Безжичен електромер с контрол на натоварването: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

ВЪВЕДЕНИЕ

Youtube Channel::::

Този проект е базиран на микроконтролера Atmega16 като основен мозък за изчисления.

NRF24L01+ Безжичен комуникационен модул се използва за безжично предаване на данни.

Днес имаме стотици и хиляди електромери, инсталирани в жилищен комплекс, търговски център, училище, университет, хостели и много други. Проблемът възниква, когато служителят отчете брояча, за да изчисли сметката за електромер. Изисква много работна ръка и разходи.

Тук измислих прост проект, който ще спести работна ръка и разходи, като автоматично предава Енергийния брой на многократен електромер на доставчика на хост или услуга.

Взех данните от измервателния уред Three Energy и предадох данните към приемника, който изчисли натоварването и общото потребление на метър.

Ако натоварването надвишава допустимото ниво, се включва зумер.

Данните се записват от страната на подателя, така че не се получава загуба на данни, ако приемникът е изключен или връзката е загубена.

Ето работното видео.

Различните компоненти са:

• Енергомер X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Оптрон X 3

Стъпка 1: Настройка на електромера

1. Първо отворете електромера

2. Просто изрежете катодния извод на Cal LED

3. Запояйте 2 проводника в двата края на светодиода.

4. Свържете катода на светодиода към Pin1 на опто-съединителя (MCT2E), а другия край на светодиода към Pin2 на опто-съединителя

5. Свържете щифт 4 на опто-съединителя към черен проводник и Pin5 към кафявия проводник. Свържете черния проводник към земята на платката за проектите Предплатени измервателни уреди за енергия или Проекти за автоматично отчитане на електромера. Кафявият проводник носи импулсния изход.

6. Свържете захранването и заредете, както е показано на тази снимка.

Стъпка 2: Основен алгоритм за изчисление

Тук измервателят е свързан с микроконтролер чрез импулса, който винаги мига на глюкомера. Освен това този импулс се изчислява според неговия мигащ период, използвайки този принцип, ние го изчислихме за една единица и съответно какъв заряд ще бъде за единица.

След 0,3125 вата енергия използва метър LED (калибриране) мига. Означава, ако използваме крушка от 100 вата за минута, тогава импулсът ще мига 5,3 пъти за минута. И това може да се изчисли по дадената формула.

Пулс = (Пулсова честота на метър * ват * 60) / (1000 * 3600)

Ако скоростта на пулса на измервателния уред е 3200 имп., А използваният ват е 100, тогава имаме

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

Пулс = 5,333333333 в минута

Ако 5.3333333333 импулси са възникнали за минута, тогава за един час ще се появят импулси.

Пулс = 5.3333333333* 60 Пулс = ~ 320 ~ 320 Импулсите ще се появят за час

И така, за един час 100 ватова крушка консумира 100 вата електричество и почти 320 импулса мигат.

Сега можем да изчислим един импулсен ток, изразходван във ват

Един импулс (ват) = 100 / 320

Един импулс (ват) = 0,3125

Означава 0,3125 вата електричество, изразходвано за един импулс.

Сега Единици Единица = (една импулсна енергия (електричество))* импулси / 1000

Ако Един импулс = 0,3125 вата Импулси за 10 часа = 3200

Тогава единицата ще бъде единица = (0,3125 * 3200)/1000 единица = 1 означава, една единица за 10 часа за 100 ватова крушка.

Сега да предположим, че една единична ставка е 7 рупии, а след това за един импулс цената ще бъде

Цена на единичен импулс = (7 * консумирана енергия на един импулс) / 1000

Цена на единичен импулс = (7 * 0,3125) / 1000

Цена на единичен импулс = 0,0021875 рупии

Стъпка 3: Nrf24L01 (Кредит на

Проучете тази връзка

Модулът nRF24L01 е страхотен RF модул, който работи в обхвата 2, 4 GHz и е идеален за безжична комуникация в къща, защото ще проникне дори в дебели бетонни стени. NRF24L01 прави цялото трудно програмиране пред вас и дори има функция за автоматично проверяване дали предадените данни са получени от другия край. Има няколко различни версии на чиповете от семейството nRF и всички те изглежда работят в подобен начин. Например, използвах модула nRF905 (433MHz) с почти същия код, който използвам на nRF24L01 и nRF24L01+ без никакви проблеми. Тези малки модули имат впечатляващ обхват, с някои версии, които управляват до 1000 м (свободно виждане) комуникация и до 2000 м с биквадна антена.

nRF24L01 срещу nRF24L01+

Версията (+) е новата актуализирана версия на чипа и поддържа скорост на предаване на данни от 1 Mbps, 2 Mbps и „режим на дълги разстояния“от 250 kbps, което е много полезно, когато искате да удължите продължителността на излъчването. които използвах в предишните си публикации) поддържат само скорост на предаване на данни 1 Mbps или 2 Mbps. И двата модела са съвместими помежду си, стига да са настроени на една и съща скорост на предаване на данни. Тъй като и двамата струват приблизително еднакво (почти нищо), бих ви препоръчал да закупите + версията!

Част първа - Настройка Разлики на връзката Модулът nRF24L01 има 10 конектора, а версията + има 8. Разликата е, че версията +, вместо да има две 3, 3 V и две GND, има своята земя (тази с бял квадрат около нея) и 3, 3 V захранване, един до друг. Ако променяте модула от нова версия + на стара, не забравяйте да преместите кабела GND на правилното място, в противен случай това ще скъси веригата ви. Ето снимка на версията + (изглед отгоре), където можете да видите всички маркирани връзки. Старата версия има две GND връзки в самия връх, вместо в долния десен ъгъл.

Захранване (GND & VCC) Модулът трябва да се захранва с 3, 3 V и не може да се захранва от 5 V захранване! Тъй като отнема много малко ток, използвам линеен регулатор, за да понижа напрежението до 3, 3 V. За да направим нещата малко по -лесни за нас, чипът може да се справи с 5 V на входно -изходните портове, което е хубаво, тъй като би ще бъде болезнено да регулирате всички входно/изходни кабели от AVR чипа. Разрешаване на чип (CE) Използва се, когато или изпращате данните (предавател), или започнете да получавате данни (приемник). CE-щифтът е свързан към неизползваните i/O порт на AVR и е зададен като изход (задайте бит на единица в регистъра DDx, където x е буквата на порта.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Известен също като „Кораб не изберете ". CSN-пинът също е свързан към всеки неизползван I/O порт на AVR и е настроен на изход. CSN щифтът се държи високо през цялото време, с изключение на времето, когато се изпраща SPI-команда от AVR към nRF. Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI Clock (SCK) Това е серийният часовник. SCK се свързва към SCK-пина на AVR. подобно на Atmega88, това също се свързва с MOSI на AVR и е зададено като изход. На AVR, които нямат SPI, като ATtiny26 и ATtiny85, те идват с USI вместо това, а в листа с данни се казва: "Трижичният режим на USI е съвместим с режимите на сериен периферен интерфейс (SPI) 0 и 1, но няма функционалност на извода на избора на подчинен (SS). Тази функция обаче може да бъде внедрена в софтуера, ако е необходимо. "Посоченият" SS "е същият като" CSN " И след известно проучване намерих този блог, който ми помогна да разпределя. За да накарам USI за SPI да работи и разбрах, че трябва да свържа MOSI щифта от nRF към MISO щифта на AVR и да го настроя като изход.: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Главен вход Подчинен изход (MISO или MI) Това е редът за данни в системата SPI. Ако вашият AVR чипът поддържа SPI-трансфер като Atmega88, той се свързва с MISO на AVR и този остава като вход. За да работи на ATtiny26 и ATtiny85, трябваше да използвам USI, както бе споменато по-горе. Това работи само когато свързах щифта MISO на nRF към MOSI щифта на AVR и го зададох като вход и активирам вътрешното извличане., но чудесен начин да разберете кога нещо се е случило с nRF. можете например да кажете на nRF да зададе висок IRQ при получаване на пакет или при успешно предаване. Много полезно! Ако вашият AVR има повече от 8 пина и наличен пин за прекъсване, силно бих ви препоръчал да свържете IRQ към този и да настроите заявка за прекъсване. Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

Стъпка 4: Основна схема на свързване

Тази схема на свързване е схематична

Стъпка 5: Код

За КОД посетете GitHub