Power Peacefair PZEM 004 + ESP8266 e Arduino Nano: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Há algum tempo eu queria comprar um medidor de consumo de energia elétrica monofásico, há alguns meses comprei o medidor Peacefair Referência PZEM-004, seu preço parecia acessível, tem as vantagens de ser um medidor não invasivo no circuito elétrico e tem um protocolo de comunicação para solicitar dados como Potência Instantânea Ativa "kW", Tensão "V", Amperagem "A" e Potência Ativa Acumulada "kWh".

Faremos alguns testes no Medidor PZEM-004 e o integraremos com 2 plataformas ou placas já utilizadas antes do módulo ESP8266 12E e um Arduino Nano.

Aviso: Recomenda-se cuidado, pois este projeto envolve risco elétrico ou eletrocução, visto que equipamento conectado 110 VAC -120 VAC é usado, é necessário conhecimento básico, por favor, seja previamente documentado a este respeito.

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teste Medidor de consumo de eletricidade Peacefair PZEM 004 + ESP8266 e Arduino Nano

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Medidor de consumo elétrico Peacefair PZEM 004 + ESP8266 e Arduino Nano

Etapa 1: Existem 2 versões

Existem 2 versões: Este medidor é muito popular em projetos de medição de consumo elétrico e existem 2 versões, dependendo da aplicação necessária.

PZEM-004T e PZEM-004 com display de 7 segmentos

Passo 2: Materiais e onde comprar barato !

Materiais e onde comprar barato !

• Medidor PZEM 004 com display
• Medidor PZEM 004T e medidores trifásicos
• Arduino Nano Clone
• ESP8266 NodeMCU
• Matrix Led x4 Max7219
• 1 resistência 1 kOhm
• Protoboard 830 pontos

Outro equipamento recomendado !!

• Divisor de núcleo de transformador
• Medidores de consumo elétrico monofásico - por pulso
• Transformadores de tensão para isolamento
• Regulador do controlador MPPT para painel solar
• Painéis solares 10W 18v

Etapa 3: desarmar o medidor

Etapa 4: teste o Arduino Nano

De todos os arduino, placas, a versão Nano é a minha preferida por ser prática, pequena e ter FTDI / usb incluso. Com a modificação que fizemos no UART ttl, podemos usar o arduino para 3.3v, fazendo uma conexão direta.

Neste caso utilizamos uma placa Arduino Nano, que possui apenas uma única porta serial, a biblioteca PZEM004T.h possui a capacidade de criar outra porta serial com a biblioteca SoftwareSerial.h, utilizaremos o D10 (RX) e o D11 (TX) pinos) Como porta de comunicação com o medidor.

Etapa 5: Modificação TTL UART de 5v para 3,3v

A interface UART do medidor é de 5v. No caso de conectar o medidor a uma placa Arduino, nenhum problema funcionará corretamente, no caso de conectar com um módulo ESP8266 em 3,3v não funcionará, pois os optoacopladores não serão acionados com 3,3v, nesse caso um condicionamento deve ser realizado de sinalização o método mais simples que já vi na internet, modificar a tensão de um dos optoacopladores com resistência de 1kOhm, é a forma mais simples e econômica se um conversor TTL de 5 para 3,3v não for acessível.

Obs: Alguns fóruns indicam que se deve ter cuidado ao conectar o TTL ao PC, confesso que tive medo de conectar este medidor ao meu pc, pensando no isolamento do medidor mas no meu caso não houve problemas.

Etapa 6: teste ESP8266 12E

Para este teste usaremos um NodeMCU ESP8266 12e, por se tratar de apenas uma revisão, faremos um teste básico, levando em consideração que a biblioteca PZEM004T.h com a biblioteca SoftwareSerial.h que permite configurar pinos em portas seriais até 9600 bauds.

Etapa 7: Medidor de potência de vídeo PZEM 004 Peacefair + Arduino e ESP8266

Etapa 8: Conclusões, Documentos e Downloads

Conclusões

Inicialmente, muito cuidado deve ser tomado, pois este projeto envolve risco elétrico ou eletrocussão já que 110VAC -120 VAC é usado, embora alguns não considerem alta tensão, isso não minimiza o perigo, é recomendado ter conhecimento básico ou documentação, nunca faça conexões Quando estiver quente, sempre desenergize os circuitos de alimentação.

O medidor PZEM 004, é muito prático, muito básico e seu baixo preço encontra bom desempenho, não o recomendo para aplicações industriais levando em consideração o meio ambiente, seu ponto de medição de VAC é o mesmo ponto de alimentação, permitindo medições entre 80 -260VAC. Medição de corrente de 0 a 100A, bem, não tenho certeza se este transformador suporta 100A, mas vou continuar investigando.

Aviso: Não retire 5v ou 3,3v diretamente da fonte do medidor, se você alimentar seus módulos, adicione uma fonte extra, para evitar curto-circuitos.

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Medidor de consumo de eletricidade Peacefair PZEM 004 + ESP8266 e Arduino Nano

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