Lea su medidor de electricidad de potencia principal (ESP8266, WiFi, MQTT y Openhab): 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

En este Instructable, averigua cómo leo el uso de la energía eléctrica principal de mi casa y lo publico a través de un ESP8266, Wifi, MQTT en mi Openhab Home Automation.

Tengo un 'medidor inteligente' ISKRA Tipo MT372, sin embargo, no es fácil exportar los datos. Por lo tanto, utilicé los pulsos de LED para leer la potencia actual, el LED pulsa 1000 veces para 1 kW / h.

Paso 1: Esquema de principios

Los pulsos son detectados por un ESP8266. Sin embargo, necesita un "0" y un "1" buenos y claros. Los pulsos son bastante débiles, por lo que necesitaba algunos componentes electrónicos adecuados.

Fototransistor

Un fotorresistor no es lo suficientemente rápido para detectar los pulsos cortos y débiles de luz roja. Basado en este video de Youtube, elijo un fototransistor. Al agregar una resistencia de 2M Ohm, podría alcanzar aproximadamente 2V.

Comparador

Sin embargo, para asegurar un "0" y un "1" claros, elijo agregar un comparador LM293. Al conectar un 0.6 V a Vin y el fototransistor al Vref, obtuve una señal positiva en la oscuridad y una señal negativa en el pulso. Los voltajes apropiados se encontraron usando potenciómetros para el voltaje Vin y Vref. Con el comparador, utilicé una resistencia de 300 K.

Al usar una resistencia pull-up en la salida, pude obtener una diferencia de salida de casi 3.3V.

La salida se muestra en la pantalla de oscilope.

ESP8266

El ESP8266 detecta el voltaje bajo cuando hay un pulso. Envía los datos de salida a mi agente MQTT. Los datos son recibidos por: - Openhab2- Node-red a través del cual los datos se cargan en Thingspeak

Paso 2: componentes

Los principales componentes que utilicé:

- Fototransistor 3DU5C (vea el video para obtener una explicación)

- Comparador LM293

- ESP-01

- varias resistencias

- PCB prototipo

- Convertidor de moneda. Utilicé la fuente de alimentación de 12V de mi enrutador y descubrí que un LM1117 no es muy eficiente y se calienta bastante.

- Caja de ABS

Paso 3: programación

El programa está publicado en mi Github:

Consulte el esquema para ver el esquema del programa y el método de cálculo de la potencia.

Programando mi ESP-01 a través de un programador USB modificado. Soldé un interruptor de botón entre RST y GND para un reinicio fácil y un interruptor deslizante entre GPIO0 y GND para arrancar en modo flash.

Paso 4: Montaje

Todas las piezas están soldadas a un prototipo de PCB.

Vea las imágenes y el esquema para obtener una explicación.

LED azul: el LED azul está conectado a la señal de salida del comparador LM293 y se enciende independientemente del ESP8266. Si no hay pulso (oscuro), la salida de voltaje del circuito del fototransistor es baja, por lo tanto Vref <Vin (voltaje constante de 0, 6V) y la salida del LM293 es alta, no fluye corriente a VCC y el LED azul está APAGADO.

Si hay un pulso (luz), la salida del circuito del fototransistor es mayor (aprox. 1,5 V), por lo tanto, ¿Vref? Vin (voltaje constante de 0,6 V) y la salida del LM293 es baja, por lo que la corriente fluye desde VCC y el LED azul está encendido.

LED verde: el LED verde está conectado al GPIO0 del ESP8266 y emite pulsos si el ESP8266 ha detectado un buen pulso.

Paso 5: Montaje en el medidor de electricidad

Usé un poco de masilla pegajosa para carteles para montar el PCB en la caja y la caja al medidor, para no dañar el medidor. Es importante perforar un agujero en la posición exacta del LED. Doble el fototransistor apuntando hacia el LED.

Paso 6: Encendido

Utilicé un poco más de masilla pegajosa para evitar que la luz ambiental entrara en el fototransistor mientras abría la carcasa a la luz del día. Taladre un pequeño agujero en la tapa para ver parpadear los LED (no en las fotos).

¡Lea los valores en Openhab para obtener estos gráficos geniales!