Medidor de energia: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Cuidado - Não somos responsáveis por qualquer contratempo durante a reprodução deste projeto por ninguém

Medidor de energia usando XMC1100 e TLI 4970 e módulo Wi-Fi NodeMcu (ESP8266)

O medidor de energia é uma aplicação de TLI4970 (Sensor de corrente) e XMC 2Go e é um dispositivo plug and play para qualquer tomada elétrica com alimentação CA

Nesta aplicação, o medidor de energia possui os seguintes recursos

• Exibe potência, energia consumida pelos aparelhos e uma estimativa da conta que pode incorrer.
• Monitore remotamente a energia dos eletrodomésticos.

A energia da rede elétrica CA é retirada e passada por um fusível para evitar qualquer dano à placa de circuito durante o curto-circuito acidental.

Em seguida, a linha de alimentação CA é distribuída em duas partes:

1. Para a carga através do sensor de corrente (TLI4970).

2. Módulo de fonte de alimentação 230V AC / 5V DC.

O sensor de corrente mede a quantidade de corrente que passa por uma carga e envia dados SPI de 16 bits (valor da corrente de 13 bits) para o XMC 2Go, no qual ocorre a calibração de energia, energia e conta.

O XMC 2Go envia os dados para a nuvem (Thingspeak) usando o Nodemcu e também exibe em um OLED.

Para alimentar os dispositivos, o conversor Buck é usado para diminuir 230 V AC para 5 V DC

Etapa 1: Componentes / hardware e ferramentas usadas

• Tli4970:
• O TLI4970 é um sensor de corrente de alta precisão baseado na comprovada tecnologia Hall da Infineon. Sua faixa de medição AC e DC de até ± 50A e saída SPI de 16 bits (valor de corrente de 13 bits). É uma solução totalmente digital fácil de usar que não requer calibração externa ou peças adicionais, como conversores A / D, 0 pAmps ou tensão de referência.

Possui uma biblioteca Arduino pronta para usar.

Encontre a folha de dados da variante TLI4970 aqui.

• XMC2Go:
• O XMC 2Go Kit com XMC1100 é talvez o menor kit de avaliação de microcontrolador completo do mundo apresentando - XMC1100 (baseado em ARM® Cortex ™ -M0) - Debugger J-Link Lite integrado (realizado com o microcontrolador XMC4200) - Power over USB (Micro USB) - ESD e proteção contra corrente reversa - 2 LEDs do usuário - Cabeçalho de pino 2x8 pinos adequados para placa de ensaio.
• Ele pode ser programado usando o IDE do Arduino. Ligação
• O manual do usuário pode ser encontrado aqui.
• NodeMCU:
• Placa de Wi-Fi para mais informações link
• Saída dupla AC-DC:
• Reduz 220v Ac para 5v DC. Ligação
• Visor I2C Oled:
• Ligação
• Placa de protótipo:
• Ligação
• 5 em 1 caixa de extensão:
• Ligação

Fios elétricos

• Ferramentas usadas-
• Chave de fenda pequena de cabeça chata
• Ferro de soldar, trança dessoldante
• Cortadores de arame
• Dremal ou ferramenta semelhante

Etapa 2: Instale o Arduino e prepare-o para compilar os exemplos

• Instale o IDE Arduino. Ligação
• Instale o pacote da placa Infineon para compilar o código de exemplo.
• Siga o passo de instalação um por um. Ligação
• Instale o pacote da placa para ESP8266.
• Siga as etapas de instalação uma por uma. Ligação

Instale as bibliotecas extras necessárias para compilar o código de exemplo

1. TLI4970
2. Tela OLED

Nota: - Você pode baixar o zip e adicionar em seu Arduino IDE adicionando o arquivo.zip (se não souber, siga as etapas fornecidas em TLI4970 sensor lib no arquivo leia-me), caso contrário, você pode instalar ambas as bibliotecas do gerenciador de biblioteca no IDE.

Etapa 3: Diagrama de conexão

A conexão é a seguinte:

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

Etapa 4: Configurando o ThingSpeak para visualizar os dados

• Crie uma conta no ThingSpeak
• Crie um canal na conta ThingSpeak
• Pegue as credenciais de ThingSpeak Channel e Write API Key e atualize os detalhes no arquivo secreto presente junto com o arquivo.ino que deve ser atualizado no NodeMCU.

Etapa 5: etapas finais

Atualize o código fornecido no arquivo rar após substituir o pins_ardiuno fornecido no pacote.

Observação: copie pins_arduino.h e substitua pelo pins_arduino.h presente no caminho C: / Usuários \…. / AppData / Local / Arduino15 / packages / Infineon / hardware / arm / 1.4.0 / variantes / XMC1100 / config / XMC1100_XMC2GO / pins_arduino.h

Nota: Do conversor de buck pegue a saída de 5 V e ligue o XMC2Go e o NodeMcu.

Etapa 6: Diagrama de fluxo e conexão do circuito

Pisque o código verifique as conexões, o medidor de energia está pronto para calcular a potência consumida por qualquer aparelho conectado ao medidor de energia.

Neste projeto de placa com fusível está sendo levado o que aumenta o preço deste projeto maker, isso também poderia ser feito usando apenas um soquete no qual a carga poderia ser conectada. Mas se você estiver usando um único soquete sem fusível, seja dupla proteção durante o manuseio da fonte de alimentação CA.