Leggi il tuo contatore elettrico principale (ESP8266, WiFi, MQTT e Openhab): 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

In questo Instructable scopri come leggo il mio consumo di energia elettrica principale della mia casa e lo pubblico tramite un ESP8266, Wifi, MQTT nel mio Openhab Home Automation.

Ho un 'contatore intelligente' ISKRA tipo MT372, tuttavia non è facile esportare i dati. Quindi ho usato gli impulsi del LED per leggere la Potenza attuale, il LED pulsa 1000 volte per 1 kW/h.

Passaggio 1: schema di principio

Gli impulsi vengono rilevati da un ESP8266. Tuttavia, hai bisogno di uno "0" e un "1" buoni e chiari. Gli impulsi sono piuttosto deboli, quindi avevo bisogno di alcuni componenti elettronici adatti.

fototransistor

Una fotoresistenza non è abbastanza veloce da rilevare gli impulsi brevi e deboli della luce rossa. Sulla base di questo video di Youtube ho scelto un fototransistor. Aggiungendo un resistore da 2M Ohm potrei raggiungere circa 2V.

comparatore

Tuttavia, per garantire un chiaro '0' e '1' scelgo di aggiungere un comparatore LM293. Collegando un 0,6 V a Vin e il fototransistor Vref, ho ottenuto un segnale positivo al buio e un segnale negativo all'impulso. Le tensioni appropriate sono state trovate utilizzando potenziometri per la tensione Vin e Vref. Con il comparatore ho usato una resistenza da 300K.

Usando un resistore di pull-up sull'uscita, potrei ottenere una differenza di uscita di quasi 3,3 V.

L'output viene mostrato sullo schermo dell'oscillope.

ESP8266

L'ESP8266 rileva la bassa tensione quando c'è un impulso. Invia i dati di output al mio broker MQTT. I dati vengono ricevuti da:- Openhab2- Nodo-rosso tramite il quale i dati vengono caricati su Thingspeak

Passaggio 2: componenti

I componenti principali che ho utilizzato:

- Fototransistor 3DU5C (vedi video per la spiegazione)

- Comparatore LM293

- ESP-01

- diversi resistori

- PCB prototipo

- Convertitore buck. Uso l'alimentatore del mio router a 12V e ho scoperto che un LM1117 non è molto efficiente e si surriscalda.

- Scatola in ABS

Passaggio 3: programmazione

Il programma è pubblicato sul mio Github:

Vedere lo schema per lo schema del programma e il metodo con cui viene calcolata la potenza.

Programma il mio ESP-01 tramite un programmatore USB modificato. Ho saldato un interruttore a pulsante tra RST e GND per un facile ripristino e un interruttore a scorrimento tra GPIO0 e GND per l'avvio in modalità flash.

Passaggio 4: assemblaggio

Tutte le parti sono saldate a un PCB prototipo.

Vedere le immagini e lo schema per la spiegazione.

LED blu: il LED blu è collegato al segnale di uscita del comparatore LM293 e si accende indipendentemente dall'ESP8266. Se non c'è impulso (scuro), la tensione in uscita dal circuito del fototransistor è bassa, quindi Vref < Vin (tensione costante di 0, 6V) e l'uscita dell'LM293 è alta, non scorre corrente a VCC e il LED blu è spento.

Se c'è un impulso (luce), l'uscita dal circuito del fototransistor è maggiore (ca. 1.5V) quindi Vref ? Vin (tensione costante di 0,6 V) e l'uscita dell'LM293 è bassa, quindi la corrente scorre da VCC e il LED blu è acceso.

LED verde: il LED verde è collegato al GPIO0 dell'ESP8266 e pulsa se l'ESP8266 ha rilevato un buon impulso.

Passaggio 5: montaggio sul contatore elettrico

Ho usato dello stucco appiccicoso per i poster per montare il PCB nella scatola e la scatola sul misuratore, per non danneggiare il misuratore. È importante praticare un foro nella posizione esatta del LED. Piegare il fototransistor rivolto verso il basso verso il LED.

Passaggio 6: accensione

Ho usato un po' più di mastice appiccicoso per evitare che la luce ambientale entrasse nel fototransistor mentre aprivo la custodia alla luce del giorno. Praticare un piccolo foro nel coperchio per vedere i LED lampeggiare (non nelle foto).

Leggi i valori in Openhab per ottenere questi fantastici grafici!