Bežični mjerač energije s kontrolom opterećenja: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

UVOD

Youtube kanal::::

Ovaj projekt se temelji na Atmelovom mikrokontroleru Atmega16 kao glavnom mozgu za računanje.

NRF24L01+ Bežični komunikacijski modul koristi se za bežični prijenos podataka.

Danas imamo stotine i hiljade mjerača energije instaliranih u stambenom kompleksu, trgovačkom centru, školi, univerzitetu, hostelima i još mnogo toga. Problem nastaje kada zaposlenik očita brojilo kako bi izračunao račun po mjeraču energije. Zahtevaju mnogo radne snage i troškove.

Ovdje sam smislio jednostavan projekt koji će uštedjeti radnu snagu i troškove automatskim prijenosom brojača energije višestrukih mjerača energije domaćinu ili pružatelju usluga.

Uzeo sam podatke sa mjerača Three Energy i prenio podatke prijemniku, koji je izračunao opterećenje i ukupnu potrošnju po metru.

Ako opterećenje prelazi dopušteni nivo, tada će se oglasiti zvučni signal.

Podaci se spremaju na strani pošiljatelja pa se gubitak podataka ne događa ako je prijemnik isključen ili se izgubi povezanost.

Evo radnog videa.

Različite komponente su:

• Mjerač energije X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Optokapler X 3

Korak 1: Postavljanje mjerača energije

1. Prvo otvorite mjerač energije

2. Samo odrežite katodni terminal Cal LED

3. Lemite 2 žice na 2 kraja LED diode.

4. Spojite katodu LED-a na pin1 opto-spreznika (MCT2E), a drugi kraj LED-a na pin2 opto-spreznika

5. Spojite iglu 4 optičkog spregača na crnu žicu, a pin 5 na smeđu žicu. Spojite crnu žicu na masu ploče za projekte za projekte unaprijed pripremljenog mjerača energije ili automatskog očitanja brojila. Smeđa žica nosi impulsni izlaz.

6. Priključite napajanje i opterećenje prema ovoj slici.

Korak 2: Osnovni algoritam za izračunavanje

Ovdje se mjerač povezuje s mikrokontrolerom kroz impuls koji uvijek treperi na mjeraču. Nadalje, impuls se izračunava prema razdoblju treptanja, koristeći ovaj princip izračunali smo ga za jednu jedinicu i prema tome kolika će biti naplata za jedinicu.

Nakon 0,3125 vati energije LED indikator merača (kalibrira) treperi. Znači, ako žarulju od 100 vata koristimo minutu, puls će treptati 5,3 puta u minuti. A to se može izračunati pomoću date formule.

Puls = (Brzina pulsa metra * vat * 60) / (1000 * 3600)

Ako je puls brojača 3200 imp, a upotrijebljeni vat 100 onda imamo

Puls = (3200 * 100 * 60) / (1000 * 3600)

Puls = 5,333333333 u minuti

Ako se 5.3333333333 impulsa dogodilo za minutu, pojavit će se za jedan sat.

Puls = 5.3333333333* 60 Puls = ~ 320 ~ 320 Pulsi će se pojaviti za sat vremena

Dakle, u jednom satu sijalica od 100 vati potrošila je 100 vati električne energije i skoro 320 impulsa trepće.

Sada možemo izračunati jedan impulsni trošak električne energije u vatima

Jedan impuls (vati) = 100 / 320

Jedan impuls (vati) = 0,3125

Znači 0,3125 vati električne energije koja troši jedan impuls.

Sada Jedinice Jedinica = (energija jednog impulsa (električna energija))* impulsa / 1000

Ako je jedan impuls = 0,3125 vata Impulsi u 10 sati = 3200

Tada će jedinica biti jedinica = (0,3125 * 3200)/1000 jedinica = 1 znači, jedna jedinica za 10 sati za sijalicu od 100 vati.

Pretpostavimo da je tada jedna jedinična stopa 7 rupija, a za jedan impuls cijena će biti

Cijena pojedinačnog impulsa = (7 * potrošena energija jednog impulsa) / 1000

Cijena pojedinačnog impulsa = (7 * 0,3125) / 1000

Cijena pojedinačnog impulsa = 0,0021875 rupija

Korak 3: Nrf24L01 (zasluga za

Proučite ovu vezu

Modul nRF24L01 je izvanredan RF modul koji radi na opsegu 2, 4 GHz i savršen je za bežičnu komunikaciju u kući jer će prodrijeti čak i do debelih betonskih zidova. NRF24L01 radi sve teško programiranje pred vama, pa čak ima i funkciju za automatsku provjeru da li su preneseni podaci primljeni na drugom kraju. Postoji nekoliko različitih verzija čipova iz porodice nRF i čini se da svi rade u sličan način. Na primjer, bez problema sam koristio modul nRF905 (433MHz) sa gotovo istim kodom koji koristim na nRF24L01 i nRF24L01+. Ovi mali moduli imaju impresivan domet, s nekim verzijama koje mogu upravljati komunikacijom do 1000 m (slobodan pogled) i do 2000 m s biquad antenom.

nRF24L01 naspram nRF24L01+

(+) Verzija je nova ažurirana verzija čipa i podržava brzinu prijenosa podataka od 1 Mbps, 2 Mbps i "način rada na velike udaljenosti" od 250 kbps što je vrlo korisno kada želite produžiti dužinu emitiranja. Stariji nRF24L01 (koje sam koristio u svojim prethodnim postovima) podržavaju samo brzinu prijenosa od 1 Mbps ili 2 Mbps. Oba modela su međusobno kompatibilna, sve dok su postavljeni na istu brzinu prijenosa podataka. Budući da oboje koštaju otprilike isto (skoro ništa), preporučio bih vam da kupite + verziju!

Prvi dio - Podešavanje Razlike u povezivanju Modul nRF24L01 ima 10 konektora, a verzija + 8. Razlika je u tome što + verzija umjesto da ima dva 3, 3 V i dva GND, ima uzemljenje (onaj s bijelim kvadratom oko njega) i 3, 3 V napajanje, jedno pored drugog. Ako mijenjate modul iz nove + verzije u staru, ne zaboravite premjestiti GND kabel na pravo mjesto, jer će u protivnom skratiti vaš krug. Evo slike + verzije (pogled odozgo), gdje možete vidjeti sve veze označene. Stara verzija ima dvije GND veze na samom vrhu umjesto u donjem desnom kutu.

Napajanje (GND i VCC) Modul se mora napajati sa 3, 3 V i ne može se napajati sa 5 V napajanjem! Budući da je potrebno jako malo struje, koristim linearni regulator da spustim napon na 3, 3 V. Kako bi nam bilo malo lakše, čip može podnijeti 5 V na ulazno/izlaznim priključcima, što je lijepo jer bi biti bolno regulirati sve ulazno/izlazne kablove s AVR čipa. Omogućavanje čipa (CE) Koristi se kada se šalju podaci (odašiljač) ili započinje primanje podataka (prijemnik). CE-pin je spojen na sve nekorištene i/O port na AVR -u i postavljen je kao izlaz (postavite bit na jedan u DDx registru gdje je x slovo porta.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Odabir čipa (CSN) Poznat i kao "Ship" odaberite ne ". CSN-pin je takođe povezan na bilo koji neiskorišćeni I/O port na AVR-u i postavljen na izlaz. CSN pin se drži visoko cijelo vrijeme, osim kada treba poslati SPI-naredbu s AVR-a na nRF. Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI sat (SCK) Ovo je serijski sat. SCK se povezuje sa SCK-pinom na AVR-u. Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI Glavni izlaz Slave ulaz (MOSI ili MO) Ovo je linija podataka u SPI sistemu. Ako vaš AVR čip podržava SPI-prijenos poput Atmega88, i ovo se povezuje s MOSI-em na AVR-u i postavljeno je kao izlaz. Na AVR-ima kojima nedostaje SPI, poput ATtiny26 i ATtiny85, oni umjesto toga dolaze s USI-jem, a u podatkovnom listu piše: "USI trožični način rada je kompatibilan sa načinom serijskog perifernog sučelja (SPI) 0 i 1, ali nema funkciju pin za odabir podređenog (SS). Međutim, ova funkcija se može implementirati u softver ako je potrebno "" SS "na koji se poziva isti je kao" CSN " Nakon nekog istraživanja pronašao sam ovaj blog koji mi je pomogao u dodjeli. Da bih pokrenuo USI za SPI i otkrio, otkrio sam da moram spojiti MOSI pin s nRF -a na MISO pin na AVR -u i postaviti ga kao izlaz. Atmega88: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Glavni ulaz Slave izlaz (MISO ili MI) Ovo je linija podataka u SPI sistemu. Ako vaš AVR čip podržava SPI-prijenos poput Atmega88, ovaj se povezuje s MISO-om na AVR-u, a ovaj ostaje kao ulaz. Da bih radio na ATtiny26 i ATtiny85, morao sam koristiti USI kao što je gore spomenuto. Ovo je funkcioniralo samo kad sam spojio MISO pin na nRF -u na MOSI pin na AVR -u i postavio ga kao ulaz i omogućio interno podizanje., ali odličan način da saznate kada se nešto dogodilo nRF -u. možete, na primjer, reći nRF -u da postavi visoku vrijednost IRQ -a kada se paket primi ili kada je uspješan prijenos dovršen. Vrlo korisno! Ako vaš AVR ima više od 8 pinova i dostupan pin za prekid, toplo bih vam predložio da povežete IRQ s tim i postavite zahtjev za prekid. Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

Korak 4: Osnovni dijagram povezivanja

Ovaj dijagram povezivanja je shematski

Korak 5: Kodirajte

Za KOD posjetite GitHub