372, totuși nu are o posibilitate ușoară de a exporta datele. Prin urmare, am folosit impulsurile LED pentru a citi puterea curentă, LED-urile pulsează de 1000 de ori pentru 1 kW / h.

Pasul 1: Schema de principiu

Impulsurile sunt detectate de un ESP8266. Cu toate acestea, aveți nevoie de un „0” și „1” bun și clar. Pulsurile sunt destul de slabe, așa că am nevoie de câteva componente electronice adecvate.

Fototranzistor

Un fotorezistor nu este suficient de rapid pentru a detecta impulsurile scurte și slabe ale luminii roșii. Pe baza acestui videoclip Youtube aleg un fototranzistor. Prin adăugarea unui rezistor de 2M Ohm aș putea ajunge la aproximativ 2V.

Comparator

Cu toate acestea, pentru a asigura un „0” și „1” clar, aleg să adaug un comparator LM293. Conectând 0,6 V la Vin și fototranzistorul Vref, am primit un semnal pozitiv în întuneric și un semnal negativ la impuls. Tensiunile adecvate au fost găsite folosind potențiometre pentru tensiunea Vin și Vref. Cu ajutorul comparatorului, am folosit un rezistor de 300K.

Prin utilizarea unui rezistor pull-up pe ieșire, aș putea obține o diferență de ieșire de aproape 3,3V.

Ieșirea este afișată pe ecranul oscilopului.

ESP8266

ESP8266 detectează tensiunea scăzută atunci când există un impuls. Trimite datele de ieșire către brokerul meu MQTT. Datele sunt primite de: - Openhab2- Nod-roșu prin care datele sunt încărcate în Thingspeak

Pasul 2: Componente

Principalele componente pe care le-am folosit:

- Fototranzistor 3DU5C (vezi video pentru explicații)

- Comparator LM293

- ESP-01

- mai multe rezistențe

- PCB prototip

- Convertor Buck. Folosesc sursa de alimentare a routerului de 12V și am aflat că un LM1117 nu este foarte eficient și devine destul de fierbinte.

- Cutie ABS

Pasul 3: Programare

Programul este publicat pe Github:

Consultați schema pentru schița programului și metoda de calcul a puterii.

Îmi programez ESP-01 printr-un programator USB modificat. Am lipit un buton comutator între RST și GND pentru o resetare ușoară și un comutator glisant între GPIO0 și GND pentru a porni în modul bliț.

Pasul 4: Asamblarea

Toate piesele sunt lipite pe un prototip PCB.

Vedeți imaginile și schema pentru explicații.

LED albastru: LED-ul albastru este atașat la semnalul de ieșire al comparatorului LM293 și se aprinde independent de ESP8266. Dacă nu există impuls (întunecat), tensiunea de ieșire din circuitul fototranzistorului este scăzută, prin urmare Vref <Vin (tensiune constantă de 0, 6V) și ieșirea LM293 este mare, nu curge curent către VCC și LED-ul albastru este OPRIT.

Dacă există un impuls (lumină), ieșirea din circuitul fototranzistorului este mai mare (aprox. 1,5V), deci Vref? Vin (tensiune constantă de 0,6 V) și ieșirea LM293 este scăzută, astfel încât curentul curge de la VCC și LED-ul albastru este aprins.

LED verde: LED-ul verde este atașat la GPIO0 al ESP8266 și pulsează dacă ESP8266 a detectat un impuls bun.

Pasul 5: Montare pe contorul de energie electrică

Am folosit niște chit lipicios pentru afișe pentru a monta PCB-ul în cutie și cutia pe contor, pentru a nu deteriora contorul. Este important să găuriți o gaură în poziția exactă a LED-ului. Îndoiți fototranzistorul îndreptat în jos către LED.

Pasul 6: pornire

Am folosit niște chituri mai lipicioase pentru a preveni lumina ambientală care să strălucească în fototranzistor când am deschis carcasa în lumina zilei. Găuriți o gaură mică în capac pentru a vedea cum clipesc LED-urile (nu pe fotografii).

Citiți valorile din Openhab pentru a obține aceste grafice interesante!