متر برق اصلی خود را بخوانید (ESP8266 ، WiFi ، MQTT و Openhab): 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در این دستورالعمل می توانید نحوه استفاده از برق اصلی خانه خود را بخوانید و آن را از طریق ESP8266 ، Wifi ، MQTT در Openhab Home Automation من منتشر کنید.

من یک "متر هوشمند" ISKRA Type MT372 دارم ، با این حال امکان صادرات داده ها به آسانی وجود ندارد. بنابراین من از پالس های LED برای خواندن قدرت فعلی استفاده کردم ، چراغ های LED 1000 بار برای 1 کیلو وات بر ساعت.

مرحله 1: طرح اصلی

پالس ها توسط ESP8266 تشخیص داده می شوند. با این حال ، شما به "0" و "1" خوب و واضح نیاز دارید. پالس ها کاملاً ضعیف هستند بنابراین من به قطعات الکترونیکی مناسب نیاز داشتم.

فوتوترانزیستور

مقاومت نوری به اندازه کافی سریع نیست که بتواند پالس های کوتاه و ضعیف نور قرمز را تشخیص دهد. بر اساس این ویدیوی یوتیوب ، من یک فوتوترانزیستور را انتخاب می کنم. با افزودن یک مقاومت 2M اهم من می توانم به حدود 2V برسم.

مقایسه کننده

با این حال ، برای اطمینان از '0' و '1' ، یک مقایسه کننده LM293 را اضافه می کنم. با اتصال 0.6 ولت به Vin و فوتوترانزیستور Vref ، در تاریکی یک سیگنال مثبت و در نبض یک سیگنال منفی دریافت کردم. ولتاژهای مناسب با استفاده از پتانسیومترهای ولتاژ Vin و Vref پیدا شد. با مقایسه کننده ، از مقاومت 300K استفاده کردم.

با استفاده از مقاومت کششی در خروجی ، می توانم اختلاف خروجی تقریباً 3.3 ولت دریافت کنم.

خروجی در صفحه اسیلوپ نشان داده می شود.

ESP8266

ESP8266 ولتاژ پایین را در صورت وجود نبض تشخیص می دهد. این داده های خروجی را به کارگزار MQTT من ارسال می کند. داده ها توسط:- Openhab2- Node-red که از طریق آن داده ها در Thingspeak بارگذاری می شوند ، دریافت می شود

مرحله 2: اجزاء

اجزای اصلی مورد استفاده من:

- فوتوترانزیستور 3DU5C (برای توضیح به فیلم مراجعه کنید)

- مقایسه کننده LM293

- ESP-01

- چندین مقاومت

- نمونه اولیه PCB

- مبدل باک من از منبع تغذیه روتر 12 ولت استفاده می کنم و متوجه شدم که LM1117 کارایی چندانی ندارد و کاملا داغ می شود.

- جعبه ABS

مرحله 3: برنامه نویسی

این برنامه در Github من منتشر شده است:

طرح کلی برنامه و روش محاسبه قدرت را ببینید.

من ESP-01 خود را از طریق یک برنامه نویس USB اصلاح شده برنامه ریزی می کنم. من یک کلید دکمه را بین RST و GND برای بازنشانی آسان و یک سوئیچ کشویی بین GPIO0 و GND لحیم کردم تا در حالت فلش بوت شود.

مرحله 4: مونتاژ

قطعات به نمونه اولیه PCB لحیم می شوند.

برای توضیح به تصاویر و طرح مراجعه کنید.

LED آبی: LED آبی به سیگنال خروجی مقایسه کننده LM293 و چراغهای مستقل از ESP8266 متصل است. در صورت عدم وجود پالس (تیره) ، ولتاژ خروجی از مدار فوتوترانزیستور کم است ، بنابراین Vref <Vin (ولتاژ ثابت 0 ، 6V) و خروجی LM293 زیاد است ، هیچ جریانی به VCC نمی رود و LED آبی خاموش است.

در صورت وجود پالس (نور) ، خروجی از مدار فوتوترانزیستور بیشتر است (حدود 1.5 ولت) بنابراین Vref؟ Vin (ولتاژ ثابت 0.6V) و خروجی LM293 کم است ، بنابراین جریان از VCC جریان می یابد و LED آبی روشن است.

چراغ سبز: چراغ سبز به GPIO0 ESP8266 متصل می شود و اگر ESP8266 یک پالس خوب را تشخیص دهد ، می زند.

مرحله 5: نصب بر روی کنتور برق

من از یک بتونه چسبناک برای پوسترها استفاده کردم تا PCB را در جعبه و جعبه را به کنتور متصل کنم تا به متر آسیب نرساند. مهم است که یک سوراخ در موقعیت دقیق LED ایجاد کنید. ترانزیستور نوری را که به سمت LED است خم کنید.

مرحله 6: تقویت

من از بتونه چسبناک تری برای جلوگیری از تابش نور محیط به فوتوترانزیستور هنگام بازکردن کیس در نور روز استفاده کردم. یک سوراخ کوچک در درب ایجاد کنید تا LED ها چشمک بزنند (نه روی عکس ها).

برای به دست آوردن این نمودارهای جالب ، مقادیر را در Openhab بخوانید!