Contatore di energia: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Attenzione - Non siamo responsabili per qualsiasi contrattempo durante la riproduzione di questo progetto da parte di chiunque

Contatore di energia con XMC1100 e TLI 4970 e modulo Wi-Fi NodeMcu (ESP8266)

Il contatore di energia è un'applicazione di TLI4970 (sensore di corrente) e XMC 2Go ed è un dispositivo plug and play per qualsiasi presa elettrica con alimentazione CA

In questa applicazione, il contatore di energia ha le seguenti caratteristiche

• Visualizza la potenza, l'energia consumata dagli elettrodomestici e una stima della bolletta che si potrebbe sostenere.
• Monitora in remoto l'energia degli elettrodomestici.

L'alimentazione dalla rete CA viene prelevata e fatta passare attraverso un fusibile per evitare danni alla scheda durante il cortocircuito accidentale.

Quindi la linea di alimentazione CA è distribuita in due parti:

1. Al carico tramite il sensore di corrente (TLI4970).

2. Modulo di alimentazione 230V AC/5V DC.

Il sensore di corrente misura la quantità di corrente che passa attraverso un carico e invia dati SPI a 16 bit (valore corrente a 13 bit) all'XMC 2Go in cui avviene la calibrazione di energia, potenza e bolletta.

XMC 2Go invia i dati al cloud (Thingspeak) utilizzando Nodemcu e viene visualizzato anche su un OLED.

Per accendere i dispositivi, il convertitore Buck viene utilizzato per ridurre la tensione da 230 V CA a 5 V CC

Passaggio 1: componenti/hardware e strumenti utilizzati

• Tli4970:
• Il TLI4970 è un sensore di corrente ad alta precisione basato sulla comprovata tecnologia Hall di Infineon. Il suo intervallo di misurazione AC e DC fino a ± 50 A e l'uscita SPI di 16 bit (valore corrente a 13 bit). È una soluzione completamente digitale facile da usare che non richiede calibrazione esterna o parti aggiuntive come convertitori A/D, 0 pAmp o tensione di riferimento.

Ha una libreria Arduino pronta per l'uso.

Si prega di trovare la scheda tecnica della variante TLI4970 qui.

• XMC2Go:
• Il kit XMC 2Go con XMC1100 è forse il kit di valutazione del microcontrollore più piccolo e completo al mondo che presenta: - XMC1100 (basato su ARM® Cortex™-M0) - Debugger J-Link Lite integrato (realizzato con il microcontrollore XMC4200) - Power over USB (Micro USB) - ESD e protezione da corrente inversa - 2 x LED utente - Pin Header 2x8 Pin adatto per Breadboard.
• Può essere programmato utilizzando l'IDE Arduino. Collegamento
• Il manuale utente può essere trovato qui.
• NodoMCU:
• Scheda Wi-Fi per maggiori info link
• Doppia uscita AC-DC:
• Passa da 220 V CA a 5 V CC. Collegamento
• Vecchio display I2C:
• Collegamento
• Scheda prototipo:
• Collegamento
• Scatola di estensione 5 in 1:
• Collegamento

Cavi elettrici

• Strumenti utilizzati-
• Cacciavite a testa piatta piccolo
• Saldatore, treccia dissaldante
• Pinza tagliafili
• Strumento di Dream o simile

Passaggio 2: installa Arduino e preparalo per compilare gli esempi

• Installa l'IDE Arduino. Collegamento
• Installare il pacchetto della scheda Infineon per compilare il codice di esempio.
• Segui i passaggi di installazione uno per uno. Collegamento
• Installa il pacchetto della scheda per ESP8266.
• Segui i passaggi di installazione uno per uno. Collegamento

Installa le librerie aggiuntive necessarie per compilare il codice di esempio-

1. TLI4970
2. Schermo OLED

Nota: - Puoi scaricare lo zip e aggiungere il tuo IDE Arduino aggiungendo il file.zip (se non lo sai, segui i passaggi indicati nella lib del sensore TLI4970 nel file readme), altrimenti puoi installare entrambe le librerie dal gestore della libreria nell'IDE.

Passaggio 3: schema di collegamento

La connessione è la seguente:

XMC 2Go ---- > Tli4970

Vss -------GND

Vdd --------- > 3.3V

P0_6 -------- > MISO

P0_8 ------- > SCK

P0_9 ------- > CS

XMC 2Go ----- > Nodemcu

Vss ---------- > GND

Vdd ---------- > 3.3

VP2_0 ------ > D6

Nodemcu -- OLED

GND -------- > GND

3,3 V --------- > 3,3 V

D1 ------------ > SCK

D2 ------------ > SDA

Passaggio 4: configurare ThingSpeak per visualizzare i dati

• Crea un account in ThingSpeak
• Crea un canale nell'account ThingSpeak
• Prendi le credenziali di ThingSpeak Channel e Write API Key e aggiorna i dettagli nel file segreto presente insieme al file.ino che deve essere flashato nel NodeMCU.

Passaggio 5: passaggi finali

Flashare il codice fornito nel file rar dopo aver sostituito il pins_ardiuno fornito nel pacchetto.

Nota: Copia pins_arduino.h e sostituisci con il pins_arduino.h presente nel percorso C:\Users\….\AppData\Local\Arduino15\packages\Infineon\hardware\arm\1.4.0\variants\XMC1100\config\XMC1100_XMC2GO\ pins_arduino.h

Nota: dal convertitore buck prendi l'uscita 5V e accendi sia XMC2Go che NodeMcu.

Passaggio 6: diagramma di flusso e collegamento del circuito

Lampeggia il codice controlla i collegamenti, il contatore di energia è pronto per calcolare la potenza consumata da qualsiasi apparecchio collegato al contatore di energia.

In questo progetto viene presa una scheda con fusibile che aumenta il prezzo di questo progetto del produttore, questa cosa potrebbe anche essere eseguita semplicemente utilizzando una presa in cui è possibile collegare il carico. Ma se si utilizza una presa singola senza fusibile, sii doppia protezione mentre si maneggia l'alimentatore CA.