Đồng hồ năng lượng: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Thận trọng - Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất kỳ sai sót nào trong khi tái tạo dự án này bởi bất kỳ ai

Đồng hồ đo năng lượng sử dụng XMC1100 và TLI 4970 & mô-đun Wi-Fi NodeMcu (ESP8266)

Đồng hồ đo năng lượng là một ứng dụng của TLI4970 (Cảm biến dòng điện) và XMC 2Go và là thiết bị cắm và chạy cho bất kỳ ổ cắm điện nào có nguồn điện AC

Trong ứng dụng này, Đồng hồ năng lượng có các tính năng sau

• Hiển thị Điện năng, Năng lượng được tiêu thụ bởi các thiết bị và ước tính hóa đơn mà một người có thể phải chịu.
• Giám sát từ xa năng lượng của các thiết bị gia dụng.

Nguồn điện từ nguồn điện xoay chiều được rút ra và đi qua cầu chì để tránh bất kỳ thiệt hại nào cho bảng mạch trong quá trình ngắn mạch ngẫu nhiên.

Khi đó đường dây điện xoay chiều được phân thành hai phần:

1. Để tải qua cảm biến hiện tại (TLI4970).

2. Mô-đun Nguồn điện 230V AC / 5V DC.

Cảm biến hiện tại đo lượng dòng điện đi qua tải và gửi dữ liệu SPI 16 bit (giá trị dòng điện 13 bit) đến XMC 2Go, trong đó hiệu chuẩn năng lượng, công suất và hóa đơn diễn ra.

XMC 2Go gửi dữ liệu lên đám mây (Thingspeak) bằng Nodemcu và nó cũng hiển thị trên màn hình OLED.

Để cấp nguồn cho các thiết bị, bộ chuyển đổi Buck được sử dụng để giảm 230v AC xuống 5v DC

Bước 1: Các thành phần / phần cứng & Công cụ được sử dụng

• Tli4970:
• TLI4970 là cảm biến dòng điện có độ chính xác cao dựa trên công nghệ Hall đã được chứng minh của Infineon. Phạm vi đo AC & DC của nó lên đến ± 50A và đầu ra SPI 16 bit (giá trị dòng 13 bit). Đây là một giải pháp kỹ thuật số hoàn toàn, dễ sử dụng không yêu cầu hiệu chuẩn bên ngoài hoặc các bộ phận bổ sung như bộ chuyển đổi A / D, 0 pAmps hoặc điện áp tham chiếu.

Nó có sẵn thư viện Arduino để sử dụng.

Vui lòng tìm biểu dữ liệu của biến thể TLI4970 tại đây.

• XMC2Go:
• Bộ công cụ XMC 2Go với XMC1100 có thể là bộ công cụ đánh giá vi điều khiển nhỏ nhất, đầy đủ tính năng nhất thế giới - XMC1100 (dựa trên ARM® Cortex ™ -M0) - Trình gỡ lỗi J-Link Lite trên bo mạch (Được thực hiện bằng Vi điều khiển XMC4200) - Cấp nguồn qua USB (Micro USB) - ESD và bảo vệ dòng điện ngược - 2 đèn LED người dùng - Đầu ghim Chân cắm 2x8 thích hợp cho Breadboard.
• Nó có thể được lập trình bằng Arduino IDE. Liên kết
• Hướng dẫn sử dụng có thể được tìm thấy ở đây.
• NodeMCU:
• Bảng Wi-Fi để biết thêm thông tin liên kết
• Đầu ra kép AC-DC:
• Bước xuống 220v Ac xuống 5v Dc. Liên kết
• Màn hình Oled I2C:
• Liên kết
• Ban nguyên mẫu:
• Liên kết
• Hộp mở rộng 5 trong 1:
• Liên kết

Dây điện

• Công cụ được sử dụng-
• Tuốc nơ vít đầu phẳng nhỏ
• Sắt hàn, bím tóc
• Máy cắt dây
• Dremal hoặc công cụ tương tự

Bước 2: Cài đặt Arduino và chuẩn bị sẵn sàng để biên dịch các ví dụ

• Cài đặt Arduino IDE. Liên kết
• Cài đặt gói bảng Infineon để biên dịch mã ví dụ.
• Làm theo từng bước cài đặt một. Liên kết
• Cài đặt gói bo mạch cho ESP8266.
• Làm theo từng bước cài đặt một. Liên kết

Cài đặt các thư viện bổ sung cần thiết để biên dịch mã ví dụ-

1. TLI4970
2. Màn hình OLED

Lưu ý: - Bạn có thể tải xuống zip và thêm IDE Arduino của mình bằng cách thêm tệp.zip (nếu không biết, hãy làm theo các bước được cung cấp trong lib cảm biến TLI4970 trong tệp readme), nếu không, bạn có thể cài đặt cả hai thư viện từ trình quản lý thư viện trong IDE.

Bước 3: Sơ đồ kết nối

Kết nối như sau:

XMC 2Go ----> Tli4970

Vss ------- GND

Vdd ---------> 3,3V

P0_6 --------> MISO

P0_8 -------> SCK

P0_9 -------> CS

XMC 2Go -----> Nodemcu

Vss ----------> GND

Vdd ----------> 3,3

VP2_0 ------> D6

Nodemcu - OLED

GND --------> GND

3,3V ---------> 3,3V

D1 ------------> SCK

D2 ------------> SDA

Bước 4: Thiết lập ThingSpeak để trực quan hóa dữ liệu

• Tạo tài khoản trong ThingSpeak
• Tạo kênh trong tài khoản ThingSpeak
• Lấy thông tin đăng nhập của Kênh ThingSpeak và Ghi Khóa API và cập nhật thông tin chi tiết trong tệp bí mật có cùng với tệp.ino sẽ được hiển thị trong NodeMCU.

Bước 5: Các bước cuối cùng

Flash mã được cung cấp trong tệp rar sau khi thay thế cácpin_ardiuno được cung cấp trong gói.

Lưu ý: Sao chéppin_arduino.h và thay thế bằng cácpin_arduino.h có trong đường dẫn C: / Users \…. / AppData / Local / Arduino15 / package / Infineon / phần cứng / arm / 1.4.0 / biến thể / XMC1100 / config / XMC1100_XMC2GO / pin_arduino.h

Lưu ý: Từ bộ chuyển đổi buck lấy đầu ra 5V và cấp nguồn cho cả XMC2Go và NodeMcu.

Bước 6: Sơ đồ dòng chảy & kết nối mạch

Flash mã kiểm tra các kết nối, đồng hồ đo năng lượng đã sẵn sàng để tính toán điện năng tiêu thụ của bất kỳ thiết bị nào được kết nối với đồng hồ đo năng lượng.

Trong bảng dự án này có cầu chì đang được sử dụng làm tăng giá của dự án nhà sản xuất này, điều này cũng có thể được thực hiện chỉ bằng cách sử dụng một ổ cắm có thể cắm tải. Nhưng nếu bạn đang sử dụng một ổ cắm duy nhất không có cầu chì thì hãy bảo vệ kép trong khi xử lý nguồn điện AC.