Vezeték nélküli energiamérő terhelésszabályozóval: 5 lépés

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

BEVEZETÉS

Youtube csatorna::::

Ez a projekt az Atmel Atmega16 mikrokontrollerén alapul, mint a számítás fő agya.

Az NRF24L01+ vezeték nélküli kommunikációs modul a vezeték nélküli adatátvitelre szolgál.

Ma több száz és ezer energiamérőt telepítünk egy apartmankomplexumba, bevásárlóközpontba, iskolába, egyetemre, hostelekbe és még sok másba. A probléma akkor merül fel, amikor egy alkalmazott leolvassa a mérőt, hogy kiszámítsa az energiamérőnkénti számlát. Sok munkaerőt és költséget igényel.

Itt egy egyszerű projektet állítottam össze, amely munkaerőt és költségeket takarít meg, ha automatikusan továbbítja a több energiamérő energiaszámát a gazda- vagy szolgáltatónak.

Kivettem az adatokat a Three Energy meterből, és továbbítottam az adatokat a vevőnek, amely kiszámította a terhelést és a teljes méterenkénti fogyasztást.

Ha a terhelés meghaladja a megengedett szintet, hangjelzés indul.

Az adatok a feladó oldalán kerülnek mentésre, így nem keletkezik adatvesztés, ha a vevő ki van kapcsolva vagy a kapcsolat megszakad.

Itt a működő videó.

Különböző összetevők:

• Energiamérő X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Optocsatoló X 3

1. lépés: Energiamérő beállítása

1. Először nyissa ki az energiamérőt

2. Csak vágja le a Cal LED katód csatlakozóját

3. Forrasztjon 2 vezetéket a LED 2 végére.

4. Csatlakoztassa a LED katódját az Opto-csatoló (MCT2E) 1. tűjéhez, a LED másik végét pedig az Opto-csatoló 2. tűjéhez.

5. Csatlakoztassa az optocsatoló 4. tüskéjét egy fekete vezetékhez, az 5. tűt pedig a barna vezetékhez. Csatlakoztassa a fekete vezetéket az áramköri lap földjéhez az előre fizetett energiamérő vagy az automatikus mérőolvasási projektekhez. A barna huzal hordozza az impulzus kimenetet.

6. Csatlakoztassa a tápegységet és a terhelést a kép szerint.

2. lépés: Alapvető számítás

Itt a mérő a mikrokontrollerrel van összekapcsolva az impulzuson keresztül, amely mindig villog a mérőn. Ezenkívül az impulzus villogási periódusa szerint kerül kiszámításra, ezt az elvet használva egy egységre számítottunk, és ennek megfelelően az egység töltését.

Miután 0,3125 watt energiát használ, a Meter LED (kalibrálás) villog. Azt jelenti, hogy ha 100 wattos izzót használunk egy percig, akkor az impulzus percenként 5,3 -szor villog. És ez kiszámítható a megadott képlet segítségével.

Pulzus = (Méter pulzusszám * watt * 60) / (1000 * 3600)

Ha a mérő pulzusa 3200 imp, és a használt watt 100, akkor megvan

Pulzus = (3200 * 100 * 60) / (1000 * 3600)

Pulzus = 5,3333333333 percenként

Ha 5.3333333333 impulzusok jelentek meg egy perc alatt, akkor egy óra múlva impulzusok lépnek fel.

Pulzus = 5.3333333333* 60 Pulzus = ~ 320 ~ 320 Az impulzusok egy óra múlva következnek be

Tehát egy óra alatt a 100 wattos izzó 100 watt áramot fogyasztott, és csaknem 320 impulzus villog.

Most kiszámíthatjuk a wattban fogyasztott egy impulzus áramot

Egy impulzus (watt) = 100 / 320

Egy impulzus (watt) = 0,3125

0,3125 watt áramot jelent, egyetlen impulzust fogyasztva.

Most Egységek Egység = (egy impulzus energia (villamos energia))* impulzus / 1000

Ha egy impulzus = 0,3125 watt Impulzusok 10 óra alatt = 3200

Ekkor az egység egység = (0,3125 * 3200)/1000 egység = 1 eszköz, egy egység 10 óra alatt 100 wattos izzó esetén.

Most tegyük fel, hogy egy egységár 7 rúpia, akkor Egy impulzus költsége lesz

Egy impulzus költsége = (7 * egy fogyasztott impulzus energia) / 1000

Egy impulzus költsége = (7 * 0,3125) / 1000

Egy impulzus költsége = 0,0021875 rúpia

3. lépés: Nrf24L01 (jóváírás a Http://gizmosnack.blogspot.in/ oldalon)

Tanulmányozza ezt a linket

Az nRF24L01 modul egy fantasztikus RF modul, amely a 2,4 GHz -es sávon működik, és tökéletes a vezeték nélküli kommunikációhoz egy házban, mert még a vastag betonfalakon is áthatol. Az nRF24L01 elvégzi az összes nehéz programozást, és még egy funkcióval is rendelkezik, amely automatikusan ellenőrzi, hogy az átvitt adatok a másik végén érkeznek-e. Az nRF-család chipjeinek néhány különböző változata létezik, és úgy tűnik, hogy mindegyik egy hasonló módon. Például az nRF905 (433 MHz) modult szinte ugyanazzal a kóddal használtam, mint az nRF24L01 és az nRF24L01+, minden probléma nélkül. Ezek a kis modulok lenyűgöző hatótávolsággal rendelkeznek, egyes változatok akár 1000 m -es (szabad látó) kommunikációt és 2000 m -t biquad antennával kezelnek.

nRF24L01 és nRF24L01+

A (+) verzió a chip új, frissített változata, és támogatja az 1 Mbps, 2 Mbps és 250 kbps "távolsági mód" adatátviteli sebességet, ami nagyon hasznos, ha meg szeretné hosszabbítani az adás hosszát. A régebbi nRF24L01 (amelyeket az előző bejegyzéseimben használtam) csak 1 Mbps vagy 2 Mbps adatátviteli sebességet támogatnak. Mindkét modell kompatibilis egymással, amennyiben azonos adatsebességre vannak állítva. Mivel mindkettő körülbelül ugyanannyiba kerül (közel semmibe), javaslom, hogy vásárolja meg a + verziót!

Első rész - Beállítás Csatlakozási különbségek Az nRF24L01 modul 10 csatlakozóval rendelkezik, a + verzió pedig 8. A különbség az, hogy a + verzió helyett két 3, 3 V és két GND van, és a földje (az egyik fehér négyzet körül) és 3, 3 V tápellátás, egymás mellett. Ha a modult új + verzióról régire cseréli, ne felejtse el a GND kábelt a megfelelő helyre mozgatni, különben lerövidíti az áramkört. Itt van egy kép a + verzióról (felülnézet), ahol az összes kapcsolatot címkével láthatja. A régi verzió két GND csatlakozással rendelkezik a tetején, nem pedig a jobb alsó sarokban.

Tápegység (GND & VCC) A modulnak 3, 3 V feszültséggel kell működnie, és 5 V -os tápegységről nem lehet táplálni! Mivel nagyon kevés áramot igényel, egy lineáris szabályozót használok a feszültség lecsökkentésére 3, 3 V -ra. Hogy kicsit megkönnyítsük a dolgunkat, a chip képes kezelni az 5 V -ot az i/O portokon, ami jó, mert Fájdalom lesz az összes i/O kábelt az AVR chipről szabályozni. Chip Enable (CE) Akkor használható, ha az adatokat (adó) kell küldeni, vagy adatokat kell fogadni (vevő). A CE-pin csatlakozik minden használaton kívüli i/O port az AVR -en, és kimenetként van beállítva (állítsa a bitet eggyel a DDx regiszterben, ahol x a port betűjele.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Más néven "Ship" ne válassz ". A CSN-pin is csatlakoztatva van az AVR nem használt i/O portjához, és kimenetre van állítva. A CSN-tűt mindig magasan tartják, kivéve, hogy mikor kell SPI-parancsot küldeni az AVR-ről az nRF-re. Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI Clock (SCK) Ez a soros óra. Az SCK csatlakozik az AVR SCK-tűjéhez. Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI Master kimenet Slave bemenet (MOSI vagy MO) Ez az adatvonal az SPI rendszerben. Ha az AVR chip támogatja az SPI-átvitelt az Atmega88-hoz hasonlóan ez is csatlakozik az AVR MOSI-jához, és kimenetként van beállítva. Az SPR-t nem tartalmazó AVR-eken, mint például az ATtiny26 és ATtiny85, USI-vel érkeznek, és az adatlap azt írja: "Az USI háromvezetékes mód kompatibilis a Serial Peripheral Interface (SPI) 0 és 1 móddal, de nem rendelkezik a slave select (SS) pin funkcióval. Ez a funkció azonban szükség esetén szoftverben is megvalósítható "Az" SS "azonos" CSN " És némi kutatás után megtaláltam ezt a blogot, amely segített a kiosztásban. Az USI SPI üzembe helyezéséhez rájöttem, hogy az nRF -ről a MOSI -csatlakozót az AVR -en lévő MISO -tűhöz kell csatlakoztatnom, és kimenetként kell beállítanom.: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Master bemenet Slave kimenet (MISO vagy MI) Ez az adatvonal az SPI rendszerben. Ha az AVR A chip támogatja az SPI-átvitelt, mint az Atmega88, ez az AVR-en keresztül csatlakozik a MISO-hoz, és ez a bemenet marad. Ahhoz, hogy az ATtiny26 és ATtiny85 készülékeken működjön, USI-t kellett használnom, amint azt fentebb említettük. Ez csak akkor működött, amikor az nRF -en lévő MISO tűt az AVR MOSI csatlakozójához kötöttem, és bemenetként állítottam be, és engedélyeztem a belső lehúzást. Atmega88: PB4, ATtiny26: PB0, ATtiny85: PB0 Megszakító kérés (IRQ), de nagyszerű módja annak, hogy megtudjuk, mikor történt valami az nRF -fel. például utasíthatja az nRF -et, hogy állítsa magasra az IRQ -t, ha csomag érkezik, vagy ha sikeres az átvitel. Nagyon hasznos! Ha az AVR -je több mint 8 tűvel rendelkezik, és rendelkezésre áll egy megszakítási tű, erősen javaslom, hogy csatlakoztassa az IRQ -t ehhez, és állítson be egy megszakítási kérelmet. Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

4. lépés: Az alapvető csatlakozási rajz

Ez a kapcsolási rajz sematikus

5. lépés: Kód

A CODE -hez látogasson el a GitHub webhelyre