Traadita energiamõõtur koos koormuse juhtimisega: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

SISSEJUHATUS

Youtube'i kanal::::

See projekt põhineb Atmeli Atmega16 mikrokontrolleril kui arvutamise peamisel ajul.

Traadita andmeedastuseks kasutatakse traadita side moodulit NRF24L01+.

Täna on meil sadu ja tuhandeid energiamõõdikuid paigaldatud korterite kompleksi, kaubanduskeskusesse, kooli, ülikooli, hostelitesse ja palju muud. Probleem tekib siis, kui töötaja loeb arvesti energiaarvestite kohta. See nõuab palju tööjõudu ja kulusid.

Siin olen välja pakkunud lihtsa projekti, mis säästab tööjõudu ja kulusid, edastades mitme energiaarvesti energiaarvu automaatselt hostile või teenusepakkujale.

Olen võtnud andmed kolmest energiaarvestist ja edastanud andmed vastuvõtjale, kes arvutas välja koormuse ja kogutarbimise meetri kohta.

Kui koormus ületab lubatud taset, käivitub helisignaal.

Andmed salvestatakse saatja poolele, nii et vastuvõtja väljalülitamisel või ühenduse katkemise korral andmeid ei kaotata.

Siin on töövideo.

Erinevad komponendid on:

• Energiaarvesti X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Optoelement X 3

Samm: energiaarvesti seadistamine

1. Avage esmalt energiaarvesti

2. Lõigake lihtsalt Cal LED -i katoodiklemm

3. Jootke 2 juhtmest LED -i 2 otsa.

4. Ühendage LED-i katood optilise haakeseadise (MCT2E) tihvtiga 1 ja LED-i teine ots optilise haakeseadise tihvtiga 2

5. Ühendage optilise haakeseadise tihvt 4 musta juhtmega ja tihvt 5 pruuni juhtmega. Projektide ettemakstud energiaarvesti või automaatse lugemisprojektide jaoks ühendage must juhe trükkplaadi maandusega. Pruun juhe kannab impulsiväljundit.

6. Ühendage toide ja laadige vastavalt pildile.

Samm 2: Algo arvutamiseks

Siin ühendatakse arvesti mikrokontrolleriga impulsi kaudu, mis arvesti peal alati vilgub. Lisaks arvutatakse impulss selle vilkumisperioodi järgi, kasutades seda põhimõtet, arvutasime selle ühe ühiku kohta ja vastavalt sellele, kui suur on ühiku laeng.

Pärast 0,3125 vatti energiat kasutab arvesti LED (kalibreerimine) vilgub. See tähendab, et kui kasutame minutis 100 -vatist pirni, vilgub impulss minutis 5,3 korda. Ja seda saab arvutada antud valemi abil.

Pulss = (meetri pulss * vatt * 60) / (1000 * 3600)

Kui arvesti pulss on 3200 imp ja kasutatav vatt on 100, siis meil on

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

Pulss = 5,3333333333 minutis

Kui minutis tekkis 5,33333333333 impulssi, siis ühe tunni pärast tekivad impulsid.

Pulss = 5.3333333333* 60 Pulss = ~ 320 ~ 320 Impulsid tekivad tunni aja pärast

Niisiis kulutas 100 -vatine pirn ühe tunni jooksul 100 -vatise elektri ja peaaegu 320 impulsi vilgub.

Nüüd saame arvutada ühe impulsi elektrit, mida tarbitakse vattides

Üks impulss (vatt) = 100 / 320

Üks impulss (vatt) = 0,3125

See tähendab 0,3125 vatti elektrit, mis tarbis ühe impulsi.

Nüüd ühikud ühik = (üks impulsi energia (elekter))* impulsid / 1000

Kui üks impulss = 0,3125 vatti Impulsid 10 tunni jooksul = 3200

Siis on ühik ühik = (0,3125 * 3200)/1000 ühik = 1 vahend, üks ühik 10 tunni jooksul 100 -vatise pirni jaoks.

Oletame nüüd, et üks ühikuhind on 7 ruupiat, siis ühe impulsi maksumus on

Ühe impulsi maksumus = (7 * ühe tarbitud impulsi energia) / 1000

Ühe impulsi maksumus = (7 * 0,3125) / 1000

Ühe impulsi maksumus = 0,0021875 ruupiat

3. samm: Nrf24L01 (krediit:

Uurige seda linki

Moodul nRF24L01 on suurepärane RF -moodul, mis töötab sagedusel 2, 4 GHz ja sobib suurepäraselt traadita sidepidamiseks majas, kuna see tungib läbi isegi paksude betoonseinte. NRF24L01 teeb kõik teie jaoks raske programmeerimise ja sellel on isegi funktsioon automaatselt kontrollida, kas edastatud andmed on teises otsas vastu võetud. NRF-pere kiipidest on paar erinevat versiooni ja kõik näivad töötavat sarnasel viisil. Näiteks olen kasutanud nRF905 (433MHz) moodulit peaaegu sama koodiga, mida kasutan nRF24L01 ja nRF24L01+ ilma probleemideta. Nendel väikestel moodulitel on muljetavaldav ulatus, mõned versioonid haldavad kuni 1000 m (vaba vaate) ühendust ja kuni 2000 m biquad -antenniga.

nRF24L01 versus nRF24L01+

(+) Versioon on kiibi uus värskendatud versioon ja toetab andmesidekiirust 1 Mbps, 2 Mbps ja "pikamaa režiimi" 250 kbps, mis on väga kasulik, kui soovite edastuse pikkust pikendada. Vanem nRF24L01 (mida olen oma eelmistes postitustes kasutanud) toetavad ainult 1 Mbps või 2 Mbps andmeedastuskiirust. Mõlemad mudelid on üksteisega ühilduvad, kui need on seatud samale andmeedastuskiirusele. Kuna need mõlemad maksavad umbes sama (peaaegu mitte midagi), soovitan teil osta + versioon!

Esimene osa - seadistamine Ühenduse erinevused NRF24L01 moodulil on 10 pistikut ja + versioonil on 8. Erinevus seisneb selles, et + versioonil on selle asemel, et omada kahte 3, 3 V ja kahte GND -d, oma alus (see, mille ümber on valge ruut) ja 3, 3 V toide, üksteise kõrval. Kui vahetate mooduli uuelt + versioonilt vanale, ärge unustage GND -kaablit õigesse kohta liigutada, vastasel juhul lühendab see teie vooluringi. Siin on pilt + versioonist (pealtvaade), kus näete kõiki ühendusi märgistusega. Vanal versioonil on kaks GND -ühendust ülaosas, mitte paremas alanurgas.

Toiteallikas (GND & VCC) Moodul peab olema toitega 3, 3 V ja seda ei saa toita 5 V toiteallikaga! Kuna see võtab väga vähe voolu, kasutan ma lineaarset regulaatorit, et pinge langetada 3, 3 V -ni. Meie jaoks natuke lihtsamaks muutmiseks saab kiip i/O -portides 5 V -ga hakkama, mis on tore, kuna see kõik AVR-kiibi sisend-/väljundkaablid on reguleeritav. Kiipide lubamine (CE) Seda kasutatakse andmete (saatja) saatmiseks või andmete vastuvõtmise (vastuvõtja) alustamiseks. CE-pin on ühendatud kasutamata seadmetega AVR -i sisend-/väljundport ja see on seatud väljundiks (määrake bitiks üks DDx -registris, kus x on porditäht.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Tuntud ka kui "Ship" vali mitte ". CSN-pin on ühendatud ka AVR-i kasutamata sisend-/väljundpordiga ja seatud väljundisse. CSN-tihvti hoitakse kogu aeg kõrgel, välja arvatud juhul, kui saata SPR-käsk AVR-st nRF-i. Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI Clock (SCK) See on jadakell. SCK ühendub AVR-i SCK-tihvtiga. Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI põhiväljund Slave-sisend (MOSI või MO) See on SPI-süsteemi andmeliin. Kui teie AVR-kiip toetab SPI-ülekannet nagu Atmega88, ühendub see ka AVR-i MOSI-ga ja on seatud väljundiks. AVR-idel, millel puudub SPI, nagu ATtiny26 ja ATtiny85, on need varustatud USI-ga ja andmelehel on kirjas: "USI kolme juhtmega režiim on ühildub SPI (Serial Peripheral Interface, SPI) režiimidega 0 ja 1, kuid ei oma alamvaliku (SS) tihvti funktsionaalsust. Seda funktsiooni saab aga vajadusel rakendada ka tarkvaras. Ja pärast mõningaid uuringuid leidsin selle ajaveebi, mis aitas mul jaotada. USI to SPI käivitamiseks avastasin, et pean ühendama nRF -i MOSI -tihvti AVR -i MISO -tihvtiga ja määrama selle väljundiks.: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Meister sisend Slave väljund (MISO või MI) See on SPI süsteemi andmerida. Kui teie AVR Kiip toetab SPI-ülekandjat nagu Atmega88, ühendub see AVR-i MISO-ga ja see jääb sisendiks. Et see ATtiny26 ja ATtiny85-ga töötaks, pidin kasutama USI-d, nagu eespool mainitud. See toimis ainult siis, kui ühendasin nRF -i MISO -tihvti AVR -i MOSI -tihvtiga ja seadsin selle sisendiks ja lubasin sisemise tõmbamise. Atmega88: PB4, ATtiny26: PB0, ATtiny85: PB0 Katkestustaotlus (IRQ) IRQ -tihvt pole vajalik, kuid suurepärane võimalus teada saada, millal on nRF -iga midagi juhtunud. võite näiteks öelda nRF -ile, et see määraks paki vastuvõtmisel või eduka edastamise lõppedes IRQ kõrgeks. Väga kasulik! Kui teie AVR -il on rohkem kui 8 kontakti ja saadaval on katkestusnõel, soovitan teil tungivalt ühendada IRQ ja seadistada katkestustaotlus. Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

4. samm: põhiline ühendusskeem

See ühendusskeem on skemaatiline

Samm: kood

CODE jaoks külastage GitHubi