Умный дом Своими руками. Энергомонитор на PZEM-004T. Самостоятельная сборка Часть 2.

Ранее я писал про интересный гаджет для умного дома - PZEM и изготовлении на его базе устройства (энергомонитора) для контроля за параметрами электроснабжения. Этот прибор позволяет контролировать параметры переменного напряжение однофазной сети: напряжение, частоту, потребляемый ток, коэффициент мощности и мощность. Может использоваться в качестве второго прибора по учету электроэнергии, что в настоящее время актуально для многих при установке умных счетчиков на высоте 3 метра на столбе. Доступ к прибору естественно будет невозможен. Получить такой энергомонитор для контроля за правильностью показаний счетчика лишним просто не будет. Потребление электроэнергии схемой самого энергомонитора на PZEM 004T минимально.

Сейчас хочу остановиться более детально на его самостоятельной сборке изделия. В этой статье рассмотрим подбор всех комплектующих и программное обеспечение. Как создать программу (скетч) не обладая навыками программирования.

И так что нужно из комплектующих ( на компьютерном жаргоне какое железо) для сборки.
Сам модуль PZEM 004T. В настоящее время на Алиэкспресс продается несколько модификаций плюс появилось множество аналогов. С моей точки зрения наиболее интересны два из них PZEM 004 без буквы T в конце. Продается здесь. К нему при желании можно выполнить подключение к модулю ESP01 или ESP8266 NodeMcu с соответствующим программным обеспечением, обеспечив передачу данных. Подключать необходимо через микросхему согласования уровней или ставить дополнительный транзистор, если транзистор не ставить то требуется доводка самого модуля. Для тех у кого есть место для расположения такого модуля рекомендую, у меня к сожалению места нет. Ставить его в шкаф между кухней и коридором не вижу смысла, так как я его открываю раз в месяц сбросить показания на энергомониторе в ноль и поэтому пойду другим путем.

К модулю необходимо еще преобразователь уровней на оптопарах и модуль связи ESP01 или ESP8266 NodeMcu

Можно обойтись и без преобразователя напряжения, в этом случае вот таким образом припаиваем сопротивление 1ком, после чего на выходе RX и TX будет 3,3 вольта. Я лично ставлю чипы. Если с оптопарой все предельно понятно, то на модулях ESP остановлюсь подробнее.

На фото три модуля ESP8266 NodeMcu, отличаются размерами и внешним видом. Чем же еще. На платах установлены чипы, которые отвечают за связь с портом USB. Их используется несколько типов: CH340.СН9102 и СР2102. Кроме всего чипы ESP8266 тоже разные, более новая модификация 12F, по сравнению с предыдущими за счет улучшенной схемотехники обеспечивает более лучший прием по WiFi. Интерфейс CH9102 также более новый. Поэтому при выборе останавливайтесь на 12F и CH9102. Чипы 01 серии тоже двух видов ESP01 и ESP01S. Последняя обеспечивает большую дальность связи. Для примера. Роутер установлен в другом помещении, между роутером и блоком на ESP две железобетонные стены. 01S и 12F работают стабильно, потери связи нет, что нельзя сказать об более старых моделях. Это вроде мелочь, но иногда сильно помогает при настройке и монтаже. Также чтобы придать изделию законченный вид рекомендую купить или изготовить для него корпус. Необходимо заметить что готовые изделия как правило передают информацию о параметрах примерно раз в пару минут, что не совсем удобно. В самостоятельно изготовленном энергомониторе на базе PZEM вы можете задать любой период.

По выбору железа думаю - все. Программное обеспечение. Основная головная боль для новичков. Есть несколько способов самостоятельно сделать программу (скетч) под свои нужды Можно изучить язык программирования и писать самому, довольно трудоемкий способ, требующий огромного количества времени, терпения и труда. Второй способ - воспользоваться генератором прошивок, в интернете их просто тьма. Я не разу не пользовался и дать разумный совет по данному поводу не могу просто из за отсутствия опыта. Третий способ - использовать для написания кода специализированные программы. Их тоже в интернете хватает. Я лично пользуюсь FLProg, вот ссылка на сайт. В интернете много уроков по работе в ней, их просмотр и изучение займет не так много времени. Практически азы можно усвоить в течение нескольких дней. Сама по себе программа представляет собой блоки из которых формируется логика создаваемого устройства. После чего производится компиляция скетча в Arduino ide. В следующей статье я покажу как создать в FLProg проект, компилировать работающий скетч, а также выложу ссылку для его скачивания и использования. Вариантов изготовления энергомонитора на базе PZEM 004T множество.

Для продажи на Алиэкспресс продается большой ассортимент уже изготовленных устройств на базе этого модуля 004T. Все они имеют свои плюсы и минусы. К плюсам можно отнести, что это уже законченное изделие готовое к установке, а к минусам - ограниченная функциональность. Например этот датчик устройства выводит все показатели энергопитания на дисплей (это плюс), но нет возможности передать эти параметры на смартфон или еще какой нибудь гаджет. Многие из них показывают данные раз в несколько минут и изменить частоту вывода показаний невозможно. В связи с этим я предпочитаю собрать самостоятельно задав те функции, которые меня устраивают. Меня лично интересует: напряжение, ток в сети, сколько энергии потрачено за определенный период и потребляемая мощность в нагрузке. Сборка готового устройства на PZEM 004T не сложна. Результат - получаем прибор, способным контролировать и получать на любые гаджеты все параметры электрической сети. Точность измерения значений параметров питания примерно 1%. Предлагаю помощь в проектировании и изготовлении элементов для Вашего проекта умного дома. Опыт работы в сфере IT у меня более 20 лет. В наличие имеются все необходимые приборы и оборудование. При обращении окажу всю необходимую помощь по ремонту настройке оборудования. Консультации бесплатно. Обратиться ко мне можно по телефону или форму обратной связи на сайте.