Считайте свой основной счетчик электроэнергии (ESP8266, WiFi, MQTT и Openhab): 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

В этом руководстве вы узнаете, как я прочитал, как я использую свою главную электрическую мощность в моем доме, и опубликовал его через ESP8266, Wi-Fi, MQTT в моей системе автоматизации дома Openhab.

У меня есть «умный счетчик» ISKRA Type MT372, однако у него нет простой возможности экспортировать данные. Поэтому я использовал импульсы светодиода, чтобы прочитать текущую мощность, светодиодный импульс 1000 раз для 1 кВт / ч.

Шаг 1: Принципиальная схема

Импульсы обнаруживаются ESP8266. Однако вам нужны хорошие и четкие «0» и «1». Импульсы довольно слабые, поэтому мне потребовались подходящие электронные компоненты.

Фототранзистор

Фоторезистор недостаточно быстр, чтобы обнаруживать короткие и слабые импульсы красного света. На основе этого видео на Youtube я выбираю фототранзистор. Добавив резистор 2 МОм, я смог получить около 2 В.

Компаратор

Однако, чтобы гарантировать четкие «0» и «1», я решил добавить компаратор LM293. Подключив напряжение 0,6 В к Vin и фототранзистор Vref, я получил положительный сигнал в темноте и отрицательный сигнал в импульсе. Соответствующие напряжения были найдены с помощью потенциометров для напряжения Vin и Vref. С компаратором я использовал резистор 300 кОм.

Используя на выходе подтягивающий резистор, я смог получить разность выходных напряжений почти 3,3 В.

Выходные данные отображаются на экране осциллографа.

ESP8266

ESP8266 обнаруживает низкое напряжение при наличии импульса. Он отправляет выходные данные моему брокеру MQTT. Данные получают: - Openhab2 - Узел-красный, через который данные загружаются в Thingspeak.

Шаг 2: Компоненты

Основные компоненты, которые я использовал:

- Фототранзистор 3DU5C (объяснение смотрите в видео)

- Компаратор LM293

- ESP-01

- несколько резисторов

- прототип печатной платы

- Понижающий преобразователь. Я использовал источник питания для роутера на 12 В и обнаружил, что LM1117 не очень эффективен и сильно нагревается.

- Коробка из АБС-пластика

Шаг 3: программирование

Программа опубликована на моем Github:

См. Схему программы и метода расчета мощности.

Программирую свой ESP-01 через модифицированный USB-программатор. Я припаял кнопочный переключатель между RST и GND для простого сброса и ползунковый переключатель между GPIO0 и GND для загрузки в режиме флэш-памяти.

Шаг 4: Сборка

Все детали припаяны к прототипу печатной платы.

Смотрите рисунки и схему для объяснения.

Синий светодиод: синий светодиод подключен к выходному сигналу компаратора LM293 и горит независимо от ESP8266. Если нет импульса (темный), выходное напряжение схемы фототранзистора низкое, поэтому Vref <Vin (постоянное напряжение 0, 6V) и на выходе LM293 высокий уровень, ток не течет к VCC, и синий светодиод не горит.

Если есть импульс (свет), выход схемы фототранзистора выше (около 1,5 В), поэтому Vref? Vin (постоянное напряжение 0,6 В) и выход LM293 низкий, поэтому ток течет от VCC и горит синий светодиод.

Зеленый светодиод: зеленый светодиод подключен к GPIO0 ESP8266 и мигает, если ESP8266 обнаружил хороший импульс.

Шаг 5: Установка на счетчик электроэнергии

Я использовал липкую замазку для плакатов, чтобы прикрепить печатную плату в коробке и коробку к счетчику, чтобы не повредить счетчик. Важно просверлить отверстие в точном положении светодиода. Согните фототранзистор, направив его вниз к светодиоду.

Шаг 6: Включение

Я использовал немного более липкой замазки, чтобы не допустить попадания внешнего света на фототранзистор, когда я открывал корпус при дневном свете. Просверлите небольшое отверстие в крышке, чтобы светодиоды мигали (не на фотографиях).

Прочтите значения в Openhab, чтобы получить эти классные графики!