IoT (daiktų internetu) pagrįsta išmanioji energijos stebėjimo sistema leidžia stebėti energijos suvartojimą namuose ar biure realiu laiku. Sistema renka duomenis į žurnalus ir rodo juos prasmingai, kad galėtumėte toliau naudoti veiksmus, pvz. įspėti arba siųsti pranešimus išmaniajame telefone arba „Alexa“ / „Google Assistant“ apie didelį energijos suvartojimą arba kai energijos suvartojimas pasiekia tam tikrą slenkstis. Be to, tai taip pat padeda taupyti energiją ir išvengti švaistymo.
Šiame vadove išmoksite sukurti išmanųjį energijos stebėjimo įrenginį arba išmanųjį elektros skaitiklį nuo nulio naudojant ESP8266 modulį, pvz. NodeMCU, ESP32, arba D1 Mini, ir SCT013– neinvazinis kintamosios srovės jutiklis.
Daiktai, kurių jums prireiks
Norėdami sukurti šį išmanųjį energijos stebėjimo įrenginį, jums reikia šių dalykų:
- NodeMCU, D1 Mini arba ESP32 mikrovaldiklis. Šiam projektui naudojome NodeMCU (ESP8266).
- SCT013 30A 1V neinvazinis kintamosios srovės gnybtų jutiklis. Taip pat galite naudoti 5A 1V, 10A 1V, 15A 1V, 20A 1V, 50A 1V arba 100A 1V vardinį SCT013 jutiklį pagal savo poreikius.
- MicroUSB kabelis
- Bendrosios paskirties PCB
- 10 µf 16 V kondensatorius
- Du 10K rezistoriai (1/4 vato)
- Vienas 33 omų rezistorius (1/4 vato)
Šis „pasidaryk pats“ projektas apima kintamosios srovės įtampą / srovę, kuri yra mirtina. Jei nesate patyręs, sustokite čia arba tęskite savo rizika.
Išmanaus energijos stebėjimo įrenginio kūrimo veiksmai
Toliau pateikiami veiksmai, kuriuos galite atlikti kurdami daiktų internetu pagrįstą išmanųjį energijos stebėjimo įrenginį, kad būtų galima stebėti energijos suvartojimą.
1 veiksmas: įdiekite ir nustatykite namų asistentą
Vadovaukitės mūsų ankstesniu „pasidaryk pats“ vadovu įdiekite ir nustatykite namų asistentą Raspberry Pi. Jei neturite Raspberry Pi, taip pat galite naudoti seną nešiojamąjį kompiuterį. Tačiau nešiojamasis kompiuteris turės didesnį energijos pėdsaką ir sunaudos daugiau energijos nei Raspberry Pi 3 ar Raspberry Pi 4.
2 veiksmas: įdiekite „ESPHome“ priedą „Home Assistant“ (HA)
ESPHome yra „Home Assistant“ prieinamas priedas, kuris bus naudojamas kuriant pasirinktinę programinę-aparatinę įrangą ir ją naudojant ESP32, NodeMCU arba D1Mini mikrovaldikliuose. Atlikite šiuos veiksmus, kad įdiegtumėte ESPHome priedą HA.
Į Namų asistentas, eiti į Konfigūracija ir spustelėkite Priedai, atsarginės kopijos ir prižiūrėtojas.
Spustelėkite Priedų parduotuvė.
Paieškos juostoje įveskite ESPHome ir tada spustelėkite ESPHome išvardyti po Namų asistento bendruomenės priedai.
Spustelėkite Diegti.
Taip jūsų namų asistente bus įdiegta ESPHome prietaisų skydelis. Įdiegę spustelėkite Pradėti.
Taip pat įgalinti Sargybinis šuo, Automatinis atnaujinimas, ir Rodyti šoninėje juostoje. Tada spustelėkite Atidarykite žiniatinklio vartotojo sąsają paleisti ESPHome prietaisų skydelį.
Spustelėkite +Naujas įrenginys > Tęsti.
Įveskite konfigūracijos pavadinimą, pvz., išmanusis galios matuoklis, ir spustelėkite Kitas.
Pasirinkite ESP32, skirtą ESP32 MCU arba ESP8266, jei naudojate D1 Mini arba NodeMCU ir spustelėkite Kitas.
Spustelėkite Praleisti.
Raskite naujai sukurtą projektą ir spustelėkite Redaguoti.
Viduje smart-power-meter.yaml failą, nukopijuokite ir įklijuokite šis YAML kodas.
Dabar prieš išsaugodami atlikite šiuos pakeitimus,
- Pakeiskite „Wi-Fi“ prisijungimo duomenis ir slaptažodžius.
- Pridėjome a lambda funkcija, skirta apskaičiuoti energijos suvartojimą 230 voltų maitinimo šaltiniui. Tačiau kai kuriose šalyse, pavyzdžiui, JAV, standartinis tiekimas yra 110 V arba 120 V. Jei gyvenate tose šalyse, būtinai pakeiskite vertę iš 230 į 110 arba 120.
Spustelėkite Sutaupyti ir tada spustelėkite Diegti. Pasirinkite Prijunkite prie šio kompiuterio.
ESPHome sukompiliuos kodą ir sukurs dvejetainį arba .bin programinės įrangos failą, pvz., smart-power-meter.bin. Tai gali šiek tiek užtrukti.
Sukūrę programinę-aparatinę įrangą, spustelėkite Parsisiųsti projektą. Taip į jūsų kompiuterį bus atsiųstas .bin programinės įrangos failas.
Prijunkite „NodeMCU“, ESP32 arba D1 Mini plokštę prie kompiuterio arba „Mac“ naudodami mikro USB laidą.
Atsisiųskite ESPHome-Flasher įrankį ir paleiskite jį. Jį galima naudoti „Windows“, „MacOS“ ir „Ubuntu“.
Pasirinkite COM prievadą, eikite į .bin programinės įrangos failą ir spustelėkite Flash ESP.
Suaktyvinus programinę-aparatinę įrangą, įrenginys ESP MCU prisijungs prie „Wi-Fi“ tinklo ir prisijungs prie ESPHome prietaisų skydelio.
3 veiksmas: prijunkite SCT013 kintamosios srovės spaustuko jutiklį prie ESP
Norėdami prijungti SCT013 prie ESP32 arba NodeMCU, galite nusipirkti šį modulį „eBay“. susieti arba prijungti SCT013 jutiklį su D1 Mini, NodeMCU arba ESP32. Taip pat galite sukurti, kaip aš, vadovaudamiesi šia grandinės schema.
Galite nusipirkti 3,5 mm moterišką garso lizdą, kad prijungtumėte SCT013 kintamosios srovės srovės jutiklį su ESP arba nuimkite 3,5 mm SCT013 lizdo laidą ir prijunkite juos prie grandinės.
Baigę įjunkite NodeMCU, prijungdami jį prie mikro USB maitinimo šaltinio. Veiks bet koks išmaniojo telefono įkroviklis su 5 V išėjimu.
4 veiksmas: sukalibruokite SCT013 jutiklio reikšmes
Norėdami išmatuoti srovę ir sukalibruoti jutiklį, turite jį prispausti prie fazinio laido (dažniausiai raudonos spalvos), einančio iš elektros skaitiklio į jūsų namo skirstomąją dėžę.
Eiti į ESPHome prietaisų skydelis ir spustelėkite Rąstai pagal išmanusis galios matuoklis.
Žurnaluose bus rodomas „Wi-Fi“ stiprumas ir ryšio būsena.
Atkreipkite dėmesį į „Išmatuota srovė“: siuntimo būsena x.xxxx A su vertė.
Panašiai turėtų būti ir minučių svyravimai, jei jūsų namuose nėra naujos apkrovos. Surinkite bent 10 verčių ir išimkite vidurkį.
Tada pridėkite šį kodą į smart-power-meter.yaml failą pagal Jutiklis:
filtrai:
- calibrate_linear:
- 0 -> 0
- 0.00807 -> 1.2228
čia 0.00807 yra vidutinė vertė ir 1.2228 yra tikroji srovė, patenkanti į mūsų namus. Šią tikrąją vertę galite sužinoti iš savo elektros skaitiklio.
Jei jūsų elektros skaitiklis nerodo esamos vertės arba neturite prieigos prie skaitiklio, atlikite kitą metodą, kad kalibruotumėte jutiklio reikšmes. Alternatyvus būdas kalibruoti jutiklių vertes Galite nuimti išorinį dangą nuo prailginimo plokštės kabelio ir atskleisti vidinius laidus.
Tada užfiksuokite SCT013 jutiklį ant atviro fazinio laido (raudono laido) ir paleiskite apkrovą, pvz., mikrobangų krosnelę arba ventiliatorių. Būkite atsargūs nuimdami ilginimo plokštės kabelį. Nepjaukite laido ir nepradurkite vidinių laidų.
Patikrinkite žurnalus ir pakeiskite reikšmes. Išsaugokite jį ir spustelėkite Diegti.
Kadangi išmanusis galios matuoklis yra prijungtas ir prijungtas, kodą galite įkelti Belaidžiu būdu.
Naujoji programinė įranga bus sukompiliuota ir įkelta belaidžiu būdu. Baigę pamatysite tikrąsias dabartines vertes.
Norėdami gauti tikslesnių verčių, rekomenduojame naudoti multimetrą išmatuoti srovę, kurią paima prietaisas ir praneša SCT013 jutiklis. Tada pakeiskite esančius filtrai vertes, kaip aprašyta aukščiau.
5 veiksmas: sukonfigūruokite energijos valdymo skydelį „Home Assistant“.
Norėdami sukonfigūruoti energijos valdymo skydelį „Home Assistant“, turite pridėti jutiklį prie „Home Assistant“. Veiksmai yra tokie.
Eiti į Konfigūracija> Įrenginiai ir paslaugos> Pridėti integraciją.
Ieškokite ir spustelėkite ESPHome.
Įveskite IP adresas jutiklio (tai galite rasti žurnaluose) ir spustelėkite Pateikti.
Pasirinkite sritį ir spustelėkite Baigti.
Spustelėkite išmanusis galios matuoklis ir tada spustelėkite 1 įrenginys.
Spustelėkite Pridėti į lovelace.
Pasirinkite a Kambarys (Pasirinkite numatytąjį, jei dar nesukūrėte jokių patalpų) ir spustelėkite Kitas.
Taip bus pridėti objektai.
Galite toliau tinkinti savo kambario korteles, kad pridėtumėte matuoklį, rodantį esamą paklausą.
Taip pat galite pridėti gražių grafikų, naudodami mini grafinių kortelių integravimas.
6 veiksmas: stebėkite kasdienį / mėnesinį / metinį energijos suvartojimą naudodami namų asistentą
Energijos prietaisų skydelis buvo pristatytas „Home Assistant“ išleidus HA 2021.8, todėl lengva gauti įžvalgios informacijos apie kasdienį, mėnesinį ar metinį energijos suvartojimą. Galite greitai pasiekti prietaisų skydelį iš šoninės juostos ir patikrinti, kiek energijos šiandien sunaudojama. Taip pat galite suskirstyti naudojimą valandomis.
Norėdami sužinoti daugiau, žr. „Home Assistant“ dokumentacijos energijos valdymo skyrių.
Būkite protingi, taupykite energiją
Be viso namo energijos suvartojimo stebėjimo, galite sukurti kelis išmaniuosius energijos stebėjimo jutiklius naudodami SCT013 arba PZEM-004T jutiklį. aktyviai ir tiksliai sekti atskirų ar konkrečių buitinių prietaisų, tokių kaip ŠVOK, elektriniai šildytuvai, varikliai, geizeriai, energijos suvartojimą, ir tt Taip pat galite sužinoti įrenginio veiklos būseną, t. y. ar jis ĮJUNGTAS, ar IŠJUNGTAS.
Tada galite naudoti šią informaciją kaip įvykius „Home Assistant“, kad sukurtumėte automatizavimą, pvz., siųstumėte jums pranešimus išmaniajame telefone arba per „Alexa“ ar „Google Assistant“.
Įdomu, ar kompiuteriai naudoja daug energijos? Atėjo laikas sužinoti, kiek elektros energijos sunaudoja jūsų kompiuteris ir kaip ją sumažinti.
Skaitykite toliau
- DIY
- Energijos taupymas
- ESP32
Ravi yra ekspertas technologijų aiškintojas, IoT entuziastas ir Linux mylėtojas, turintis didelių duomenų ir programų kūrimo žinių. Didžiąją dalį savaitgalių jis praleidžia dirbdamas su daiktų interneto įrenginiais ir žaisdamas žaidimus „Xbox“. Jis taip pat yra vienas keliautojas, mėgstantis žygius pėsčiomis ir tyrinėti naujus takus.
Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. knygų ir išskirtinių pasiūlymų!
Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia
