Անլար էներգիայի հաշվիչ `բեռի վերահսկմամբ` 5 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

ՆԵՐԱՈԹՅՈՆ

Youtube ալիք::::

Այս նախագիծը հիմնված է Atmel- ի Atmega16 միկրոկառավարիչի վրա ՝ որպես հաշվարկման հիմնական ուղեղ:

NRF24L01+ Անլար հաղորդակցության մոդուլն օգտագործվում է անլար տվյալների փոխանցման համար:

Այսօր մենք ունենք հարյուրավոր և հազարավոր էներգաչափիչներ տեղադրված Բնակարանային համալիրում, Առևտրի կենտրոնում, դպրոցում, համալսարանում, հանրակացարաններում և շատ ավելին: Խնդիրն առաջանում է, երբ աշխատողը կարդում է հաշվիչը `էներգիայի հաշվիչի հաշվարկը կատարելու համար: Դրա համար անհրաժեշտ է շատ աշխատուժ և ծախսեր:

Այստեղ ես հանդես եմ եկել մի պարզ նախագծով, որը կխնայի աշխատուժ և ծախսեր `ինքնաբերաբար փոխանցելով էներգիայի բազմակի հաշվիչի էներգիայի հաշվարկը Հյուրընկալող կամ providerառայություն մատուցողին:

Ես վերցրել եմ Three Energy հաշվիչից ստացված տվյալները և տվյալները փոխանցել ընդունիչին, որը հաշվարկել է բեռը և մեկ մետրի ընդհանուր սպառումը:

Եթե բեռը գերազանցում է թույլատրելի մակարդակը, ապա ազդանշան է սկսվում:

Տվյալները պահվում են ուղարկողի կողքին, այնպես որ տվյալների կորուստ չի առաջանում, եթե ստացողն անջատված է կամ կապը կորած է:

Ահա Աշխատանքային տեսանյութը:

Տարբեր բաղադրիչներն են.

• Էներգիայի հաշվիչ X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Optocoupler X 3

Քայլ 1: Էներգիայի հաշվիչի տեղադրում

1. Նախ բացեք Էներգիայի հաշվիչը

2. Պարզապես կտրեք Cal LED- ի կաթոդի տերմինալը

3. LED- ի 2 ծայրերին կպցրեք 2 լար:

4. LED- ի կաթոդը միացրեք Opto- միակցիչի Pin1- ին (MCT2E), իսկ LED- ի մյուս ծայրը `Opto- զուգորդի Pin2- ին:

5. Օպտո-միակցիչի 4-րդ կապը միացրեք սև մետաղալարին, իսկ Pin5- ը ՝ շագանակագույն մետաղալարին: Նախագծերի համար կանխավճարային էներգիայի հաշվիչի կամ ավտոմատ հաշվիչի ընթերցման նախագծերի համար Սև մետաղալարը միացրեք տպատախտակին: Շագանակագույն մետաղալարը կրում է զարկերակային ելքը:

6. Միացրեք հոսանքի աղբյուրը և բեռը, ինչպես այս նկարում է:

Քայլ 2. Հաշվարկի հիմնական ալգո

Այստեղ հաշվիչը միակցվում է միկրոկառավարիչի հետ `զարկերակի միջոցով, որը միշտ թարթում է հաշվիչի վրա: Ավելին, այդ զարկերակը հաշվարկվում է ըստ թարթման ժամանակաշրջանի, այս սկզբունքի համաձայն մենք հաշվարկել ենք այն մեկ միավորի համար և, համապատասխանաբար, ինչ լիցք կլինի միավորի համար:

0.3125 վտ էներգիայից հետո Meter LED (calibrate) թարթում է: Նշանակում է, եթե մենք օգտագործում ենք 100 վտ լամպ մեկ րոպեի համար, ապա զարկերակը մեկ րոպեում կթարթվի 5,3 անգամ: Եվ դա կարելի է հաշվարկել տրված բանաձևի միջոցով:

Ulարկերակ = (ulարկերակային արագություն Մետր * վտ * 60) / (1000 * 3600)

Եթե հաշվիչի զարկերակային արագությունը 3200 իմպ է, իսկ օգտագործած վաթը `100, ապա մենք ունենք

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

Իմպուլս = 5.333333333 րոպեում

Եթե 5.3333333333 իմպուլսներ տեղի են ունեցել մեկ րոպեի ընթացքում, ապա մեկ ժամվա ընթացքում իմպուլսներ տեղի կունենան:

Pulse = 5.3333333333* 60 Pulse = ~ 320 ~ 320 Իմպուլսները կհայտնվեն մեկ ժամվա ընթացքում

Այսպիսով, մեկ ժամում 100 վտ լամպը սպառեց 100 վտ էլեկտրաէներգիա, և գրեթե 320 զարկերակ թարթեց:

Այժմ մենք կարող ենք հաշվարկել մեկ զարկերակային էլեկտրաէներգիա, որը սպառվում է վտ -ով

Մեկ զարկերակ (վտ) = 100 / 320

Մեկ զարկերակ (վտ) = 0.3125

Նշանակում է 0.3125 վտ էլեկտրաէներգիա, որը սպառում է մեկ զարկերակ:

Այժմ Միավորների Միավոր = (մեկ զարկերակային էներգիա (էլեկտրաէներգիա))* իմպուլսներ / 1000

Եթե Մեկ զարկերակ = 0.3125 վտ Իմպուլսներ 10 ժամվա ընթացքում = 3200

Այնուհետև Միավորը կլինի Unit = (0.3125 * 3200)/1000 Unit = 1 Միջոց, մեկ միավոր 10 ժամում 100 վտ լամպի համար:

Այժմ ենթադրենք, որ մեկ միավորի փոխարժեքը 7 ռուփի է, ապա մեկ զարկերակի արժեքը կկազմի

Մեկ զարկերակի արժեքը = (7 * մեկ զարկերակային էներգիա սպառվում է) / 1000

Մեկ զարկերակային արժեքը = (7 * 0.3125) / 1000

Մեկ զարկերակային արժեքը = 0.0021875 ռուփի

Քայլ 3: Nrf24L01 (վարկ ՝

Ուսումնասիրեք այս հղումը

NRF24L01 մոդուլը հիանալի ՌԴ մոդուլ է, որն աշխատում է 2,4 ԳՀց հաճախականությամբ և կատարյալ է տան անլար հաղորդակցության համար, քանի որ այն ներթափանցելու է նույնիսկ բետոնե հաստ պատեր: NRF24L01- ն ամեն ինչ անում է ձեզ համար ծանր ծրագրավորմամբ, և նույնիսկ ունի գործառույթ ՝ ինքնաբերաբար ստուգելու, թե արդյոք փոխանցված տվյալները ստացվում են մյուս ծայրում: Կան nRF ընտանիքի չիպերի մի քանի տարբեր տարբերակներ, և դրանք բոլորը կարծես աշխատում են նմանատիպ եղանակ: Ես, օրինակ, օգտագործել եմ nRF905 (433 ՄՀց) մոդուլը գրեթե նույն կոդով, ինչ ես օգտագործում եմ nRF24L01 և nRF24L01+ առանց որևէ խնդիրների: Այս փոքրիկ մոդուլներն ունեն տպավորիչ միջակայք `որոշ տարբերակներով, որոնք կառավարում են մինչև 1000 մ (ազատ տեսողություն) հաղորդակցություն և մինչև 2000 մ երկկողմանի ալեհավաքով:

nRF24L01 ընդդեմ nRF24L01+

(+) Տարբերակը չիպի նոր թարմացված տարբերակն է և ապահովում է 1 Մբիթ / վրկ, 2 Մբիթ / վ արագություն և 250 կբիթ / վ արագությամբ «հեռավոր ռեժիմ», ինչը շատ օգտակար է, երբ ցանկանում եք երկարացնել հեռարձակման տևողությունը: Ավելի հին nRF24L01 (որը ես օգտագործել եմ իմ նախորդ գրառումներում) ապահովում է միայն 1 Մբիթ / վրկ կամ 2 Մբիթ / վրկ տվյալների արագություն: Երկու մոդելներն էլ համատեղելի են միմյանց հետ, քանի դեռ դրանք դրված են նույն տվյալների արագության վրա: Քանի որ դրանք երկուսն էլ արժեն մոտավորապես նույնը (գրեթե ոչինչ), ես ձեզ խորհուրդ կտամ գնել + տարբերակը:

Մաս առաջին - Կարգավորում Միացման տարբերություններ nRF24L01 մոդուլն ունի 10 միակցիչ, իսկ + տարբերակն ունի 8. Տարբերությունն այն է, որ + տարբերակը երկու 3, 3 Վ և երկու GND ունենալու փոխարեն ունի իր հիմքը (մեկը, որի շուրջը սպիտակ քառակուսի է) և 3, 3 Վ լարման, միմյանց կողքին: Եթե մոդուլը նոր + տարբերակից փոխում եք հինի, համոզվեք, որ չմոռանաք GND մալուխը ճիշտ տեղ տեղափոխել, հակառակ դեպքում այն կկրճատի ձեր միացումը: Ահա + տարբերակի նկարը (վերևի տեսք), որտեղ կարող եք տեսնել բոլոր պիտակավորված կապերը: Հին տարբերակը երկու GND կապ ունի ամենավերևում ՝ ներքևի աջ անկյունի փոխարեն:

Էներգամատակարարում (GND & VCC) Մոդուլը պետք է սնուցվի 3, 3 Վ լարման միջոցով և չի կարող սնուցվել 5 Վ լարման աղբյուրով: Քանի որ շատ քիչ հոսանք է պահանջվում, ես օգտագործում եմ գծային կարգավորիչ ՝ լարումը մինչև 3, 3 Վ իջեցնելու համար: Մեզ համար ամեն ինչ մի փոքր ավելի հեշտ դարձնելու համար չիպը կարող է 5 Վ լարման մուտքի/ելքի նավահանգիստներում աշխատել, ինչը հաճելի է ցավ լինի AVR չիպից բոլոր i/O մալուխները կարգավորելու համար: Chip Enable (CE)-ը օգտագործվում է այն ժամանակ, երբ կամ ուղարկվում են տվյալներ (հաղորդիչ) կամ սկսում են տվյալներ ստանալ (ընդունիչ): CE- կապը միացված է չօգտագործված ցանկացածին i/O նավահանգիստը AVR- ի վրա և սահմանվում է որպես ելք (բիթը սահմանում է DDx գրանցամատյանում մեկին, որտեղ x- ն է նավահանգստի տառը): Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Նաև հայտնի է որպես «Նավ ընտրել ոչ »: CSN- կապը միացված է նաև AVR- ի ցանկացած չօգտագործված մուտքի/ելքի պորտին և դրված է ելքի: CSN- ի քորոցն անընդհատ բարձր է պահվում, բացառությամբ այն դեպքերի, երբ պետք է SPR- հրաման AVR- ից ուղարկենք nRF: Atmega88: PB2, ATtiny26: PA1, ATtiny85: PB4SPI ockամացույց (SCK) Սա սերիական ժամացույց է: SCK- ն միանում է AVR- ի SCK- պինին: Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI Հիմնական ելք Ստրուկի մուտք (MOSI կամ MO) Սա SPI համակարգի տվյալների գիծն է: Եթե ձեր AVR չիպը աջակցում է SPI- փոխանցմանը ինչպես Atmega88- ը, սա նույնպես միանում է MOSI- ին AVR- ով և սահմանվում է որպես ելք: AVR- ի դեպքում, որը չունի SPI, ATINy26- ի և ATtiny85- ի նման նրանք փոխարենը գալիս են USI- ով, իսկ տվյալների թերթիկում ասվում է. համապատասխանում է 0 և 1 սերիական ծայրամասային միջերեսի (SPI) ռեժիմին, սակայն չունի ստրուկի ընտրության (SS) քորոց գործառույթը: Այնուամենայնիվ, անհրաժեշտության դեպքում այս հնարավորությունը կարող է իրականացվել ծրագրային ապահովման մեջ: Եվ որոշ հետազոտություններից հետո ես գտա այս բլոգը, որն ինձ օգնեց հատկացնել: USI- ի SPI- ն գործարկելու համար ես պարզեցի, որ ես պետք է միացնեմ MOSI կապը nRF- ից AVR- ի MISO կապին և այն որպես ելք սահմանեմ: Atmega88 ՝ PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Գլխավոր մուտքագրում Ստրուկի ելք (MISO կամ MI) Սա SPI համակարգի տվյալների գիծն է: Եթե ձեր AVR չիպը աջակցում է SPI- փոխանցմանը, ինչպես Atmega88- ը, այն միանում է MISO- ին AVR- ով, և սա մնում է որպես մուտքագրում: Որպեսզի այն աշխատի ATtiny26 և ATtiny85- ի վրա, ես ստիպված էի օգտագործել USI- ն, ինչպես վերը նշվեց: Սա աշխատեց միայն այն ժամանակ, երբ ես nRF- ի MISO կապը միացրեցի AVR- ի MOSI կապին և այն դրեցի որպես մուտք և միացրեցի ներքին քաշքշուկը: Atmega88: PB4, ATtiny26: PB0, ATtiny85: PB0, բայց հիանալի միջոց է իմանալու, թե երբ ինչ -որ բան տեղի է ունեցել nRF- ի հետ: Դուք կարող եք, օրինակ, ասել nRF- ին, որ փաթեթը ստանալիս կամ երբ հաջող փոխանցումն ավարտվի, բարձր IRQ սահմանել: Շատ օգտակար է: Եթե ձեր AVR- ն ունի ավելի քան 8 կապում և առկա է ընդհատման քորոց, ես ձեզ կառաջարկեի IRQ- ն միացնել դրան և ընդհատման հարցում տեղադրել: Atmega88: PD2, ATtiny26: PB6, ATtiny85: -

Քայլ 4: Հիմնական կապի դիագրամ

Այս կապի դիագրամը սխեմատիկ է

Քայլ 5: Կոդ

ԿՈԴ -ի համար այցելեք GitHub