Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Każdy, kto kiedykolwiek podjął się oszczędzania, wie, że do oszczędzania potrzebny jest plan, a do przygotowania planu potrzebne są dane. Ta sama zasada dotyczy oszczędzania energii elektrycznej, zużycia wody czy też gazu. W tym kontekście zazwyczaj dysponujemy dość skromną ilością tzw. twardych danych i jest to jedynie stan licznika. Aby móc zaplanować oszczędności potrzebujemy przynajmniej wiedzieć jak kształtuje się w czasie zużycie mediów, które planujemy oszczędzać. Jako, że większość elektronicznych liczników zużycia energii/wody czy też gazu posiada dodatkową sygnalizację bieżącego zużycia w formie impulsów świetlnych, daje to możliwość bezinwazyjnej rozbudowy funkcjonalności zwykłego licznika o mechanizm przesyłania w czasie rzeczywistym danych o bieżącym zużyciu do właściciela licznika. Innymi słowy Licznik Impulsów pozwala na odczyt bieżącego zużycia ze standardowego licznika i przesyłanie danych przez siec oraz ich analizę za pomocą wykresów dostępnych w wygodnej i bezpłatnej aplikacji.

Na jakiej zasadzie działa Licznik Impulsów? Jest to proste urządzenie wyposażone w czujnik światła, który należy umieścić nad impulsową sygnalizacją świetlną istniejącego licznika.
Poniżej przykład liczników energii elektrycznej z zaznaczoną diodą sygnalizacyjną „Imp” oraz z przelicznikiem informującym o tym ile mignięć diody przekłada się na jedną kilowatogodzinę.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Opublikuj swój projekt i odbierz 50% rabatu do wykorzystania w sklepie Nettigo.pl

Miejsce w którym powinien być umieszczony czujnik światła (fotorezystor) zaznaczone jest na poniższym zdjęciu:

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Aby zbudować licznik potrzebujemy kilka niedrogich części, które wymienione są poniżej:

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

1. NodeMCU

https://botland.com.pl/pl/moduly-wifi/4450-modul-wifi-esp8266-nodemcu-v2-4mb.html

https://allegro.pl/listing?string=nodemcu&bmatch=baseline-n-cl-dict4-bp-ele-1-5-0517

2. Dwie diody LED https://botland.com.pl/pl/diody-led/4741-zestaw-diod-led-5mm-16szt.html?search_query=dioda+led&results=168

3. Dwa oporniki 330R https://botland.com.pl/pl/rezystory-przewlekane/4544-rezystor-tht-cf-weglowy-14w-330-30szt.html?search_query=330&results=87

4. Czujnik światła z cyfrową regulacją

https://botland.com.pl/pl/czujniki-swiatla-i-koloru/12503-czujnik-swiatla-cyfrowy-z-regulacja-fotorezystor-potencjometr.html

https://allegro.pl/listing?string=czujnik%20%C5%9Bwiat%C5%82a%20arduino&bmatch=baseline-n-cl-dict4-bp-ele-1-5-0517

 

Dodatkowo będą potrzebne:
– Przewód USB<->MicroUSB potrzebny do wgrania oprogramowania do NodeMCU

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

– Zasilacz 5v MicroUSB (można również wykorzystać ładowarkę do telefonu w połączeniu z w/w przewodem).

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

– Sprzęt lutowniczy

– Opcjonalnie gniazdo zasilające na szynę DIN

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Krok 1. Połączenie elementów
Wszystkie elementy należy połączyć ze sobą według poniższego „schematu”.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Dioda (zielona) referencyjna sygnalizuje zaliczenie impulsu.
Dioda (żółta) statusu informuje o statusie połączenia.
– Miganie co 2 sek. – nawiązywanie połączenia z WiFI
– Miganie co 0,5 sek. – połączono z WiFi… nawiązywanie połączenia z serwerem
– Świeci światłem ciągłym – połączony z serwerem
– Miganie co 0,1 sek. Tryb konfiguracji

W powyższym przykładzie użyto rezystorów 330R co powoduje, że użyte diody dość słabo świecą.
Aby świeciły mocniej należy użyć rezystorów o mniejszym oporze. Kalkulator przeliczania rezystancji dostępny jest pod adresem http://kalkulator.majsterkowicza.pl/oblicz/rezystor_do_LED

Przykład gotowego licznika.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Krok 2. Wgranie oprogramowania (firmware-u) do NodeMCU
Aby wgrać firmware do NodeMCU (w rzeczywistości do ESP8266) potrzebne jest odpowiednie oprogramowanie. W tym przypadku można użyć programu „Flash Download Tool”, który można pobrać ze strony https://www.espressif.com/en/support/download/other-tools

Potrzebny jest też właściwy firmware, który jest dostępny pod adresem:
https://www.supla.org/download/pulse_counter.zip

oraz sterowniki do NodeMCU. https://github.com/nodemcu/nodemcu-devkit/blob/master/Drivers/CH341SER_WINDOWS.zip

Moduł po podłączeniu do komputera powinien być widoczny jako port szeregowy.
Po pobraniu i instalacji w/w oprogramowania przystępujemy do wgrania firmware-u.
W tym celu należy podłączyć NodeMCU do komputera, a następnie uruchomić program Flash Download Tool.

W pierwszym oknie należy wybrać:

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

W następnym należy wskazać 3 pliki, które zostały wcześniej pobrane (pola zaznaczone na zielono). Należy również wybrać port szeregowy (COM) pod, który podłączony jest NodeMCU. Na koniec należy zaznaczyć wszystkie parametry dokładnie tak samo jak na poniższym zrzucie ekranu

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Na tym etapie wszystko powinno być gotowe do wgrania oprogramowania do NodeMCU. Do tego celu potrzebne jest aby NodeMCU pracował w trybie „FLASH”. Aby przełączyć moduł w ten tryb należy trzymając przycisk „FLASH”, nacisnąć przycisk „RST”. Oczywiście w tym samym czasie moduł powinien być podłączony poprzez USB do komputera.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

W aplikacji klikamy przycisk START i czekamy aż pasek postępu dojdzie do 100%.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Jeśli procedura wgrywania oprogramowania przebiegła pomyślnie można przejść do kolejnego etapu.

Krok 3. Uruchomienie aplikacji dla systemu Android
Jeżeli posiadasz już uruchomioną aplikację SUPLA, pomiń ten krok.

Otwórz Google Play i zainstaluj aplikację SUPLA. https://play.google.com/store/apps/details?id=org.supla.android

Po uruchomieniu aplikacji należy utworzyć bezpłatne konto klikając przycisk „Utwórz konto”.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Po utworzeniu konta, wprowadź adres email, który został podany podczas rejestracji konta i naciśnij przycisk „OK”.

Krok 4. Dodanie licznika do Supli
NodeMCU domyślnie powinien pracować w trybie konfiguracji sygnalizując to szybkim miganiem diody statusu (żółty led). Jeżeli moduł nie pracuje w tym trybie, należy przytrzymać przycisk „FLASH” przez min 5 sek., aż dioda zacznie szybko migać.
Następnie wybierz z menu aplikacji „Dodaj urządzenie” i postępuj wg. poleceń kreatora.
Procedura dodawania widoczna jest na poniższym filmiku. Pomimo, że w prezentacji użyto innego urządzenia i starszej wersji aplikacji to proces przebiega identycznie dla wszystkich urządzeń kompatybilnych z tym kreatorem.

Innym sposobem konfiguracji NodeMCU jest połączenie się z siecią WiFi rozpoczynającą się od frazy „SUPLA-„ i otwarcie strony http://192.168.4.1 na której można wprowadzić ręcznie wszelkie niezbędne parametry konfiguracyjne.

Po poprawnej konfiguracji na liście urządzeń w aplikacji pojawi się licznik energii.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Krok 5. Ustawienie przeliczników i waluty.

Aby licznik poprawnie przeliczał impulsy należy skonfigurować przelicznik. W tym calu należy zalogować się na stronie https://cloud.supla.org podając dane, które wcześniej wprowadzono podczas rejestracji konta w kroku nr. 3. Po zalogowaniu należy kliknąć „Moja SUPLA” -> „IMPULSE COUNTER” -> „Licznik energii..”. Najważniejszy parametr to „Impulsy”. Tutaj należy wprowadzić ilość impulsów przypadających na jedną jednostkę. Wartość tą należy odczytać z licznika. W przypadku liczników energii elektrycznej zazwyczaj jest to 1000 impulsów / kWh. Kolejny istotny parametr to cena/ jednostkę (kWh) gdzie należy wprowadzić obowiązującą stawkę. Na koniec należy określić walutę i wartość początkową licznika.

*W przypadku licznika gazu/wody należy zmienić funkcję licznika impulsów odpowiednio na „Licznik gazu” lub „Licznik wody”.

*Po zmianie wartości początkowej sugeruje się wyczyścić historię pomiarów (zakładka „Historia pomiarów) tak aby wykresy poprawnie się generowały.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Krok 6. Montaż.
Czujnik światła należy umieścić nad diodą sygnalizacyjną tak jak na poniższym zdjęciu.

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Do zasilania NodeMCU użyj zasilacza 5V.

Zaprezentowany przykład wykorzystuje do mocowania zwykłą taśmę izolacyjną, która jest przytrzymywana przez maskownicę skrzynki rozdzielczej. Ważne jest aby fotorezystor nie „łapał” lewego światła dlatego należy go dobrze osłonić. Oczywiście kwestia mocowania pozostaje w obszarze indywidualnej „inwencji twórczej”.

Krok 7. Kalibracja
Aby licznik poprawnie zliczał impulsy należy go odpowiednio skalibrować. W tym celu należy użyć potencjometru, który jest umieszczony na płytce czujnika światła. Potencjometr powinien być ustawiony w takiej pozycji aby 3 diody migały w tym samym rytmie (równocześnie). Są to:
– Dioda sygnalizująca impulsy na liczniku elektrycznym
– Dioda sygnalizacyjna wykrycie światła na płytce czujnika światła
– Dioda referencyjna (zielona) sygnalizująca zliczanie impulsów

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Finalny efekt:

*Stan licznika różni się od tego na zdjęcia ponieważ w momencie robienia zrzutów ekrany wartość początkowa nie był jeszcze poprawnie ustawiona

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Przydatne linki:

Pomoc / wsparcie społeczności: https://forum.supla.org
Strona domowa projektu: https://www.supla.org
Źródła oprogramowania: https://github.com/SUPLA

Firmware licznika 3 kanały w jednym: https://drive.google.com/file/d/1DyYHgsvIK1bzt8Mzkct82LnWIFySC1g8/view

Przykład budowy licznika z wykorzystaniem wyjścia impulsowego zamiast optyki: https://www.blaszczak.pl/supla-licznik-energii-elektrycznej/

Ocena: 5/5 (głosów: 1)
Nettigo - patron działu Elektronika

Podobne posty

20 komentarzy do “Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Odpowiedz

anuluj

Chcesz oszczędzać energię? Zbuduj licznik impulsów…

Nie przegap nowych projektów!

Zapisując się na nasz Newsletter będziesz miał pewność, że nie przegapisz żadnego nowego projektu opublikowanego w Majsterkowie!

Od teraz nie przegapisz żadnego projektu!

Masz uwagi?