本网页已闲置超过3分钟,按键盘任意键或点击空白处,即可回到网页

基ESP 32的智能能量监视器
发布时间:2021-09-15
分享到:
基ESP 32的智能能量监视器
发布时间:2021-09-15
分享到:

大家好,今天我要向大家展示一个我已经研究了一段时间的项目,它包括一个基于 ESP32 的智能能源监视器,它通过我们电网中的传感器采集电流和电压样本,并将数据共享给使用 Home Assistant 和 Raspberry Pi 制作的本地服务器。

 

第 1 步:技能需要

这个项目可能看起来很困难或很复杂,但它绝对不是完全的,因为你会得到所有的施工指导,我很难设计它让你的生活更轻松一些。任何概念上的疑问,您都可以毫无问题地自由提问。

您应该了解:

 

  • 基本电子产品。(我们将使用一些很好的电子原理来了解该仪表的工作原理)
  • 切割工具和钻头的处理
  • 如何焊接。(放置我们需要的组件)
  • 如何将仪表作为万用表和钳表使用
  • 用 C 编写代码(如果您想对提供的主要代码进行任何修改)

第 2 步:组件和零件清单

作为电阻器和晶体管的电子分立元件将附加在 PCB 步骤中的 BOM 文件中

零件清单:

  • -电流传感器(CT)
  • -电压传感器 (PT)
  • - OLED 显示屏
  • - Adafruit ESP32 羽毛
  • - Jack de audio hembra 3.5mm
  • - Conectores hembra SIL
  • -压敏电阻,240v-200ma 保险丝,扼流圈

第 3 步:电路图

这是我们项目的电路图:

它具有电路的所有内部连接,允许我们稍后创建 PCB 设计。

我还附上了原理图的 PDF,以便您可以更好地查看。

原理图_ESP32-EnergyMeter_2021-09-09.pdf

第 4 步:PCB 设计、Gerber、BOM 和取货订单

为了实施一个好的项目,我们需要一个可靠的电路组装,没有比使用好的 PCB 更好的方法了。

在这里您可以下载 Gerber、BOM 和 Pick & Place 文件,这些文件是您在 PCB 制造公司订购 PCB 所需的文件。

第 5 步:项目附件(TAKACHI)

我要求为我的项目提供此 TAKACHI 外壳的免费样品,您可以使用 PDF 中显示的尺寸 3D 打印您的样品。

PFF10-4-10W.pdf

第 6 步:组装电路板

要开始将所有内容放在一起,请执行以下步骤:

  • 将按钮连接到 PCB
  • 将 OLED 显示器连接到 PCB,代码是为 SPI 配置制作的。
  • 连接 PCB 接线端子中的交流电缆(剥线)
  • 连接电压选择开关

第 7 步:对 ESP32 进行编程(GitHub)

转到我的Github存储库并按照以下步骤操作:

  1. 安装Arduino IDE
  2. 通过在 IDE 首选项中复制此 URL 来安装 ESP32 卡包:https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.j...
  3. 在家庭助理中部署您的服务器
  4. 克隆这个仓库
  5. 安装附加的 ZIP 库
  6. 打开Arduino代码
  7. 使用 Home Assistant 中生成的长期令牌修改 **Clavis** 变量
  8. 使用“http://(Raspberry Pi 的 IP):8123/api/states/sensor.meter_ai”修改变量 **serverName**,例如:“http://192.168.100.7:8123/api/states/ sensor.meter_ai "
  9. 连接您的 ESP32 并在板上加载程序

第 8 步:配置家庭助理环境

要使一切正常,请在您的家庭助理系统中执行以下步骤:

  1. 通过在浏览器中搜索来打开您的家庭助理。
  2. 转到 Supervisor> Adds on 并安装 InfluxDB、Grafana 和 File Editor。
  3. 打开文件编辑器并搜索 *Configuration.yaml* 文件
  4. 粘贴您在Github 存储库中找到的配置
  5. 验证配置后重置您的服务器。
  6. 打开 InfluxDB> InfluxDB Admin(皇冠)
  7. 创建一个名为“homeassistant”的数据库
  8. 创建一个名为“homeassistant”的用户并添加您在“configuration.yaml”中写的相同密码
  9. 打开 Grafana > 配置 > 数据源 > 添加数据源
  10. 搜索 InfluxDB 并选择它
  11. 修改这个东西:
  • 网址:http://a0d7b954-influxdb:8086
  • 数据库:homeassistant
  • 用户: homeassistant
  • 密码:与configuration.yaml
  • 选择图表类型
  • 选择测量 -> V
  • 实体 ID -> voltaje
  • 选择 -> 最后()

第 9 步:将系统固定到您的电箱上

用(电流传感器)CT 环绕您的两条主线,一条直接,另一条如图所示相反。
为将交流电缆连接到电箱的 120v、线路和中性点的系统供电。

第 10 步:系统最终配置

正如您在第一张图片中看到的,系统已启动并正常工作,但尚未连接到 wifi,请按照以下步骤操作:

  1. 按下配置按钮 1 秒钟
  2. 一个名为 ESP32-MCMeter 的 wifi 网络将出现,在您的手机中选择它
  3. 将出现一个门户,单击配置 wifi 并输入您的 wifi 凭据和历史千瓦时使用情况
  4. 点击保存
  5. 最后长按config 7秒重启系统
  6. 现在它应该连接到您的 WiFi 并将数据发送到 Home Assistant 中的服务器

第 11 步:最终测试

现在,您将能够在 Home Assistant 仪表板中看到您的用电量统计数据。

在这里你可以看到,我将实测数据与系统显示的数据进行了对比,它们几乎完美匹配,因此系统足够精确。

以上就是项目的全部内容了,希望各位能够喜欢。

加入微信技术交流群

技术交流,职业进阶

关注与非网服务号

获取电子工程师福利

加入电路城 QQ 交流群

与技术大牛交朋友

讨论 (1)

讨论区
会光合作用的tomato ·  2021-09-17