Měřič energie: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Upozornění - Nezodpovídáme za žádné neúspěchy při reprodukci tohoto projektu kýmkoli

Měřič energie pomocí XMC1100 a TLI 4970 a modulu Wi-Fi NodeMcu (ESP8266)

Měřič energie je aplikací TLI4970 (proudový senzor) a XMC 2Go a je zařízením typu plug and play do jakékoli elektrické zásuvky s napájecím zdrojem

V této aplikaci má měřič energie následující funkce

• Zobrazuje energii, energii spotřebovanou spotřebiči a odhad účtu, který může vzniknout.
• Dálkově sledujte energii domácích spotřebičů.

Napájení ze sítě střídavého proudu je odebíráno a vedeno pojistkou, aby se zabránilo náhodnému zkratu desky plošných spojů.

Potom je střídavé elektrické vedení rozděleno na dvě části:

1. K zátěži proudovým čidlem (TLI4970).

2. Modul napájecího zdroje 230 V AC/5 V DC.

Snímač proudu měří množství proudu procházejícího zátěží a odesílá 16bitová data SPI (13bitová aktuální hodnota) do XMC 2Go, ve kterém probíhá kalibrace energie, výkonu a účtů.

XMC 2Go odesílá data do cloudu (Thingspeak) pomocí Nodemcu a zobrazuje se také na OLED.

Pro napájení zařízení slouží převodník Buck ke snížení napětí 230 V AC na 5 V DC

Krok 1: Použité součásti/hardware a nástroje

• Tli4970:
• TLI4970 je vysoce přesný proudový senzor založený na osvědčené Hallově technologii Infineon. Rozsah měření AC a DC až ± 50 A a SPI výstup 16 bitů (13bitová aktuální hodnota). Je to snadno použitelné, plně digitální řešení, které nevyžaduje externí kalibraci ani další součásti, jako jsou A/D převodníky, 0 pAmps nebo referenční napětí.

Má připravenou knihovnu Arduino.

Zde naleznete datový list varianty TLI4970.

• XMC2Go:
• Sada XMC 2Go s XMC1100 je možná nejmenší, plně vybavená sada pro hodnocení mikrokontrolérů na světě, která představuje-XMC1100 (na bázi ARM® Cortex ™ -M0)-Integrovaný debugger J-Link Lite (Realizováno s mikrokontrolérem XMC4200)-Napájení přes USB (Micro USB) - ESD a ochrana proti zpětnému proudu - 2 x uživatelská LED - kolíková lišta 2x8 pinů vhodná pro Breadboard.
• Lze jej naprogramovat pomocí Arduino IDE. Odkaz
• Uživatelskou příručku naleznete zde.
• NodeMCU:
• Odkaz na Wi-Fi pro další informace
• Duální výstup AC-DC:
• Snižuje napětí 220 V AC na 5 V DC. Odkaz
• Displej Oled I2C:
• Odkaz
• Prototypová rada:
• Odkaz
• Rozšiřující box 5 v 1:
• Odkaz

Elektrické dráty

• Použité nástroje-
• Malý plochý šroubovák
• Páječka, odpájecí cop
• Nůžky na drát
• Dremal nebo podobný nástroj

Krok 2: Nainstalujte Arduino a připravte se na kompilaci příkladů

• Nainstalujte Arduino IDE. Odkaz
• Nainstalujte balíček desky Infineon a zkompilujte ukázkový kód.
• Postupujte krok za krokem instalace. Odkaz
• Nainstalujte balíček desky pro ESP8266.
• Postupujte podle kroků instalace jeden po druhém. Odkaz

Nainstalujte další knihovny potřebné ke kompilaci ukázkového kódu-

1. TLI4970
2. OLED obrazovka

Poznámka:- Zip si můžete stáhnout a přidat do Arduino IDE přidáním souboru.zip (pokud nevíte, postupujte podle kroků uvedených v TLI4970 sensor lib v souboru readme), jinak můžete obě knihovny nainstalovat ze správce knihoven v IDE.

Krok 3: Schéma připojení

Připojení je následující:

XMC 2Go ----> Tli4970

Vss ------- GND

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

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

Krok 4: Nastavení ThingSpeak pro vizualizaci dat

• Vytvořte si účet v ThingSpeak
• Vytvořte kanál v účtu ThingSpeak
• Vezměte přihlašovací údaje ThingSpeak Channel a Write API Key a aktualizujte podrobnosti v tajném souboru, který je přítomen spolu se souborem.ino, který se má blikat v NodeMCU.

Krok 5: Poslední kroky

Po výměně souboru pins_ardiuno uvedeného v balíčku flashněte kód uvedený v souboru rar.

Poznámka: Zkopírujte pins_arduino.h a nahraďte je pins_arduino.h přítomnými v cestě C: / Users \…. / AppData / Local / Arduino15 / packages / Infineon / hardware / arm / 1.4.0 / variant / XMC1100 / config / XMC1100_XMC2GO / pins_arduino.h

Poznámka: Z převodníku buck odeberte 5V výstup a zapněte jak XMC2Go, tak NodeMcu.

Krok 6: Schéma zapojení a zapojení obvodu

Blikáním kódu zkontrolujte připojení, měřič energie je připraven vypočítat výkon spotřebovaný jakýmkoli zařízením připojeným k měřiči energie.

V tomto projektu se používá deska s pojistkou, která zvyšuje cenu tohoto projektu výrobce, tuto věc lze také provést pouze pomocí jedné zásuvky, do které lze zapojit zátěž. Pokud však používáte jednu zásuvku bez pojistky, buďte chráněni dvojitou ochranou při manipulaci se střídavým napájecím zdrojem.