Zählerstand zu Hause

In einem früheren Artikel habe ich darüber gesprochen, wie ich Ablesungen von Wasserzählern vorgenommen habe. Seitdem sind mehrere Jahre vergangen. Das Gerät funktioniert weiterhin und ich habe es die ganze Zeit nicht berührt. Aber es schien mir nicht genug, weil Es gab andere Geräte im Haus, von denen es notwendig war, Messungen vorzunehmen. Ich möchte darüber sprechen.

Stromzähler

Jede Wohnung verfügt über einen Stromzähler und die Messwerte müssen ebenfalls pünktlich geliefert werden. Wir hatten damit das gleiche Problem wie mit Wasserzählern - wir erinnerten uns ständig an ihn, als wir ziemlich weit weg waren. Es war notwendig, dieses Problem irgendwie zu lösen. Hier ist ein Zähler, den ich im Schild auf dem Treppenabsatz installiert habe.

Jeder Zähler gibt die Anzahl der Impulse an, die er mit 1 kW * h ausführt. Ich habe einen alten Stromzähler installiert und er hat keine besonderen Schlussfolgerungen zum Zählen dieser Impulse. Aber er hat eine LED, die im Takt dieser Impulse blinkt. Wir müssen also irgendwie feststellen, dass die LED blinkt. Dafür habe ich mich für einen Fototransistor entschieden, der seinen Widerstand je nach Beleuchtung ändert. Um nur auf die LED zu reagieren, wurde der Fototransistor in ein Fragment eines quadratischen Holzblocks eingebaut und mit Klebeband auf den Zähler geklebt. Wie sich herausstellte, können Sie auf dem Foto unten sehen.

Sogar während der Reparatur in der Wohnung, im allgemeinen Schild, installierte ich einen Sockel und hielt ein verdrehtes Paar davon mit einer niedrigen Spannung in den Schild der Wohnung. Ich habe das Gerät in diese Abschirmung eingebaut (es hat auch eine Steckdose) und über die Grundplatte den Fototransistor mit meinem Gerät verbunden. Und in dieser Form funktioniert seit mehr als sechs Monaten alles.

Wasserlecksensor

Als Beispiel habe ich einen herkömmlichen GIDROLOCK WSP-Lecksensor genommen . Sein Funktionsprinzip ähnelt einem Fototransistor, nur dass es seinen Widerstand durch eindringendes Wasser ändert.

Board Revision

Ich habe das alte Board ein bisschen modifiziert. Nun ist die Schaltung wie folgt

Die folgenden Änderungen wurden vorgenommen:

1. Der CP2102-Chip wird der Schaltung hinzugefügt, so dass er ohne Adapter direkt mit der Platine verbunden werden kann
2. Die Anzahl der Ausgänge wurde auf 4 erhöht (M1, M2, M3, M4), sodass Sie gleichzeitig eine größere Anzahl von Zählern anschließen können
3. Es wurden Hilfswiderstände (R1..R8) hinzugefügt, mit denen die Ausgänge nach Bedarf konfiguriert werden konnten

Jetzt kann jeder Ausgang konfiguriert werden für:

• LED anschließen
• Tasten verbinden
• Anschluss von Zählern (Sensoren)

Bei Verwendung eines Fototransistors und eines Streusensors reicht der Mindestwiderstand möglicherweise nicht aus, sodass die Spannung auf den logischen Nullpegel abfällt. Zu diesem Zweck wurde jedem Anschluss ein Spannungsteiler hinzugefügt.

Verwenden wir den Lecksensor als Beispiel, um den Spannungsteiler zu berechnen. Angenommen, ein Sensor ist an Pin M1 angeschlossen. Er hat Hilfswiderstände R1 und R2. Versorgungsspannung (U) ESP 3,3V. Der Widerstand des Lecksensors (Rd) beim Eindringen von Wasser beträgt 10 kOhm. Wir müssen sicherstellen, dass die Spannung $$$U_2$lag unter der logischen Nullspannung. Für ESP sind es 0,8 V, nehmen Sie 0,6 V. $$$R_1$wir brauchen nicht, wir nehmen gleich 0. Die Formel zur Berechnung der Spannung $$$U_2$::

$$

$$U_2 = U \ frac {R_d} {R_2 + R_d}$$

Markieren $$$R_2$::

$$

$$R_2 = R_d \ frac {U-U_2} {U_2}$$

wo $$$R_d$Ist der Sensorwiderstand

Ersetzen Sie die bekannten Werte in der Formel

$$

$$R_2 = 10000 \ cdot \ frac {3,3 - 0,6} {0,6} = 45000 Ohm$$

, auf den nächsten größeren runden und 47kOhm erhalten.
Für einen Fototransistor erfolgt die Berechnung auf ähnliche Weise. Nur Rd ist gleich dem Widerstand des Fototransistors, wenn er von einer LED beleuchtet wird.

Firmware

Die Firmware wurde nach wie vor mit dem Online-Konstruktor zusammengestellt . Das alte Skript wurde für zwei Betriebsarten geändert: Ablesungen von Wasserzählern und Ablesungen von Stromzählern. Dementsprechend gibt es 2 Einstellungsfenster:

Wenn Sie möchten, können Sie alles kombinieren und etwas Eigenes hinzufügen. Beim Debuggen habe ich gleichzeitig 2 Wasserzähler, einen Lecksensor und eine LED angeschlossen.
Bei der Messung von Wasserzählern werden alle 60 Sekunden Daten übertragen, sofern sich die Messwerte geändert haben. Im Ablesemodus werden die Daten alle 20 Sekunden bedingungslos übertragen. Daten werden immer noch an thingspeak.com übertragen
Weil Im neuen Schema gibt es keine Schaltfläche zum Aufrufen des Einstellungsmodus. Beim Start wurde beschlossen, das Gerät für 60 Sekunden in den Einstellungsmodus zu schalten. Wenn innerhalb von 60 Sekunden niemand mit dem Gerät verbunden ist, starten wir den Lesemodus. Wenn jemand eine Verbindung herstellt, verlassen Sie den Einstellungsmodus entweder durch Speichern von Daten auf der Seite oder durch Neustarten des Geräts.

Anwendungsrevision

Die Messwerte des Stromzählers mussten auf einen separaten Kanal übertragen werden. In der neuen Version der Anwendung habe ich die Möglichkeit hinzugefügt, mehrere Kanäle hinzuzufügen. Alle Daten werden in einer lokalen SQL-Datenbank gespeichert, sodass Sie einfach und schnell Diagramme erstellen können. Weil Ich habe alle 20 Sekunden Daten auf dem Stromzähler gesendet, was sich auf die Anzahl der Daten und folglich auf die Geschwindigkeit ihres Empfangs auswirkte. Zum Vergleich: Während der gesamten Zeit der Ablesung von Wasserzählern wurden ungefähr 72.000 Datensätze gesammelt, und auf dem Stromzähler in ungefähr 7 Monaten ungefähr 2,6 Millionen. Nachdem wir die Abfragen in der Datenbank optimiert hatten, gelang es uns, die Abtastgeschwindigkeit um mehrere tausend Mal zu erhöhen (ich hatte kein solches Wachstum erwartet).
In der neuen Version wurden hinzugefügt:

1. Stromzähler-Widget
2. Liniendiagramme
3. die Möglichkeit, ein Widget oder Diagramm mit anderen Personen zu teilen
4. die Fähigkeit, mit mehreren Kanälen zu arbeiten
5. Geschwindigkeitsoptimierung

Insgesamt

Nach all den Verbesserungen kann ich folgende Informationen erhalten:

1. aktueller Zählerstand
2. Stromaufnahme
3. Informationen über den Verbrauch und den Verbrauch von Strom für einen bestimmten Zeitraum

Natürlich stellt sich die Frage, warum ich das Gerät nicht eigenständig gemacht habe (es gibt mehrere Artikel zu diesem Thema auf dem Hub). Wenn Sie das Gerät autonom machen, müssen Sie mehrmals am Tag Daten übertragen, aber ich wollte die Daten fast in Echtzeit sehen.
Die Anwendung kann nicht nur mit meinem Gerät verwendet werden, sondern auch einfach als Client für thingspeak.com , um Grafiken oder Werte anzuzeigen. Im Moment zeigt die Anwendung die Messwerte von Wasser- und Stromzählern wunderschön an. Wenn jemand andere Ideen hat, die Sie hinzufügen können, schreiben Sie mir in PM.

Nützliche Links

• Skripte und Firmware
• App
• Board Nachbestellung