Energiemeter: 6 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Let op - We zijn niet verantwoordelijk voor eventuele ongelukken tijdens het reproduceren van dit project door wie dan ook

Energiemeter met XMC1100 en TLI 4970 & Wi-Fi-module NodeMcu (ESP8266)

De Energiemeter is een toepassing van TLI4970 (Current Sensor) en XMC 2Go en is een plug-and-play-apparaat voor elk stopcontact met AC-voeding

In deze toepassing heeft de energiemeter de volgende kenmerken:

• Toont vermogen, energieverbruik van de apparaten en een schatting van de rekening die men kan oplopen.
• Bewaak op afstand de energie van huishoudelijke apparaten.

De stroom van het lichtnet wordt afgenomen en door een zekering geleid om schade aan de printplaat tijdens de accidentele kortsluiting te voorkomen.

Vervolgens wordt de wisselstroomleiding in twee delen verdeeld:

1. Naar de belasting via de stroomsensor (TLI4970).

2. 230V AC/5V DC voedingsmodule.

De stroomsensor meet de hoeveelheid stroom die door een belasting gaat en stuurt 16-bits SPI-gegevens (13-bits stroomwaarde) naar de XMC 2Go waarin energie-, stroom- en rekeningkalibratie plaatsvindt.

XMC 2Go stuurt de gegevens naar de cloud (Thingspeak) met behulp van Nodemcu en wordt ook weergegeven op een OLED.

Voor het opstarten van de apparaten wordt Buck-converter gebruikt om 230v AC naar 5v DC te verlagen

Stap 1: Gebruikte componenten/hardware en hulpmiddelen

• Tli4970:
• De TLI4970 is een zeer nauwkeurige stroomsensor gebaseerd op Infineon's beproefde Hall-technologie. Het AC & DC meetbereik tot ±50A en SPI output van 16bit (13-bit huidige waarde). Het is een gebruiksvriendelijke, volledig digitale oplossing waarvoor geen externe kalibratie of extra onderdelen zoals A/D-converters, 0 pAmps of referentiespanning nodig zijn.

Het heeft een gebruiksklare Arduino-bibliotheek.

De datasheet van de TLI4970-variant vindt u hier.

• XMC2Go:
• De XMC 2Go Kit met XMC1100 is misschien wel 's werelds kleinste, volledig uitgeruste Microcontroller Evaluation Kit met - XMC1100 (gebaseerd op ARM® Cortex™-M0) - Ingebouwde J-Link Lite Debugger (gerealiseerd met XMC4200 Microcontroller) - Power over USB (Micro USB) - ESD en tegenstroombeveiliging - 2 x gebruikers-LED - Pin Header 2x8 Pins geschikt voor Breadboard.
• Het kan worden geprogrammeerd met behulp van de Arduino IDE. Koppeling
• De gebruikershandleiding is hier te vinden.
• KnooppuntMCU:
• Wi-Fi-bord voor meer info link
• AC-DC dubbele uitgang:
• Verlaagt 220v Ac naar 5v Dc. Koppeling
• Oled I2C-scherm:
• Koppeling
• Prototype bord:
• Koppeling
• 5 in 1 Uitbreidingsdoos:
• Koppeling

Elektrische draden

• Gebruikte gereedschappen-
• Kleine platte schroevendraaier
• Soldeerbout, desoldeervlecht
• Draadsnijders
• Dremal of vergelijkbaar hulpmiddel

Stap 2: Installeer Arduino en maak het klaar om de voorbeelden te compileren

• Installeer de Arduino-IDE. Koppeling
• Installeer het Infineon-bordpakket om de voorbeeldcode te compileren.
• Volg de installatie stap één voor één. Koppeling
• Installeer het bordpakket voor ESP8266.
• Volg de installatiestappen één voor één. Koppeling

Installeer de extra bibliotheken die nodig zijn om de voorbeeldcode te compileren-

1. TLI4970
2. OLED-scherm

Opmerking: - U kunt de zip downloaden en uw Arduino IDE toevoegen door een.zip-bestand toe te voegen (als u het niet weet, volgt u de stappen in de TLI4970-sensorlib in het leesmij-bestand), anders kunt u beide bibliotheken installeren vanuit bibliotheekbeheer in IDE.

Stap 3: Aansluitschema

De verbinding is als volgt:

XMC 2Go ---- > Tli4970

Vss -------GND

Vdd --------- > 3.3V

P0_6 -------- > MISO

P0_8 ------- > SCK

P0_9 ------- > CS

XMC 2Go ----- > Nodemcu

Vss ---------- > GND

Vdd ---------- > 3.3

VP2_0 ------ > D6

Nodemcu -- OLED

GND -------- > GND

3.3V --------- > 3.3V

D1 ------------ > SCK

D2 ------------ > SDA

Stap 4: ThingSpeak instellen om de gegevens te visualiseren

• Maak een account aan in ThingSpeak
• Maak een kanaal in het ThingSpeak-account
• Neem de inloggegevens van ThingSpeak Channel en Write API Key en werk de details bij in het geheime bestand dat aanwezig is, samen met het.ino-bestand dat in de NodeMCU moet worden geflitst.

Stap 5: Laatste stappen

Flash de code in het rar-bestand na het vervangen van de pins_ardiuno in het pakket.

Opmerking: Kopieer pins_arduino.h en vervang door de pins_arduino.h aanwezig in pad C:\Users\….\AppData\Local\Arduino15\packages\Infineon\hardware\arm\1.4.0\variants\XMC1100\config\XMC1100_XMC2GO\ pins_arduino.h

Opmerking: neem van de buck-convertor 5V-uitgang en schakel zowel XMC2Go als NodeMcu in.

Stap 6: Stroomschema en circuitverbinding

Knipper de code, controleer de aansluitingen, de energiemeter is klaar om het stroomverbruik te berekenen van elk apparaat dat op de energiemeter is aangesloten.

In dit projectbord met zekering wordt genomen wat de prijs van dit makerproject verhoogt, dit zou ook kunnen worden gedaan door slechts één stopcontact te gebruiken waarin de belasting kan worden aangesloten. Maar als u een enkel stopcontact zonder zekering gebruikt, wees dan dubbel beschermend tijdens het omgaan met de wisselstroomvoeding.