წვრილმანი მრავალფუნქციური ენერგიის მრიცხველი V2.0: 12 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ამ ინსტრუქციაში, მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა გააკეთოთ Wemos (ESP8266) დაფუძნებული მრავალფუნქციური ენერგიის მრიცხველი. ეს პატარა მეტრი არის ძალიან სასარგებლო მოწყობილობა, რომელიც აკონტროლებს ძაბვას, დენს, ენერგიას, ენერგიას და სიმძლავრეს. გარდა ამისა, ის ასევე აკონტროლებს გარემოს ტემპერატურას, რაც მნიშვნელოვანია მზის ფოტოელექტრონული გამოყენებისათვის. ეს მოწყობილობა შესაფერისია თითქმის ნებისმიერი DC მოწყობილობისთვის. ეს მცირე მრიცხველი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბატარეის პაკეტის ან დენის ბანკის რეალური სიმძლავრის გასაზომად დუმული დატვირთვის გამოყენებით. მეტრს შეუძლია გაზომოს ძაბვის დიაპაზონი 0 - 26V და მაქსიმალური დენი 3.2A.

ეს პროექტი არის ჩემი ადრინდელი ენერგიის მრიცხველის პროექტის გაგრძელება.

ქვემოთ მოცემულია ახალი მახასიათებლები, რომლებიც დაემატა ადრინდელ ვერსიას

1. დააკვირდით პარამეტრებს სმარტფონიდან

2. პარამეტრების ავტომატური დიაპაზონი

3. ელექტროენერგიის გადასახადის მონიტორინგი

4. USB მოწყობილობის შემმოწმებელი

მე შთაგონებული ვიყავი შემდეგი ორი პროექტით

1. დენის მონიტორი” - DC დენის და ძაბვის სენსორი (INA219)

2. შექმენით თქვენი საკუთარი სიმძლავრის მრიცხველი/ლოგერი

მინდა განსაკუთრებული მადლობა გადავუხადო ზემოხსენებულ ორ პროექტს ავტორებს.

მასალები:

გამოყენებული კომპონენტები:

1. Wemos D1 Mini Pro (ამაზონი)

2. INA219 (ამაზონი)

3. 0.96 OLED ეკრანი (ამაზონი)

4. DS18B20 ტემპერატურის სენსორი (ამაზონი)

5. ლიპო ბატარეა (ამაზონი)

6. ხრახნიანი ტერმინალები (ამაზონი)

7. ქალი / მამაკაცი სათაურები (ამაზონი)

8. პერფორირებული დაფა (ამაზონი)

9. 24 AWG Wire (ამაზონი)

10. Slide Switch (ამაზონი)

11. USB მამრობითი პორტი (ამაზონი)

12. 11. USB ქალი პორტი (ამაზონი)

12. PCB Standoffs (ამაზონი)

13. მზის პანელები (ვოლტაიკი)

გამოყენებული ინსტრუმენტები და ინსტრუმენტები:

1. შედუღების რკინა (ამაზონი)

2. Wire Stripper (ამაზონი)

3. მულტიმეტრი (ამაზონი)

ნაბიჯი 1: ნაბიჯი 1: როგორ მუშაობს?

ენერგიის მრიცხველის გული არის ESP8266 დაფუძნებული Wemos დაფა. ESP8266 იგრძნობს მიმდინარეობას და ძაბვას INA219 მიმდინარე სენსორის და ტემპერატურის სენსორის გამოყენებით DS18B20. ამ ძაბვისა და დენის მიხედვით, ESP აკეთებს მათემატიკას ენერგიის, ენერგიისა და სიმძლავრის გამოსათვლელად. ენერგიის მოხმარებიდან, ელექტროენერგიის გადასახადი გამოითვლება ენერგიის მაჩვენებლის (ფასი კვტ.სთ) საფუძველზე.

მთელი სქემა დაყოფილია 4 ჯგუფად

1. Wemos D1 Mini Pro

Wemos დაფაზე საჭირო ენერგია უზრუნველყოფილია LiPovBattery– დან სლაიდების გადამრთველის საშუალებით.

2. მიმდინარე სენსორი

მიმდინარე სენსორი INA219 დაკავშირებულია Arduino დაფასთან I2C საკომუნიკაციო რეჟიმში (SDA და SCL pin).

3. OLED ჩვენება

მიმდინარე სენსორის მსგავსად, OLED ეკრანი ასევე დაკავშირებულია Arduino დაფასთან I2C კომუნიკაციის რეჟიმში. თუმცა, ორივე მოწყობილობის მისამართი განსხვავებულია.

4. ტემპერატურის სენსორი

აქ მე გამოვიყენე DS18B20 ტემპერატურის სენსორი. ის იყენებს ერთ მავთულის პროტოკოლს Arduino– სთან კომუნიკაციისთვის.

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ სათაურის ქინძისთავები

Arduino– ს, OLED დისპლეის, მიმდინარე სენსორის და ტემპერატურის სენსორის დასამაგრებლად გჭირდებათ ქალი სწორი სათაურების პინი. როდესაც ყიდულობთ პირდაპირ სათაურებს, ისინი ძალიან გრძელი იქნება კომპონენტების გამოსაყენებლად. ამრიგად, თქვენ უნდა მოაწყოთ ისინი შესაბამის სიგრძეზე. გამოსაყენებლად გამოვიყენე საცობი.

ქვემოთ მოცემულია დეტალები სათაურების შესახებ:

1. Wemos Board - 2 x 8 ქინძისთავები

2. INA219 - 1 x 6 ქინძისთავები

3. OLED - 1 x 4 ქინძისთავები

4. ტემპ. სენსორი - 1 x 3 ქინძისთავები

ნაბიჯი 3: შეაერთეთ ქალი თავები

მას შემდეგ, რაც მოამზადეთ ქალის სათაურები, მიამაგრეთ ისინი პერფორირებულ დაფაზე.

სათაურის ქინძისთავების შედუღების შემდეგ, შეამოწმეთ შეესაბამება თუ არა ყველა კომპონენტი სრულყოფილად თუ არა.

ნაბიჯი 4: Solder Screw ტერმინალები, USB პორტი და გადამრთველი

პირველი შეაერთეთ 3 ხრახნიანი ტერმინალი, ხრახნიანი ტერმინალები გამოიყენება დასაკავშირებლად 1. წყარო 2. დატვირთვა და 3. ბატარეა

ზედა ტერმინალები გამოიყენება წყაროს და დატვირთვის დასაკავშირებლად, ხოლო ქვედა ტერმინალი, რომელიც გადამრთველზეა განთავსებული, გამოიყენება ბატარეის ნაკრების დასაკავშირებლად.

შემდეგ შეაერთეთ სლაიდების გადამრთველი. სლაიდების გადამრთველი ჩართავს და გამორთავს Wemos დაფაზე.

ბოლოს შეაერთეთ ქალი USB პორტი. USB პორტის სამონტაჟო ფეხების ზომა ოდნავ აღემატება პერფორირებული ხვრელის ხვრელებს, ასე რომ თქვენ უნდა გახადოთ ხვრელი უფრო ფართო საბურღის გამოყენებით. შემდეგ დააჭირეთ USB პორტს ამ ხვრელებში და შეაერთეთ ყველა ქინძისთავები.

ნაბიჯი 5: მოამზადეთ INA219 სენსორი

INA219 სენსორს გააჩნია 6 პინიანი მამრობითი სათაურის ზოლები და ხრახნიანი ტერმინალი. მამრობითი სათაურის ქინძისთავები განკუთვნილია მიკროკონტროლერთან I2C კავშირისთვის, ხოლო ხრახნიანი ტერმინალი არის ელექტროგადამცემი ხაზის კავშირი დენის გასაზომად.

აქ მე გავამაგრე 6 პინიანი მამრობითი ქინძისთავები INA219– ზე და დავტოვე ხრახნიანი ტერმინალი ესთეტიკური გარეგნობის გათვალისწინებით. შემდეგ მე პირდაპირ შევაერთე ორი მავთული ხრახნიანი ტერმინალისთვის მიწოდებულ შედუღების ბალიშზე, როგორც ეს მოცემულია ზემოთ სურათზე.

ნაბიჯი 6: დააინსტალირეთ ტემპერატურის სენსორი

აქ მე ვიყენებ DS18B20 ტემპერატურის სენსორს TO-92 პაკეტში. მარტივი ჩანაცვლების გათვალისწინებით, მე გამოვიყენე 3 პინიანი ქალი სათაური. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ პირდაპირ შეაერთოთ სენსორი პერფორირებულ დაფაზე.

PIN დიაგრამა DS18B20– ისთვის ნაჩვენებია ზემოთ სურათზე.

ნაბიჯი 7: გააკეთეთ წრე

მას შემდეგ, რაც შეაერთეთ ქალი სათაურები და ხრახნიანი ტერმინალები, თქვენ უნდა შეუერთდეთ ბალიშებს ზემოთ ნაჩვენები სქემატური დიაგრამის მიხედვით.

კავშირები საკმაოდ სწორია

INA219 / OLED -> ვემოსი

VCC -> VCC

GND -> GND

SDA -> D2

SCL-> D1

DS18B20 -> ვემოსი

GND -> GND

DQ -> D4 4.7K გამწევ რეზისტორის საშუალებით

VCC -> VCC

დაბოლოს, შეაერთეთ ხრახნიანი ტერმინალები სქემატური სქემის მიხედვით.

მე გამოვიყენე 24AWG ფერადი მავთულები მიკროსქემის შესაქმნელად. შეაერთეთ მავთული სქემის დიაგრამის მიხედვით.

ნაბიჯი 8: მოამზადეთ ბატარეის პაკეტი

აქ მე გამოვიყენე 700mAh ბატარეის პაკეტი Wemos დაფის გასაძლიერებლად. ბატარეის ნაკრები დამონტაჟებულია მიკროსქემის უკანა მხარეს. ბატარეის დასაყენებლად, მე გამოვიყენე 3M ორმხრივი ლენტი.

რამდენიმე აზრი:

1. თუ თქვენ არ გსურთ გამოიყენოთ ბატარეის პაკეტი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ენერგიის წყარო Wemos დაფაზე ძაბვის მარეგულირებელი მიკროსქემის გამოყენებით.

2. LiPo ბატარეის დასატენად შეგიძლიათ დაამატოთ TP4056 დატენვის დაფა.

ნაბიჯი 9: ჩამონგრევის დამონტაჟება

მას შემდეგ, რაც soldering და გაყვანილობა, მთაზე standoffs 4 კუთხეში. ის უზრუნველყოფს საკმარის კლირენსს მიწიდან მიმაგრებული სახსრებისა და მავთულისათვის.

ნაბიჯი 10: პროგრამული უზრუნველყოფა და ბიბლიოთეკები

1. მომზადება Arduino IDE Wemos დაფისთვის

Arduino კოდის ასატვირთად Wemos დაფაზე, თქვენ უნდა დაიცვას ეს ინსტრუქცია

დააყენეთ სწორი დაფა და COM პორტი.

2. დააინსტალირეთ ბიბლიოთეკები

შემდეგ თქვენ უნდა შემოიტანოთ ბიბლიოთეკა თქვენს Arduino IDE– ში

ჩამოტვირთეთ შემდეგი ბიბლიოთეკები

1. ბლინკის ბიბლიოთეკა

2. ადაფრუტი_სსს 1306

3. ადაფრუტი_INA219

4. დალას ტემპერატურა

5. OneWire

3. არდუინოს ესკიზი

ზემოაღნიშნული ბიბლიოთეკების დაყენების შემდეგ ჩასვით ქვემოთ მოცემული Arduino კოდი. შეიყვანეთ ავტორიზაციის კოდი თქვენი როუტერის ნაბიჯი 1-დან, ssid- დან და პაროლიდან.

შემდეგ ატვირთეთ კოდი.

ნაბიჯი 11: კავშირი ბლინკის აპლიკაციასთან

რადგან Wemos დაფას აქვს ჩაშენებული WiFi ჩიპი, შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ის თქვენს როუტერს და აკონტროლოთ თქვენი სმარტფონის ყველა პარამეტრი. აქ მე გამოვიყენე ბლინკის აპლიკაცია სმარტფონის მონიტორინგის პროგრამის შესაქმნელად.

ბლინკი არის აპლიკაცია, რომელიც იძლევა სრულ კონტროლს Arduino- ზე, ESP8266- ზე, Rasberry- ზე, Intel Edison- ზე და ბევრად მეტ აპარატურაზე. t თავსებადია როგორც Android- თან, ასევე iPhone- თან.

ბლინკში ყველაფერი მუშაობს ენერგიაზე. როდესაც თქვენ შექმნით ახალ ანგარიშს, თქვენ მიიღებთ,️2, 000 ექსპერიმენტის დასაწყებად; ყველა ვიჯეტს სჭირდება გარკვეული ენერგია მუშაობისთვის.

მიჰყევით ქვემოთ მოცემულ ნაბიჯებს:

ნაბიჯი 1: ჩამოტვირთეთ ბლინკის აპლიკაცია

1. Android- ისთვის

2. iPhone– ისთვის

ნაბიჯი 2:

მიიღეთ Auth Token იმისათვის, რომ დააკავშიროთ Blynk აპლიკაცია და თქვენი ტექნიკა, გჭირდებათ Auth Token.

1. შექმენით ახალი ანგარიში ბლინკის აპლიკაციაში.

2. დააჭირეთ QR ხატულას მენიუს ზედა ზოლში.

შექმენით ამ პროექტის კლონი ზემოთ ნაჩვენები QR კოდის სკანირებით. წარმატებული აღმოჩენისთანავე, მთელი პროექტი დაუყოვნებლივ იქნება თქვენს ტელეფონში.

3. პროექტის შექმნის შემდეგ, ბლინკის გუნდი გამოგიგზავნით Auth Token- ს რეგისტრირებული ელ.ფოსტის id- ით.

4. შეამოწმეთ თქვენი ელ.ფოსტის ყუთი და იპოვეთ Auth Token.

ნაბიჯი 12: წრის შემოწმება

დაფის შესამოწმებლად, მე შევაერთე 12V ბატარეა, როგორც წყარო და 3W LED როგორც დატვირთვა.

ბატარეა უკავშირდება წყაროს ხრახნიან ტერმინალს და LED უკავშირდება დატვირთვის ხრახნიან ტერმინალს. LiPo ბატარეა უკავშირდება ბატარეის ხრახნიან ტერმინალს და შემდეგ ჩართეთ ჩართვა სლაიდების გადამრთველის გამოყენებით. თქვენ ხედავთ, რომ ყველა პარამეტრი ნაჩვენებია OLED ეკრანზე.

პარამეტრები პირველ სვეტში არის 1. ძაბვა 2. დენი 3. სიმძლავრე მეორე სვეტში არის 1. ენერგია 2. სიმძლავრე 3. ტემპერატურა

ახლა გახსენით ბლინკის აპლიკაცია თქვენი სმარტფონიდან ყველა ზემოხსენებული პარამეტრის მონიტორინგისთვის.

სიზუსტის შესამოწმებლად მე გამოვიყენე ჩემი მულტიმეტრი და ტესტერი, როგორც ნაჩვენებია ზემოთ. სიზუსტე მათთან ახლოს არის.

მე ნამდვილად კმაყოფილი ვარ ამ ჯიბის ზომის გაჯეტით.

მადლობა რომ კითხულობ ჩემს ინსტრუქციას. თუ მოგწონთ ჩემი პროექტი, არ დაგავიწყდეთ მისი გაზიარება.

კომენტარები და გამოხმაურებები ყოველთვის მისასალმებელია.