wtorek, 10 lipca 2018

Bezprzewodowy monitor mocy i energii w działaniu

Do dziś o wykorzystaniu podstawowego domowego medium - energii elektrycznej dowiadywałem się jedynie z nadsyłanych regularnie przez zakład energetyczny rachunków. Niewiele z nich można wyczytać poza informacją o stale rosnących kosztach energii i usług sieciowych.
Bezprzewodowy czujnik mocy i energii zmienia ten stan diametralnie. Znany do tej pory jedynie wybranym (energetykom) mój energetyczny profil jest od ręki dostępny w moim telefonie. Do czego ta wiedza może się przydać? Np. do prawidłowego wyboru planu taryfowego. Albo do optymalizacji poboru energii w zależności od kosztów jej dostarczania czy bilansowania zużywanej energii z paneli fotowoltaicznych. Przerost formy nad treścią? Może. Ale przekonanie się o tym za niecałe 5 $ nie wydaje się znaczącym kosztem. A więc dziś opis jak działa monitor licznika energii w warunkach rzeczywistych.
Podstawowy skład urządzenia pozostał bez zmian ale uzupełniony o niezbędne dodatki

  • czujnik LEDa - w tej roli sensor pulsu do Arduino
  • mikrokontroler - D1MINI
  • Zasilacz - chiński 5V z wyjściem USB

ELEKTRONIKA


Hardware uległ niewielkim zmianom. Okazało się, że sensor pulsu jest bardzo wrażliwy na wszelkie zakłócenia, w tym niewielkie nawet zmiany napięcia zasilania pochodzące od pracującego ESP8266. Niezbędne stało się rozdzielenie napięć zasilających sensora i mikrokontrolera i niezależna ich filtracja oddzielnymi stabilizatorami. D1MINI ma na pokładzie własny stabilizator i kondensatory blokujące. Dodałem więc jeszcze jeden stabilizator LF33 (koniecznie taki z małym spadkiem napięcia) i kondensator 470uF do zasilania sensora. Całość układu wygląda mniej więcej tak


Mikrokontroler D1MINI jest tu tylko przejściowo. Jak widać ze schematu do działania monitora potrzebuję tylko jednego portu. Docelowo w to miejsce trafi ESP-01S.


Program



Ten element  wciąż jest w fazie testów. Jak na razie (po tygodniu prób) program zachowuje się w miarestabilnie i bez większych niespodzianek. Drobne niedoróbki usunę przy jego kolejnej wersji. Całość kodu na githubie

https://github.com/krzyspx/Wireless-Energy-Monitor

Nie omawiam kodu bo większość programu to stałe fragmenty gry. Wszystko co związane jest bezpośrednio z pomiarem mocy i energii trafiło do  els.h

Aplikacja


Blynk w roli zdalnego monitora mocy i energii odnalazł się wręcz wyśmienicie. W szczególności widget SuperChart jest tu niezastąpiony. Trzeba przyznać, że chłopaki solidnie przygotowali moduł prezentacji wykresów z zapamiętanych na serwerze danych. Łatwość tworzenia i obsługi wykresów, bogate menu, i nadspodziewanie dobra czytelność nawet na małym telefonicznym ekranie winduje BLYNKa w profesjonalne rejony programów IoT. Brawo!

 Poniżej ekran aplikacji z opisanymi numerami widgetów dla ułatwienia powiązania ich z kodem programu


A to widok działającego programu


Efekt działania monitora


I krótki filmik z cyklu "Jak to działa"





I jeszcze kopia aplikacji do pobrania



I to dzisiaj  na tyle.
Dalszy ciąg niechybnie powinien nastąpić.


Poprzednie wpisy z tego tematu
http://100-x-arduino.blogspot.com/2018/06/czujnik-led-licznika-energii.html
http://100-x-arduino.blogspot.com/2018/06/esp8266-i-pomiar-dugosci-impusu-z.html
http://100-x-arduino.blogspot.com/2018/06/bezprzewodowy-monitor-mocy-i-energii.html

145

3 komentarze: