Preberite svoj glavni števec električne energije (ESP8266, WiFi, MQTT in Openhab): 6 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

V tem navodilu boste izvedeli, kako sem prebral svojo porabo električne energije v svoji hiši in jo objavil prek ESP8266, Wifi, MQTT v svoji domači avtomatizaciji Openhab.

Imam "pameten števec" ISKRA tipa MT372, vendar izvoz podatkov ni enostaven. Zato sem uporabil LED impulze za branje trenutne moči, LED utripa 1000 -krat za 1 kW/h.

1. korak: Načelna shema

Impulze zazna ESP8266. Potrebujete pa dobre in jasne '0' in '1'. Impulzi so precej šibki, zato sem potreboval nekaj ustreznih elektronskih komponent.

Fototranzistor

Fotorezistor ni dovolj hiter, da zazna kratke in šibke impulze rdeče svetlobe. Na podlagi tega videoposnetka na Youtubeu izberem fototranzistor. Z dodajanjem upora 2M Ohm bi lahko dosegel približno 2V.

Primerjalnik

Vendar pa se za jasne vrednosti "0" in "1" odločim, da dodam primerjalnik LM293. S priključitvijo 0,6 V na Vin in fototranzistorjem Vref sem v temi dobil pozitiven signal, pri impulzu pa negativen signal. Ustrezne napetosti so bile ugotovljene z uporabo potenciometrov za napetost Vin in Vref. S primerjalnikom sem uporabil 300K upor.

Z uporabo vlečnega upora na izhodu bi lahko dosegel izhodno razliko skoraj 3,3 V.

Izhod je prikazan na zaslonu oscilope.

ESP8266

ESP8266 zazna nizko napetost, ko je impulz. Izhodne podatke pošlje mojemu posredniku MQTT. Podatke sprejema:- Openhab2- Node-red, prek katerega se podatki naložijo v Thingspeak

Korak: Komponente

Glavne komponente, ki sem jih uporabil:

- 3DU5C fototranzistor (za pojasnilo glejte video)

- Primerjalnik LM293

- ESP-01

- več uporov

- prototip PCB

- Pretvornik dolarjev. Uporabil sem napajalnik za usmerjevalnik 12V in ugotovil, da LM1117 ni zelo učinkovit in se zelo segreje.

- škatla iz ABS -a

3. korak: Programiranje

Program je objavljen na mojem Githubu:

Oglejte si shemo za oris programa in način izračuna moči.

ESP-01 programiram prek spremenjenega USB-programerja. Spajal sem gumbno stikalo med RST in GND za enostavno ponastavitev in drsno stikalo med GPIO0 in GND za zagon v načinu bliskavice.

4. korak: Sestavljanje

Vsi deli so spajkani na prototip PCB.

Za razlago si oglejte slike in shemo.

Modra LED: modra LED je priključena na izhodni signal primerjalnika LM293 in sveti neodvisno od ESP8266. Če ni impulza (temen), je izhodna napetost iz tokokroga fototranzistorja nizka, zato je Vref <Vin (stalna napetost 0, 6V) in izhod LM293 je visok, tok ne teče v VCC in modra LED je izklopljena.

Če je impulz (svetloba), je izhod iz vezja fototranzistorja večji (približno 1,5 V), zato Vref? Vin (stalna napetost 0,6 V) in izhod LM293 je nizek, zato tok teče iz VCC in modra LED sveti.

Zelena LED: zelena LED je priključena na GPIO0 ESP8266 in utripa, če je ESP8266 zaznal dober impulz.

5. korak: Montaža na števec električne energije

Za plakate sem uporabil nekaj lepljivega kita za pritrditev tiskanega vezja v škatlo in škatlo na števec, da ne poškodujem merilnika. Pomembno je, da izvrtate luknjo na natančnem položaju LED. Upognite fototranzistor proti LED.

6. korak: Vklop

Uporabil sem še nekaj lepljivega kita, da preprečim, da bi svetloba iz okolice prišla v fototranzistor, ko sem odpirala ohišje pri dnevni svetlobi. V pokrovu izvrtajte majhno luknjo, da LED utripa (ne na fotografijah).

Preberite vrednosti v Openhabu, da dobite te kul grafike!