家用抄表

在上一篇文章中,我谈到了如何从水表中读取读数。 从那以后已经过去了几年。 该设备继续工作,并且一直以来我都没有触摸它。 但是在我看来这还不够,因为 屋子里还有其他一些需要读取的设备。 我想谈一谈。


电表


每间公寓都有一个电表,其读数也必须按时交付。 我们在水表上遇到了同样的问题-当我们很遥远的时候,我们不断想起他。 有必要以某种方式解决这个问题。 这是我在平台上的防护罩中安装的计数器。



每个计数器指示其在1kW * h上执行的脉冲数。 我安装了一个旧的电表,它对计数这些脉冲没有特别的结论。 但是他有一个LED指示灯,随着这些脉冲的搏动而闪烁。 因此,我们需要以某种方式确定LED闪烁。 为此,我决定使用光电晶体管,该光电晶体管根据其照明程度改变其电阻。 为了使其仅对LED作出响应,将光电晶体管安装在一个方形木块的一部分中,并用胶带粘在柜台上。 事实证明,您可以在下面的照片中看到。



即使在公寓维修期间,在通用屏蔽层中,我也安装了底座,并用低压双绞线将其从双绞线插入到公寓屏蔽层中。 我将设备安装在此屏蔽中(它也有电源插座),并通过基板将光电晶体管连接到设备。 并且以这种形式,所有内容已经运行了六个多月。


漏水传感器


作为示例,我采用了常规的GIDROLOCK WSP泄漏传感器。 它的工作原理类似于光电晶体管,只是它会因水进入而改变其电阻。


董事会修订


我对旧板做了一些修改。 现在电路如下



进行了以下更改:


  1. CP2102芯片已添加到电路中,因此无需适配器即可将其直接连接到板上
  2. 输出数量已增加到4(M1,M2,M3,M4),这使您可以同时连接更多数量的计数器
  3. 添加了辅助电阻器(R1..R8),可以根据需要配置输出

现在,每个输出都可以配置为:


  • 连接LED
  • 连接按钮
  • 计数器(传感器)的连接

当使用光电晶体管和泄漏传感器时,它们的最小电阻可能不够,因此电压下降到逻辑零的水平。 为此,在每个端子上添加了一个分压器。



让我们以泄漏传感器为例来计算分压器。 假设传感器连接到引脚M1。 他具有辅助电阻R1和R2。 电源电压(U)ESP 3.3V。 当水渗入时,泄漏传感器的电阻(Rd)变为10kOhm。 我们需要确保电压 U2 低于逻辑零电压。 对于ESP,它为0.8V,取0.6V。 R1 我们不需要分别取等于0。计算电压的公式 U2


U2=U fracRdR2+Rd


突出显示 R2


R2=Rd fracUU2U2


在哪里 Rd 是传感器电阻


用公式中的已知值代替


R2=10000 cdot frac3.30.60.6=45000


,四舍五入到最接近的最大值,得到47kOhm。
对于光电晶体管,类似地进行计算,当被LED照明时,只有Rd等于光电晶体管的电阻。


韧体


和以前一样,使用在线构造器组装固件。 旧脚本已修改为两种操作模式:获取水表读数和获取电表读数。 因此,有2个设置窗口:



如果愿意,您可以结合所有内容并添加自己的内容。 调试时,我同时连接了2个水表,一个泄漏传感器和一个LED。
在获取水表读数的模式下,只要读数有任何变化,数据就会每60秒发送一次。 在抄表模式下,数据每20秒发送一次,没有任何条件。 数据仍在传输到Thingspeak.com
因为 在新方案中,没有按钮可以进入设置模式,因此在启动时决定将设备切换到设置模式持续60秒钟。 如果在60秒内没有人连接到设备,则我们开始读取模式。 如果有人连接,则可以通过在页面上保存数据或重新启动设备来退出设置模式。


应用修订


电表的读数需要传输到一个单独的通道,因此在新版本的应用程序中,我添加了添加多个通道的功能。 所有数据都存储在本地SQL数据库中,因此您可以轻松快速地构建图形。 因为 我每20秒在电表上发送一次数据,这影响了数据的数量,并因此影响了接收速度。 为了进行比较,在水表读数的整个过程中,累积了大约72,000条记录,在电表中大约7个月中积累了260万条记录。在优化对数据库的查询之后,我们设法将采样速度提高了数千倍(我没想到会有这样的增长)。
在新版本中添加了:


  1. 电表小部件
  2. 线图
  3. 与他人共享小部件或图表的能力
  4. 与多个渠道合作的能力
  5. 速度优化

合计


经过所有的改进,我可以获得以下信息:


  1. 当前计数器读数
  2. 电流消耗
  3. 一段时间内的电量消耗信息

当然,这个问题使我为什么不使设备成为独立设备(集线器上有几篇关于此主题的文章)。 如果使设备具有自主性,则需要每天多次传输数据,但是我想几乎实时地查看数据。
该应用程序不仅可以与我的设备一起使用,还可以作为Thingspeak.com的客户端使用,以显示任何图形或值。 目前,该应用程序可以很好地显示水表和电表的读数,如果您有其他想法可以添加,请在PM中给我写信。


有用的链接



设备照片

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN428844/


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