DIY multifunkciós energiamérő V2.0: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan lehet Wemos (ESP8266) alapú többfunkciós energiamérőt készíteni. Ez a kis mérő nagyon hasznos eszköz, amely figyeli a feszültséget, áramot, teljesítményt, energiát és kapacitást. Ezenkívül figyeli a környezeti hőmérsékletet is, ami fontos a napelemes fotovoltaikus alkalmazásokhoz. Ez az eszköz szinte bármilyen egyenáramú eszközhöz alkalmas. Ez a kicsi mérőműszer használható az akkumulátor vagy a tápegység valós kapacitásának mérésére is. A mérő 0 - 26 V közötti feszültségtartományig és 3,2 A maximális áramig képes mérni.

Ez a projekt a korábbi energiamérő projektem folytatása.

Az alábbiakban a korábbi verzióhoz hozzáadott új funkciókat mutatjuk be

1. Figyelje a paramétereket az okostelefonról

2. A paraméterek automatikus tartománya

3. A villanyszámla nyomon követése

4. USB -eszköz tesztelő

Az alábbi két projekt inspirált engem

1. Teljesítményfigyelő” - DC áram- és feszültségérzékelő (INA219)

2. Készítse el saját teljesítménymérőt/naplózót

Külön köszönetet szeretnék mondani a fenti két projekt szerzőjének.

Kellékek:

Használt komponensek:

1. Wemos D1 Mini Pro (Amazon)

2. INA219 (Amazon)

3. 0,96 hüvelykes OLED kijelző (Amazon)

4. DS18B20 hőmérséklet -érzékelő (Amazon)

5. Lipo akkumulátor (Amazon)

6. Csavaros terminálok (Amazon)

7. Női / férfi fejlécek (Amazon)

8. Perforált tábla (Amazon)

9. 24 AWG vezeték (Amazon)

10. Tolókapcsoló (Amazon)

11. USB férfi port (Amazon)

12. 11. USB női port (Amazon)

12. NYÁK -leállások (Amazon)

13. Napelemek (Voltaic)

Használt eszközök és eszközök:

1. Forrasztópáka (Amazon)

2. Drótcsíkoló (Amazon)

3. Multiméter (Amazon)

1. lépés: 1. lépés: Hogyan működik?

Az Energy Meter szíve egy ESP8266 alapú Wemos tábla. Az ESP8266 érzékeli az áramot és a feszültséget az INA219 áramérzékelő és a hőmérséklet a DS18B20 hőmérséklet -érzékelő segítségével. Ennek a feszültségnek és áramnak megfelelően az ESP számolja a teljesítményt, energiát és kapacitást. Az energiafogyasztásból a villanyszámlát az energia mértéke (kWh -ára) alapján számítják ki.

A teljes vázlat 4 csoportra oszlik

1. Wemos D1 Mini Pro

A Wemos kártyához szükséges áramellátást egy LiPovBattery biztosítja egy csúszókapcsolón keresztül.

2. Áramérzékelő

Az INA219 áramérzékelő I2C kommunikációs módban van csatlakoztatva az Arduino kártyához (SDA és SCL érintkező).

3. OLED kijelző

A jelenlegi érzékelőhöz hasonlóan az OLED kijelző is az Arduino kártyához van csatlakoztatva I2C kommunikációs módban. Mindkét eszköz címe azonban eltérő.

4. Hőmérséklet érzékelő

Itt a DS18B20 hőmérséklet -érzékelőt használtam. Egyvezetékes protokollt használ az Arduino-val való kommunikációhoz.

2. lépés: Készítse elő a fejléc csapjait

Az Arduino, az OLED kijelző, az áramérzékelő és a hőmérséklet -érzékelő felszereléséhez szüksége van néhány női egyenes fejlécre. Amikor megvásárolja az egyenes fejléceket, túl hosszúak lesznek az alkatrészek használatához. Tehát le kell vágnia őket megfelelő hosszúságúra. Egy csipkével vágtam le.

A fejlécek részletei a következők:

1. Wemos Board - 2 x 8 csap

2. INA219 - 1 x 6 érintkező

3. OLED - 1 x 4 érintkező

4. Hőm. Érzékelő - 1 x 3 érintkező

3. lépés: Forrasztja be a női fejléceket

A női fejléc csap előkészítése után forrasztja őket a perforált táblára.

A fejrészek forrasztása után ellenőrizze, hogy minden alkatrész tökéletesen illeszkedik -e vagy sem.

4. lépés: Forrasztócsavaros csatlakozók, USB -port és kapcsoló

Először forrasztja be a 3 csavaros kivezetést, a csavaros sorkapcsokat az 1. csatlakozáshoz használja. Forrás 2. Terhelés és 3. Akkumulátor

A felső csatlakozók a forrás és a terhelés csatlakoztatására szolgálnak, míg a kapcsoló oldalán elhelyezett alsó sorkapcsok az akkumulátor csatlakoztatására szolgálnak.

Ezután forrasztja a csúszó kapcsolót. A csúszó kapcsoló be- és kikapcsolja a Wemos táblát.

Végül forrasztja be a női USB -portot. Az USB -port rögzítő lábainak mérete valamivel nagyobb, mint a perforált lyukon lévő lyukak, ezért fúróval szélesíteni kell a lyukat. Ezután nyomja be az USB -portot a lyukakba, és forrasztja az összes csapot.

5. lépés: Készítse elő az INA219 érzékelőt

Az INA219 érzékelő 6 pólusú fejcsíkkal és csavaros csatlakozóval rendelkezik. A dugaszolható csatlakozócsapok az I2C csatlakozáshoz és a mikrovezérlőhöz, a csavaros csatlakozó pedig a tápvezeték csatlakoztatásához az áram méréséhez.

Itt forrasztottam a 6 tűs hüvelyes csapokat az INA219 -hez, és elhagytam a csavaros csatlakozót az esztétikai megjelenés érdekében. Ezután közvetlenül forrasztom két vezetéket a csavaros kapocshoz adott forrasztópadhoz, a fenti képen látható módon.

6. lépés: Szerelje fel a hőmérséklet -érzékelőt

Itt a DS18B20 hőmérséklet-érzékelőt használom a TO-92 csomagban. Figyelembe véve az egyszerű cserét, 3 tűs női fejlécet használtam. De közvetlenül forraszthatja az érzékelőt a perforált táblához.

A DS18B20 tűs diagramja a fenti képen látható.

7. lépés: Készítse el az áramkört

A hüvelyek és a csavaros csatlakozók forrasztása után össze kell kötni a párnákat a fenti ábra szerint.

A kapcsolatok meglehetősen egyenesek

INA219 / OLED -> Wemos

VCC -> VCC

GND -> GND

SDA -> D2

SCL-> D1

DS18B20 -> Wemos

GND -> GND

DQ -> D4 4.7K felhúzó ellenálláson keresztül

VCC -> VCC

Végül csatlakoztassa a csavarkapcsokat a vázlat szerint.

Az áramkör elkészítéséhez 24AWG színű vezetékeket használtam. Forrasztja a vezetéket a kapcsolási rajz szerint.

8. lépés: Készítse elő az akkumulátort

Itt egy 700 mAh -s akkumulátort használtam a Wemos tábla táplálására. Az akkumulátor az áramköri lap hátoldalára van felszerelve. Az akkumulátor rögzítéséhez 3M kétoldalas szalagot használtam.

Kevés gondolat:

1. Ha nem szeretne akkumulátort használni, akkor a Wemos kártya áramellátását feszültségszabályozó áramkör segítségével használhatja.

2. A LiPo akkumulátor feltöltéséhez TP4056 töltőkártyát is hozzáadhat.

9. lépés: Az akadályok felszerelése

Forrasztás és huzalozás után szerelje fel az elzárókat 4 sarokra. Megfelelő távolságot biztosít a forrasztási kötések és vezetékek számára a talajról.

10. lépés: Szoftver és könyvtárak

1. Az Arduino IDE előkészítése a Wemos Board számára

Ha fel szeretné tölteni az Arduino kódot a Wemos táblára, kövesse ezt az utasításokat

Állítsa be a megfelelő kártyát és a COM portot.

2. Telepítse a Könyvtárakat

Ezután importálnia kell a könyvtárat az Arduino IDE -be

Töltse le a következő könyvtárakat

1. Blynk Könyvtár

2. Adafruit_SSD1306

3. Adafruit_INA219

4. DallasHőmérséklet

5. OneWire

3. Arduino vázlat

A fenti könyvtárak telepítése után illessze be az alább megadott Arduino kódot. Írja be az auth kódot az 1. lépésből, az ssid és az útválasztó jelszava.

Ezután töltse fel a kódot.

11. lépés: Interfész a Blynk alkalmazással

Mivel a Wemos tábla beépített WiFi chipet tartalmaz, csatlakoztathatja azt az útválasztóhoz, és figyelheti az okostelefon minden paraméterét. Itt a Blynk alkalmazást használtam az okostelefon -figyelő alkalmazás elkészítéséhez.

A Blynk egy olyan alkalmazás, amely teljes irányítást tesz lehetővé az Arduino, az ESP8266, a Rasberry, az Intel Edison és még sok más hardver felett. t kompatibilis az Android és az iPhone készülékekkel is.

Blynkben minden az ⚡️Energy -en fut. Amikor új fiókot hoz létre, ⚡️2 000 jut a kísérletezés megkezdéséhez; Minden widgetnek szüksége van némi energiára a működéséhez.

Kövesse az alábbi lépéseket:

Lépés: Töltse le a Blynk alkalmazást

1. Androidra

2. iPhone esetén

2. lépés:

Az Auth Token beszerzése A Blynk App és a hardver összekapcsolásához szüksége van egy Auth Tokenre.

1. Hozzon létre egy új fiókot a Blynk App alkalmazásban.

2. Nyomja meg a QR ikont a felső menüsorban.

Hozzon létre egy klónt ebből a projektből a fenti QR -kód beolvasásával. Miután sikeresen észlelte, az egész projekt azonnal megjelenik a telefonján.

3. A projekt létrehozása után a Blynk csapata küld egy hitelesítési tokent regisztrált e -mail azonosítón keresztül.

4. Ellenőrizze az e -mail postaládáját, és keresse meg a hitelesítési tokent.

12. lépés: Az áramkör tesztelése

A kártya teszteléséhez 12V -os akkumulátort csatlakoztattam forrásként és 3W -os LED -et terhelésként.

Az akkumulátor a forrás csavaros csatlakozóhoz, a LED pedig a terhelési csavaros csatlakozóhoz van csatlakoztatva. A LiPo akkumulátor csatlakozik az akkumulátor csavaros kivezetéséhez, majd kapcsolja be az áramkört a csúszókapcsoló segítségével. Láthatja az összes paramétert az OLED képernyőn.

Az első oszlop paraméterei 1. Feszültség 2. Áram 3. Teljesítmény A második oszlop paraméterei 1. Energia 2. Kapacitás 3. Hőmérséklet

Most nyissa meg a Blynk alkalmazást, és figyelje okostelefonjáról a fenti paramétereket.

A pontosság ellenőrzéséhez multiméteremet és egy tesztelőmet használtam a fentiek szerint. A pontosság közel áll hozzájuk.

Nagyon elégedett vagyok ezzel a zsebméretű kütyüvel.

Köszönöm, hogy elolvasta az Instructable -t. Ha tetszik a projektem, ne felejtse el megosztani.

Észrevételeket és visszajelzéseket mindig szívesen fogadunk.