في هذا المشروع ، سوف نتعلم كيفية صنع عداد الطاقة الخاص بنا القائم على إنترنت الأشياء باستخدام ESP32 ومراقبة البيانات على تطبيق Blynk. باستخدام التكنولوجيا الحالية ، تحتاج إلى الذهاب إلى غرفة قراءة العداد وتدوين القراءات. وبالتالي فإن مراقبة وحفظ سجلات تتبع استهلاكك للكهرباء مهمة شاقة. لأتمتة هذا ، يمكننا استخدام إنترنت الأشياء. يوفر إنترنت الأشياء الوقت والمال من خلال أتمتة جمع البيانات عن بُعد. تلقى Smart Energy Meter الكثير من الإشادة في جميع أنحاء العالم في السنوات الأخيرة. لذا ، لماذا لا نبني عداد الطاقة الخاص بنا القائم على إنترنت الأشياء؟
نحتاج إلى تحديد مستشعر التيار وكذلك مستشعر الجهد بحيث يمكن قياس التيار والجهد وبالتالي يمكننا معرفة استهلاك الطاقة وإجمالي الطاقة المستهلكة. أفضل جهاز استشعار حالي متوفر في السوق هو SCT-013. هذا هو SCT-013 غير الغازية مستشعر التيار المتردد المستشعر الانقسام الأساسي نوع المستشعر الذي يمكن استخدامه لقياس تيار التيار المتردد حتى 100 أمبير. وبالمثل ، فإن أفضل مستشعر للجهد هو وحدة استشعار جهد التيار المتردد ZMPT101B. يعد مستشعر جهد التيار المتردد ZMPT101B هو الأفضل حيث نحتاج إلى قياس جهد التيار المتردد الدقيق باستخدام محول الجهد.
باستخدام مستشعر التيار SCT-013 ومستشعر الجهد ZMPT101B ، يمكننا قياس جميع المعلمات المطلوبة اللازمة لعداد طاقة الكهرباء. سنقوم بواجهة SCT-013 Current Sensor & ZMPT101B Voltage Sensor مع ESP32 Wifi Module وإرسال البيانات إلى تطبيق Blynk. ستعرض لوحة معلومات تطبيق Blynk وحدة الجهد والتيار والطاقة والإجمالي المستهلكة بالكيلوواط ساعة.
مكونات المشروع
1 ESP32 Board
2 Voltage Sensor
3 Current Sensor
4 LCD Display
5 Resistor
6 Resistor
7 Capacitor
8 Connecting Wires
9 Breadboard
جهاز استشعار التيار SCT-013
SCT-013 عبارة عن مستشعر ملقط بجهاز استشعار تيار متردد غير جائر يمكن استخدامه لقياس تيار التيار المتردد حتى 100 أمبير. المحولات الحالية (CTs) هي أجهزة استشعار لقياس التيار المتردد. إنها مفيدة بشكل خاص لقياس استهلاك الكهرباء في المبنى بالكامل. يمكن قطع مستشعرات التيار SCT-013 مباشرة إما بالسلك المباشر أو المحايد دون الحاجة إلى القيام بأي عمل كهربائي عالي الجهد
ZMPT101B AC مستشعر الجهد أحادي الطور
تعتمد وحدة مستشعر الجهد أحادي الطور ZMPT101B AC على محول جهد عالي الدقة ZMPT101B يستخدم لقياس جهد التيار المتردد الدقيق باستخدام محول الجهد. هذا خيار مثالي لقياس جهد التيار المتردد باستخدام Arduino أو ESP32.
يمكن للوحدات قياس الجهد ضمن جهد تيار متردد 250 فولت ويمكن تعديل الإخراج التناظري المقابل. الوحدة سهلة الاستخدام وتأتي مع مقياس الجهد متعدد الأدوار لضبط ومعايرة إخراج ADC.
مخطط الدائرة وإعداد الأجهزة
الآن دعونا نرى الرسم التخطيطي لدائرة عداد الطاقة الكهربائية القائمة على إنترنت الأشياء باستخدام ESP32. تم تصميم الدائرة باستخدام برنامج Fritzing
مخطط الاتصال بسيط. كل من المستشعر ، أي مستشعر التيار SCT-013 ومستشعر الجهد ZMPT101B VCC متصل بـ Vin من ESP32 وهو مصدر 5 فولت. يتم توصيل دبوس GND لكلتا الوحدتين بـ GND لـ ESP32. يتم توصيل دبوس الإخراج التناظري لمستشعر الجهد ZMPT101B بـ GPIO35 من ESP32. وبالمثل ، يتم توصيل دبوس الإخراج التناظري لمستشعر التيار SCT-013 بـ GPIO34 من ESP32. أنت بحاجة لمقاومين 10 كيلو ومقاوم واحد 100 أوم متصل مع 10 فائق التوهج مكثف.
بصرف النظر عن جزء الدائرة ، فإن أسلاك التيار المتردد حيث يحتاج التيار والجهد إلى قياسهما موصولة بمدخل التيار المتردد لمستشعر الجهد. وبالمثل ، لا يحتوي مقطع المستشعر الحالي على أي اتصال ويتم إدخال سلك حي واحد أو سلك محايد داخل جزء المشبك كما هو موضح في الدائرة أعلاه.
شاشة LCD مقاس 16 × 2 المستخدمة في هذا المشروع اختيارية. ليست هناك حاجة لتوصيل شاشة LCD لأننا سنراقب بيانات ESP32 / SCT-013 ZMPT101B / مقياس الطاقة في تطبيق Blynk. إذا كنت تريد توصيل شاشة LCD ، فأنت بحاجة إلى الكثير من التوصيلات. قم بتوصيل أرقام الدبوس 4 ، 6 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 من شاشات الكريستال السائل بدبابيس ESP32 D13 ، D12 ، D14 ، D27 ، D26 ، D25. قم أيضًا بتوصيل شاشة LCD 1 و 5 و 16 Pin بـ GND & 2 و 15 Pin بـ 5V VCC. استخدم مقياس جهد 10K في Pin 3 من LCD لضبط تباين LCD.
إعداد تطبيق Blynk
blynk هو تطبيق يعمل على أجهزة Android و IOS للتحكم في أي تطبيق قائم على إنترنت الأشياء باستخدام الهواتف الذكية. يتيح لك إنشاء واجهة المستخدم الرسومية لتطبيق إنترنت الأشياء. سنعرض هنا بيانات مقياس طاقة إنترنت الأشياء على تطبيق Blynk.
رمز المصدر / البرنامج - مقياس طاقة إنترنت الأشياء
بعد إضافة المكتبات المذكورة أعلاه إلى Arduino IDE ، يمكنك تحميل رمز عداد طاقة IoT إلى لوحة ESP32.
ولكن قبل ذلك ، يُرجى إجراء تغييرات على WiFi SSID وكلمة المرور ورمز مصادقة Blynk.
يتم إعطاء الرمز الكامل أدناه.
من هنا
كود المصدر / البرنامج - مقياس طاقة إنترنت الأشياء مع شاشة LCD
يمكنكم تحميل الكود بالضغط على من هنا:
من هنا