Energimätare: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Varning - Vi ansvarar inte för eventuella fel som uppstår när någon reproducerar detta projekt

Energimätare med XMC1100 och TLI 4970 och Wi-Fi-modul NodeMcu (ESP8266)

Energimätaren är en applikation av TLI4970 (Strömgivare) och XMC 2Go och är en plug and play -enhet till alla eluttag med växelström

I denna applikation har energimätaren följande funktioner

• Visar effekt, energi som förbrukas av apparaterna och en uppskattning av räkningen man kan ådra sig.
• Fjärrövervaka energin i hushållsapparater.

Ström från elnätet dras och passeras genom en säkring för att undvika skador på kretskortet under en oavsiktlig kortslutning.

Sedan fördelas växelströmsledningen i två delar:

1. Till lasten genom strömgivaren (TLI4970).

2. 230V AC/5V DC nätaggregat.

Strömgivaren mäter mängden ström som passerar genom en last och skickar en 16-bitars SPI-data (13-bitars strömvärde) till XMC 2Go där energi, effekt och räkningskalibrering sker.

XMC 2Go skickar data till molnet (Thingspeak) med Nodemcu och det visas också på en OLED.

För att slå på enheterna används Buck -omvandlaren för att trappa ner 230v AC till 5v DC

Steg 1: Komponenter/hårdvara och verktyg som används

• Tli4970:
• TLI4970 är en strömsensor med hög precision baserad på Infineons beprövade Hall-teknik. Dess AC & DC mätområde upp till ± 50A och SPI-utgång på 16bit (13-bitars strömvärde). Det är en lättanvänd, helt digital lösning som inte kräver extern kalibrering eller ytterligare delar som A/D-omvandlare, 0 pAmps eller referensspänning.

Det har ett klart att använda Arduino -bibliotek.

Vänligen hitta databladet för TLI4970 -varianten här.

• XMC2Go:
• XMC 2Go-kitet med XMC1100 är kanske världens minsta, fullt utrustade utvärderingssats för mikrokontroller-XMC1100 (baserad på ARM® Cortex ™ -M0)-Inbyggd J-Link Lite-felsökning (realiserad med XMC4200 mikrokontroller)-Ström över USB (Micro USB) - ESD och omvänd strömskydd - 2 x användar -LED - Pin Header 2x8 Pins lämpliga för brödbräda.
• Det kan programmeras med Arduino IDE. Länk
• Användarmanualen hittar du här.
• NodeMCU:
• Wi-Fi-kort för ytterligare info länk
• AC-DC dubbel utgång:
• Stegar ner 220v Ac till 5v DC. Länk
• Oled I2C -skärm:
• Länk
• Prototypbräda:
• Länk
• 5 i 1 förlängningsbox:
• Länk

Elektriska kablar

• Verktyg som används-
• Liten plattskruvmejsel
• Lödkolv, avlödningsfläta
• Avbitartång
• Dremal eller liknande verktyg

Steg 2: Installera Arduino och gör det klart för att kompilera exemplen

• Installera Arduino IDE. Länk
• Installera Infineon -kortpaketet för att kompilera exempelkoden.
• Följ installationssteget en efter en. Länk
• Installera kortpaketet för ESP8266.
• Följ installationsstegen en efter en. Länk

Installera de extra bibliotek som krävs för att sammanställa exempelkoden-

1. TLI4970
2. OLED -skärm

Obs:- Du kan antingen ladda ner zip-filen och lägga till i din Arduino IDE genom att lägga till.zip-fil (om du inte vet, följ stegen i TLI4970 sensor lib i readme-fil), annars kan du installera båda biblioteken från bibliotekshanteraren i IDE.

Steg 3: Anslutningsdiagram

Anslutningen är följande:

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

Steg 4: Konfigurera ThingSpeak för att visualisera data

• Skapa ett konto i ThingSpeak
• Skapa en kanal i ThingSpeak -kontot
• Ta referenserna för ThingSpeak Channel och Write API Key och uppdatera detaljerna i den hemliga filen som finns tillsammans med.ino -filen som ska blinkas i NodeMCU.

Steg 5: Slutsteg

Flasha koden som ges i rar -filen efter att ha ersatt pins_ardiuno som anges i paketet.

Obs! Kopiera pins_arduino.h och ersätt med pins_arduino.h som finns i sökvägen C: / Users / …. AppData / Local / Arduino15 / paket / Infineon / hardware / arm / 1.4.0 / varianter / XMC1100 / config / XMC1100_XMC2GO / pins_arduino.h

Obs: Från buck -omvandlaren tar du 5V -utmatning och startar både XMC2Go och NodeMcu.

Steg 6: Flödesschema och kretsanslutning

Blinka koden kontrollera anslutningarna, energimätaren är redo att beräkna strömförbrukningen från alla apparater som är anslutna till energimätaren.

I det här projektkortet med säkring tas vilket ökar priset på detta tillverkarprojekt, den här saken kan också göras bara genom att använda ett uttag där last kan kopplas in. Men om du använder ett enda uttag utan säkring ska du vara dubbelskyddande vid hantering av växelström.