Přečtěte si svůj hlavní měřič elektrické energie (ESP8266, WiFi, MQTT a Openhab): 6 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

V tomto Instructable zjistíte, jak jsem přečetl své hlavní využití elektrické energie v mém domě a publikoval jej prostřednictvím ESP8266, Wifi, MQTT v mé domácí automatizaci Openhab.

Mám „inteligentní měřič“ISKRA typu MT372, ale export dat není snadný. Proto jsem použil LED impulsy k odečtu aktuálního výkonu, LED pulzuje 1000krát za 1 kW/h.

Krok 1: Principové schéma

Impulsy jsou detekovány pomocí ESP8266. Potřebujete však dobrou a jasnou '0' a '1'. Pulzy jsou docela slabé, takže jsem potřeboval nějaké vhodné elektronické součástky.

Fototranzistor

Fotorezistor není dostatečně rychlý na to, aby detekoval krátké a slabé pulzy červeného světla. Na základě tohoto videa z YouTube jsem vybral fototranzistor. Přidáním odporu 2M Ohm jsem dosáhl asi 2V.

Komparátor

Abych však zajistil jasné '0' a '1', rozhodl jsem se přidat komparátor LM293. Připojením 0,6 V k Vin a fototranzistoru Vref jsem získal pozitivní signál ve tmě a negativní signál v pulsu. Odpovídající napětí bylo zjištěno pomocí potenciometrů pro napětí Vin a Vref. S komparátorem jsem použil odpor 300K.

Použitím pull-up rezistoru na výstupu jsem mohl získat výstupní rozdíl téměř 3,3V.

Výstup je zobrazen na obrazovce oscilopy.

ESP8266

ESP8266 detekuje nízké napětí, když je puls. Odesílá výstupní data mému makléři MQTT. Data přijímá:- Openhab2- Node-red, přes který jsou data nahrána do Thingspeak

Krok 2: Součásti

Hlavní komponenty, které jsem použil:

- 3DU5C fototranzistor (vysvětlení viz video)

- Komparátor LM293

- ESP-01

- několik odporů

- prototyp DPS

- Buck převodník. Používám napájení routeru 12V a zjistil jsem, že LM1117 není příliš účinný a docela se zahřívá.

- ABS box

Krok 3: Programování

Program je zveřejněn na mém Githubu:

Viz schéma pro obrys programu a způsob výpočtu výkonu.

Programuji svůj ESP-01 přes upravený USB programátor. Pájil jsem tlačítkový přepínač mezi RST a GND pro snadný reset a posuvný přepínač mezi GPIO0 a GND pro spuštění v režimu blesku.

Krok 4: Sestavení

Všechny části jsou připájeny k prototypu DPS.

Vysvětlení viz obrázky a schéma.

Modrá LED: modrá LED je připojena k výstupnímu signálu komparátoru LM293 a světla nezávislá na ESP8266. Pokud není žádný puls (tmavý), je napěťový výstup z fototranzistorového obvodu nízký, proto Vref <Vin (stálé napětí 0, 6V) a výstup LM293 je vysoký, do VCC neteče žádný proud a modrá LED nesvítí.

Pokud existuje puls (světlo), je výstup z fototranzistorového obvodu vyšší (asi 1,5 V), proto Vref? Vin (stálé napětí 0,6 V) a výstup LM293 je nízký, takže proud teče z VCC a modrá LED svítí.

Zelená LED: zelená LED je připojena k GPIO0 na ESP8266 a pulzuje, pokud ESP8266 detekoval dobrý puls.

Krok 5: Montáž na elektroměr

Použil jsem nějaký lepivý tmel na plakáty k připevnění DPS v krabici a krabici k měřiči, aby nedošlo k poškození měřiče. Je důležité vyvrtat otvor v přesné poloze LED. Ohněte fototranzistor směřující dolů k LED.

Krok 6: Zapnutí

Když jsem pouzdro otevíral za denního světla, použil jsem trochu lepivějšího tmelu, abych zabránil prosvícení okolního světla do fototranzistoru. Do víka vyvrtejte malý otvor, aby LED diody blikaly (ne na fotografiích).

Přečtěte si hodnoty v Openhab a získejte tyto skvělé grafy!