Leitura do medidor em casa

Em um artigo anterior , falei sobre como fiz leituras em hidrômetros. Vários anos se passaram desde então. O dispositivo continua funcionando e durante todo esse tempo eu não o toquei. Mas me pareceu não o suficiente, porque havia outros dispositivos na casa dos quais era necessário fazer leituras. Eu quero falar sobre isso.

Medidor de eletricidade

Cada apartamento possui um medidor de eletricidade e suas leituras também devem ser entregues no prazo. Tínhamos o mesmo problema com os contadores de água - sempre nos lembrávamos dele quando estávamos bem distantes. Era necessário, de alguma forma, resolver esse problema. Aqui está um contador que eu instalei no escudo no patamar.

Cada contador indica o número de pulsos que ele executa em 1kW * h. Eu tenho um medidor de eletricidade antigo instalado e ele não tem conclusões especiais para contar esses pulsos. Mas ele tem um LED que pisca ao ritmo desses pulsos. Então, precisamos determinar de alguma forma que o LED piscou. Para isso, decidi usar um fototransistor, que altera sua resistência dependendo da iluminação. Para responder apenas ao LED, o fototransistor foi instalado em um fragmento de um bloco quadrado de madeira e colado com fita adesiva no balcão. Como se viu, pode ser visto na foto abaixo.

Mesmo durante o reparo no apartamento, no escudo geral, instalei um rodapé e segurei um par trançado no escudo do apartamento com baixa voltagem. Instalei o dispositivo nesta blindagem (também possui uma tomada elétrica) e conectei o fototransistor ao meu dispositivo através da placa de base. E, dessa forma, tudo está funcionando há mais de seis meses.

Sensor de vazamento de água

Como amostra, peguei um sensor de vazamento GIDROLOCK WSP convencional. Seu princípio de operação é semelhante a um fototransistor, apenas altera sua resistência da água que entra nele.

Revisão do Conselho

Eu modifiquei um pouco o quadro antigo. Agora o circuito é o seguinte

As seguintes alterações foram feitas:

1. O chip CP2102 é adicionado ao circuito para que possa ser conectado diretamente à placa sem adaptadores
2. O número de saídas foi aumentado para 4 (M1, M2, M3, M4), o que permite conectar simultaneamente um número maior de contadores
3. Resistores auxiliares (R1..R8) foram adicionados, o que permitiu configurar as saídas conforme necessário

Agora cada saída pode ser configurada para:

• LED de conexão
• botões de conexão
• conexão de contadores (sensores)

Ao usar um fototransistor e um sensor de vazamento, sua resistência mínima pode não ser suficiente para que a tensão caia para o nível de zero lógico. Para fazer isso, um divisor de tensão foi adicionado a cada terminal.

Vamos usar o sensor de vazamento como exemplo para calcular o divisor de tensão. Suponha que um sensor esteja conectado ao pino M1. Ele possui resistores auxiliares R1 e R2. Tensão de alimentação (U) ESP 3.3V. A resistência do sensor de vazamento (Rd) quando a água entra torna-se 10kOhm. Precisamos garantir que a tensão $$$U_2$estava abaixo da tensão zero lógica. Para ESP é 0,8V, tome 0,6V. $$$R_1$respectivamente, não precisamos, tomamos igual a 0. A fórmula para calcular a tensão $$$U_2$:

$$

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

Destaque $$$R_2$:

$$

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

onde $$$R_d$A resistência do sensor

Substitua os valores conhecidos na fórmula

$$

$$R_2 = 10000 \ cdot \ frac {3.3 - 0.6} {0.6} = 45000 Ohm$$

, arredonde para o maior mais próximo e obtenha 47kOhm.
Para um fototransistor, o cálculo é feito da mesma forma, apenas Rd é igual à resistência do fototransistor quando iluminado por um LED.

Firmware

Como antes, o firmware foi montado usando o construtor online . O script antigo foi modificado para 2 modos de operação: fazer leituras de hidrômetros e fazer medições de um medidor elétrico. Consequentemente, existem 2 janelas de configurações:

Se desejar, você pode combinar tudo e adicionar algo de sua preferência. Ao depurar, conectei simultaneamente 2 hidrômetros, um sensor de vazamento e um LED.
No modo de fazer leituras de hidrômetros, os dados são transmitidos a cada 60 segundos, desde que haja alterações nas leituras. No modo de leitura do medidor, os dados são transmitidos a cada 20 segundos sem nenhuma condição. Os dados ainda estão sendo transmitidos para thingspeak.com
Porque no novo esquema, não há botão para entrar no modo de configurações, foi decidido na inicialização mudar o dispositivo para o modo de configurações por 60 segundos. Se dentro de 60 segundos ninguém estiver conectado ao dispositivo, iniciaremos o modo de leitura. Se alguém se conectar, saia do modo de configurações salvando dados na página ou reiniciando o dispositivo.

Revisão de aplicativos

As leituras do medidor de eletricidade precisavam ser transferidas para um canal separado; portanto, na nova versão do aplicativo, adicionei a capacidade de adicionar vários canais. Todos os dados são armazenados em um banco de dados SQL local, para que você possa criar gráficos de maneira fácil e rápida. Porque Enviei dados no medidor de eletricidade a cada 20 segundos, o que afetou o número de dados e, consequentemente, a velocidade de recebimento. Para comparação, durante todo o tempo de leitura de hidrômetros, foram acumulados cerca de 72.000 registros e no medidor de eletricidade em cerca de 7 meses, cerca de 2,6 milhões. Após otimizar as consultas ao banco de dados, conseguimos aumentar a velocidade de amostragem em vários milhares de vezes (eu não esperava esse crescimento).
Na nova versão foram adicionados:

1. widget medidor de eletricidade
2. gráficos de linha
3. a capacidade de compartilhar um widget ou gráfico com outras pessoas
4. a capacidade de trabalhar com vários canais
5. otimização de velocidade

Total

Depois de todas as melhorias, posso obter as seguintes informações:

1. leitura atual do contador
2. consumo atual
3. informações sobre o consumo e o consumo de eletricidade por um determinado período de tempo

Obviamente, a pergunta sugere por que eu não tornei o dispositivo independente (existem vários artigos sobre esse tópico no hub). Se você tornar o dispositivo autônomo, precisará transferir dados várias vezes ao dia, mas eu queria ver os dados quase em tempo real.
O aplicativo pode ser usado não apenas com o meu dispositivo, mas simplesmente como um cliente do thingspeak.com para exibir gráficos ou valores. No momento, o aplicativo exibe lindamente as leituras dos medidores de água e eletricidade; se alguém tiver outras idéias que você possa adicionar, escreva-me no PM.

Links úteis

• Scripts e firmware
• App
• Reordenar a diretoria