DIY Çok İşlevli Enerji Ölçer V2.0: 12 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Bu Eğitilebilir Kitapta, size Wemos (ESP8266) tabanlı Çok İşlevli Enerji Ölçer'in nasıl yapıldığını göstereceğim. Bu küçük Metre, voltaj, akım, güç, enerji ve kapasiteyi izleyen çok kullanışlı bir cihazdır. Bunların dışında güneş fotovoltaik uygulaması için önemli olan ortam sıcaklığını da izler. Bu cihaz hemen hemen her DC cihazı için uygundur. Bu küçük sayaç, boş bir yük kullanarak pil takımının veya güç bankasının gerçek kapasitesini ölçmek için de kullanılabilir. Metre, 0 - 26V voltaj aralığına ve maksimum 3,2A akıma kadar ölçüm yapabilir.

Bu proje daha önceki Energy meter projemin devamıdır.

Aşağıdakiler önceki sürüme eklenen yeni özelliklerdir

1. Akıllı telefondan parametreleri izleyin

2. Otomatik parametre aralığı

3. Elektrik Faturasının Takibi

4. USB cihazı test cihazı

Aşağıdaki iki projeden ilham aldım

1. Güç Monitörü” - DC Akım ve Gerilim Sensörü (INA219)

2. Kendi Güç Ölçerinizi/Kaydedicinizi Yapın

Yukarıdaki iki proje yazarına özellikle teşekkür etmek istiyorum.

Gereçler:

Kullanılan Bileşenler:

1. Wemos D1 Mini Pro (Amazon)

2. INA219 (Amazon)

3. 0.96 OLED Ekran (Amazon)

4. DS18B20 Sıcaklık Sensörü (Amazon)

5. Lipo Pil (Amazon)

6. Vidalı Terminaller (Amazon)

7. Kadın / Erkek Başlıklar (Amazon)

8. Delikli Levha (Amazon)

9. 24 AWG Kablosu (Amazon)

10. Sürgülü Anahtar (Amazon)

11. USB Erkek Bağlantı Noktası (Amazon)

12. 11. USB Dişi Bağlantı Noktası (Amazon)

12. PCB Karşıtlıkları (Amazon)

13. Güneş Panelleri (Voltaik)

Kullanılan Araçlar ve Aletler:

1. Havya (Amazon)

2. Kablo Soyucu (Amazon)

3. Multimetre (Amazon)

Adım 1: Adım 1: Nasıl Çalışır?

Energy Meter'ın kalbi, ESP8266 tabanlı bir Wemos kartıdır. ESP8266, INA219 akım sensörünü ve sıcaklık sensörü DS18B20'yi kullanarak akımı ve voltajı algılar. Bu voltaj ve akıma göre ESP, güç, enerji ve kapasiteyi hesaplamak için matematiği yapar. Enerji tüketiminden elektrik faturası, enerji oranına (kWh başına fiyat) göre hesaplanır.

Tüm Şematik 4 gruba ayrılmıştır

1. Wemos D1 Mini Pro

Wemos kartı için gereken güç, bir sürgülü anahtar aracılığıyla bir LiPovBattery'den sağlanır.

2. Akım Sensörü

Akım Sensörü INA219, I2C iletişim modunda (SDA ve SCL pini) Arduino kartına bağlanır.

3. OLED Ekran

Mevcut Sensöre benzer şekilde, OLED ekran da I2C iletişim modunda Arduino kartına bağlanır. Ancak, her iki cihazın adresi farklıdır.

4. Sıcaklık Sensörü

Burada DS18B20 sıcaklık sensörünü kullandım. Arduino ile iletişim kurmak için tek kablolu bir protokol kullanır.

2. Adım: Başlık Pinlerini Hazırlayın

Arduino, OLED ekran, akım sensörü ve sıcaklık sensörünü monte etmek için bazı dişi düz başlık pinlerine ihtiyacınız var. Düz başlıkları satın aldığınızda, bileşenlerin kullanılması için çok uzun olacaktır. Bu nedenle, onları uygun bir uzunluğa indirmeniz gerekecek. Kesmek için bir kıskaç kullandım.

Başlıklarla ilgili ayrıntılar aşağıdadır:

1. Wemos Kartı - 2 x 8 pim

2. INA219 - 1 x 6 pim

3. OLED - 1 x 4 pim

4. Sıcaklık. Sensör - 1 x 3 pim

3. Adım: Dişi Başlıkları Lehimleyin

Dişi başlık pimini hazırladıktan sonra delikli levhaya lehimleyin.

Başlık pimlerini lehimledikten sonra, tüm bileşenlerin tam olarak uyup uymadığını kontrol edin.

Adım 4: Lehim Vidalı Terminaller, USB Bağlantı Noktası ve Anahtar

İlk önce 3 vidalı terminali lehimleyin, vidalı terminaller 1. Kaynak 2. Yük ve 3. Bataryayı bağlamak için kullanılır.

Üst terminaller kaynak ve yük bağlantısı için, alt terminal ise anahtarın yanına yerleştirilen pil takımının bağlanması için kullanılır.

Ardından sürgülü anahtarı lehimleyin. Sürgülü anahtar, Wemos panosuna giden gücü AÇAR ve KAPATIR.

Sonunda dişi USB portunu lehimleyin. USB bağlantı noktasının montaj ayaklarının boyutu, delikli deliğin içindeki deliklerden biraz daha büyüktür, bu nedenle bir matkap kullanarak deliği genişletmeniz gerekir. Ardından USB bağlantı noktasını bu deliklere bastırın ve tüm pimleri lehimleyin.

Adım 5: INA219 Sensörünü Hazırlayın

INA219 sensörü, 6 pinli erkek başlık şeritleri ve bir vidalı terminal ile birlikte gelir. Erkek başlık pinleri mikrodenetleyici ile I2C bağlantısı içindir ve vidalı terminal akımı ölçmek için güç hattı bağlantısı içindir.

Burada 6pin erkek pimleri INA219'a lehimledim ve estetik görünüm için vidalı terminali bıraktım. Daha sonra vidalı klemens için verilen lehim pedine yukarıdaki resimde görüldüğü gibi iki kabloyu direkt lehimliyorum.

Adım 6: Sıcaklık Sensörünü Monte Edin

Burada TO-92 paketindeki DS18B20 sıcaklık sensörünü kullanıyorum. Kolay değiştirmeyi düşünerek 3 pin dişi başlık kullandım. Ancak sensörü doğrudan delikli panoya lehimleyebilirsiniz.

DS18B20 için pin şeması yukarıdaki resimde gösterilmiştir.

Adım 7: Devreyi Yapın

Dişi başlıkları ve vidalı terminalleri lehimledikten sonra, pedleri yukarıda gösterilen şematik diyagrama göre birleştirmeniz gerekir.

Bağlantılar oldukça düz

INA219 / OLED -> Wemos

VCC -> VCC

GND - > GND

SDA -> D2

SCL-> D1

DS18B20 -> Wemo'lar

GND - > GND

DQ -> D4, 4.7K pull-up direnci ile

VCC -> VCC

Son olarak, şemaya göre vidalı terminalleri bağlayın.

Devreyi yapmak için 24AWG renkli teller kullandım. Kabloyu devre şemasına göre lehimleyin.

8. Adım: Pil Paketini Hazırlayın

Burada Wemos kartına güç sağlamak için 700mAh pil takımı kullandım. Pil takımı devre kartının arka tarafına monte edilmiştir. Pili takmak için 3M çift taraflı bant kullandım.

Birkaç düşünce:

1. Bir pil takımı kullanmak istemiyorsanız, bir voltaj regülatör devresi kullanarak Wemos kartına güç sağlamak için kaynak gücünü kullanabilirsiniz.

2. LiPo pili şarj etmek için bir TP4056 şarj kartı ekleyebilirsiniz.

Adım 9: Ayrıklıkları Monte Etme

Lehimleme ve kablolamadan sonra ayırıcıları 4 köşeye monte edin. Yerden lehimleme bağlantılarına ve tellere yeterli açıklık sağlayacaktır.

Adım 10: Yazılım ve Kitaplıklar

1. Arduino IDE'yi Wemos Board için Hazırlama

Arduino kodunu Wemos panosuna yüklemek için bu Talimatları izlemelisiniz.

Doğru kartı ve COM Portunu ayarlayın.

2. Kitaplıkları Kurun

Ardından kütüphaneyi Arduino IDE'nize aktarmanız gerekir.

Aşağıdaki kitaplıkları indirin

1. Blynk Kitaplığı

2. Adafruit_SSD1306

3. Adafruit_INA219

4. DallasSıcaklık

5. Tek Tel

3. Arduino Kroki

Yukarıdaki kütüphaneleri kurduktan sonra aşağıda verilen Arduino kodunu yapıştırın. Adım-1'den auth kodunu, ssid'yi ve yönlendiricinizin şifresini girin.

Ardından kodu yükleyin.

11. Adım: Blynk Uygulaması ile Arayüz Oluşturma

Wemos kartında dahili bir WiFi çipi bulunduğundan, onu yönlendiricinize bağlayabilir ve Akıllı Telefonunuzdan tüm parametreleri izleyebilirsiniz. Burada akıllı telefon izleme uygulamasını yapmak için Blynk uygulamasını kullandım.

Blynk, Arduino, ESP8266, Rasberry, Intel Edison ve çok daha fazla donanım üzerinde tam kontrol sağlayan bir uygulamadır. t hem Android hem de iPhone ile uyumludur.

Blynk'te her şey ⚡️Energy ile çalışır. Yeni bir hesap oluşturduğunuzda, denemeye başlamak için ⚡️2, 000 kazanırsınız; Her Widget'ın çalışması için biraz Enerjiye ihtiyacı vardır.

Aşağıdaki adımları izleyin:

1. Adım: Blynk uygulamasını indirin

1. Android için

2. iPhone için

Adım 2:

Yetkilendirme Simgesini Alın Blynk Uygulamasını ve donanımınızı bağlamak için bir Yetkilendirme Simgesine ihtiyacınız vardır.

1. Blynk Uygulamasında yeni bir hesap oluşturun.

2. Üst menü çubuğundaki QR simgesine basın.

Yukarıda gösterilen QR kodunu tarayarak bu Projenin bir klonunu oluşturun. Başarılı bir şekilde tespit edildiğinde, tüm proje hemen telefonunuzda olacaktır.

3. Proje oluşturulduktan sonra, Blynk ekibi kayıtlı e-posta kimliği üzerinden size bir Yetkilendirme Simgesi gönderecektir.

4. E-posta gelen kutunuzu kontrol edin ve Yetkilendirme Simgesini bulun.

Adım 12: Devreyi Test Etme

Kartı test etmek için kaynak olarak 12V pil ve yük olarak 3W LED bağladım.

Akü, kaynak vidalı terminale bağlanır ve LED, yük vidalı terminaline bağlanır. LiPo pil, pil vidalı terminaline bağlanır ve ardından sürgülü anahtarı kullanarak devreyi AÇIN. OLED ekranında tüm parametrelerin görüntülendiğini görebilirsiniz.

Birinci sütundaki parametreler 1. Voltaj 2. Akım 3. Güç İkinci sütundaki parametreler 1. Enerji 2. Kapasite 3. Sıcaklıktır.

Şimdi yukarıdaki tüm parametreleri akıllı telefonunuzdan izlemek için Blynk uygulamasını açın.

Doğruluğu kontrol etmek için multimetremi ve yukarıda gösterildiği gibi bir Test Cihazı kullandım. Doğruluk onlara yakındır.

Bu cep boyutundaki gadget'tan gerçekten memnunum.

Instructable'ımı okuduğunuz için teşekkürler. Projemi beğendiyseniz paylaşmayı unutmayın.

Yorumlar ve geri bildirimler her zaman açığız.