Leia seu medidor de energia elétrica principal (ESP8266, WiFi, MQTT e Openhab): 6 etapas (com imagens)

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

Neste Instructable, você descobrirá como eu li meu uso de energia elétrica principal da minha casa e o publicarei através de um ESP8266, Wifi, MQTT em meu Openhab Home Automation.

Tenho um 'medidor inteligente' ISKRA Tipo MT372, porém não é fácil exportar os dados. Portanto, usei os pulsos do LED para ler a energia atual, o LED pulsa 1000 vezes por 1 kW / h.

Etapa 1: Esquema de Princípio

Os pulsos são detectados por um ESP8266. No entanto, você precisa de um '0' e um '1' bons e claros. Os pulsos são bastante fracos, então eu precisava de alguns componentes eletrônicos adequados.

Fototransistor

Um fotorresistor não é rápido o suficiente para detectar os pulsos curtos e fracos de luz vermelha. Com base neste vídeo do Youtube escolhi um fototransistor. Adicionando um resistor de 2M Ohm, eu poderia atingir cerca de 2V.

Comparador

No entanto, para garantir um '0' e '1' claros, escolho adicionar um comparador LM293. Ao conectar um 0,6 V ao Vin e o fototransistor ao Vref, obtive um sinal positivo no escuro e um sinal negativo no pulso. As tensões apropriadas foram encontradas usando potenciômetros para a tensão Vin e Vref. Com o comparador, usei um resistor de 300K.

Usando um resistor pull-up na saída, consegui uma diferença de saída de quase 3,3V.

A saída é mostrada na tela do oscilópio.

ESP8266

O ESP8266 detecta a baixa tensão quando há um pulso. Ele envia os dados de saída para meu corretor MQTT. Os dados são recebidos por: - Openhab2- Node-red através do qual os dados são carregados para Thingspeak

Etapa 2: Componentes

Os principais componentes que usei:

- Fototransistor 3DU5C (veja o vídeo para explicação)

- Comparador LM293

- ESP-01

- vários resistores

- protótipo PCB

- Conversor Buck. Utilizo minha fonte de alimentação do roteador de 12V e descobri que um LM1117 não é muito eficiente e esquenta bastante.

- caixa de ABS

Etapa 3: Programação

O programa está publicado no meu Github:

Veja o esquema para o esboço do programa e o método pelo qual a potência é calculada.

Eu programo meu ESP-01 por meio de um programador USB modificado. Eu soldei um botão alternar entre RST e GND para um fácil reset e um interruptor deslizante entre GPIO0 e GND para inicializar no modo flash.

Etapa 4: montagem

Todas as peças são soldadas a um protótipo de PCB.

Veja as fotos e o esquema para explicação.

LED azul: o LED azul está ligado ao sinal de saída do comparador LM293 e acende independente do ESP8266. Se não houver pulso (escuro), a saída de tensão do circuito do fototransistor é baixa, portanto Vref <Vin (tensão constante de 0, 6V) e a saída do LM293 é alta, nenhuma corrente flui para o VCC e o LED azul está apagado.

Se houver um pulso (luz), a saída do circuito do fototransistor é maior (ca. 1,5 V), portanto, Vref? Vin (tensão constante de 0,6 V) e a saída do LM293 é baixa, então a corrente flui do VCC e o LED azul está LIGADO.

LED verde: o LED verde está conectado ao GPIO0 do ESP8266 e pulsa se o ESP8266 detectar um bom pulso.

Etapa 5: Montagem no medidor de eletricidade

Usei um pouco de massa adesiva para cartazes para montar o PCB na caixa e a caixa no medidor, para não danificar o medidor. É importante fazer um furo na posição exata do LED. Dobre o fototransistor apontando para baixo para o LED.

Etapa 6: Ligando

Usei um pouco mais de massa pegajosa para evitar que a luz ambiente incidisse no fototransistor quando abri a caixa à luz do dia. Faça um pequeno orifício na tampa para ver os LEDs piscarem (não nas fotos).

Leia os valores no Openhab para obter esses gráficos legais!