Учет электроэнергии в умном доме. Энергометр PZEM-004T.

Контроль потребления электроэнергии — это не просто удобное дополнение к умному дому, а необходимый шаг к его полной автоматизации. Энергомонитор позволяет отслеживать текущую нагрузку, видеть суточные пики и принимать решения: отключать мощные потребители в нужный момент, гибко управлять сценариями и в перспективе сократить затраты на электроэнергию. И всё это — в реальном времени и без лишних абонентских плат.

Самостоятельная сборка энергомонитора даёт ряд преимуществ:
Система идеально подходит под ваши задачи.
Контролируется каждый этап сборки: выбор компонентов, прошивка, подключение датчиков и интеграция схемы в щиток.
Значительная экономия: затраты ниже в несколько раз по сравнению с готовыми решениями.
Учитывая что ситуация с параметрами электропитания не улучшилась, а скорее всего стало еще хуже, изготовление такого измерителя параметров электроснабжения для умного дома считаю актуальным, так как безопасность не бывает лишней.

Представляю вашему вниманию цифровой гаджет для умного дома — PZEM 004T. Этот прибор легко приобрести на AliExpress, доставка занимает около 15 дней. Стоимость PZEM 004T на сегодняшний день составляет порядка 600 рублей. Устройство отслеживает все параметры переменного тока домашней сети. Мой проект по контролю за энергоснабжением основан именно на его применении.

Что заложил производитель в параметры этого умного модуля:

Он измеряет значения:
- напряжение от 80 до 260V
- ток от 0 до 100A
- активную мощность с 0 до 22 Квт.
- потребленную электроэнергию за определенный отрезок времени, точность 1%
- коэффициент мощности,
- рабочую частоту 45-65 Гц.
последовательный интерфейс UART со скоростью 9600.
Питания 5V, нужно только оптопарам развязки. Сам питается от 220V.
Возможность отображения информации на LCD или LED дисплеях
Габариты 31 на 74 мм, диаметр катушки трансформатора тока 33 мм.

Был заказан на Али Экспресс. При покупке стоил 500 рублей, сейчас стоимость выросла
Ссылка на магазин Тут Продавец проверенный, покупки делались несколько раз.

Дополнительно были приобретены:
NodeMCU V3 Lua Wi-Fi ESP8266, четырехканальный преобразователь уровней, печатная плата размеров 12 на 8 см. и два устройства DG-DG. Различная мелочевка. Если на Али экспресс заплатил около 1000 рублей, у нас в стране уже 3000 деревянных.

NodeMCU ESP8266 - микроконтроллер с UART-USB, с micro USB, что позволяет подключать его к компьютеру без переходников для программирования. В наличии одиннадцати портов ввода-вывода общего назначения, некоторые из которых обладают дополнительными функциями. Его можно программировать в среде Arduino IDE, записывая файлы в flash-памяти и вызывать их для выполнения. Например возможность использовать в качестве точки доступа, в том числе и с автоматическим подключением. Его применение вызвано тем, что не надо добавочной электропроводки, что избавляет от головных болей по ее прокладке и является положительным решением при создании системы умного дома при произведенном ремонте. Можно сделать на Arduino, но придется еще приобретать модуль беспроводной связи и выйдет это в 2-3 раза дороже. Прошивку можно обновлять по WI -FI ( по воздуху). Очень удобно. При его помощи управлять бытовой техникой (телевизорами, кондиционером и т.д.), светом и компонентами умного дома

Вот его характеристики:
WiFi – 802.11 b/g/n
Напряжение питания 3,3 В
Ток потребления в режиме: передачи данных– 200 мА, приёма – 60 мА, реально 120 - 150.

Модуль оптопар приобретался в связи с необходимостью конвертации уровней логической единицы. Высокий уровень PZEM - 5 вольт, а ESP866 - 3,3. Если его не использовать, то ESP8266 на 99% выйдет из строя. Можно применить вместо оптопар делитель на резисторах.
Преобразователь уровня и ESP8266 установлены на однорядные прямые штырьковые разъемы. Имеется возможность быстрой замены. В результате получилась такая плата