elektor ESP32 enerģijas skaitītājs

Specifikācijas

• Barošanas avots: Līdz 300 mA pie 12 V
• Mikrokontrolleris: ESP32-S3
• Displeju saderība: OLED displeji ar pamata OLED atbalstu un Adafruit_SSD1306 un Adafruit_GFX bibliotēkām
• Wi-Fi savienojamība: atbalsta Home Assistant integrāciju, izmantojot ESPHome
• Datu reģistrēšana: iebūvēta web serveris attālinātai uzraudzībai
• Precizitāte: Piemērots lietošanai dzīvojamās telpās ar stabiliem rādījumiem

Sākotnējā programmēšana bez USB-C porta
Lai sākotnēji ieprogrammētu ESP32 enerģijas skaitītāju bez USB-C porta, veiciet tālāk norādītās darbības.

1. Izmantojiet ārēju ESP32 programmētāju, kas pievienots JP2 ligzdai uz plates.
2. Pēc sākotnējās programmēšanas iespējojiet OTA (Over-The-Air) atjauninājumus turpmākiem programmaparatūras atjauninājumiem.

USB-C porta pievienošana
Ja vēlaties pievienot USB-C portu, varat to izdarīt šādi:

1. Paša iegādātās SMD komponentes.
2. BOM sarakstu skatiet projekta GitHub repozitorijā.

OLED displeja savienojums
Lai pievienotu OLED displeju:

1. Nodrošiniet saderību ar OLED displejiem, kas darbojas ar Adafruit_SSD1306 un Adafruit_GFX bibliotēkām.
2. Izpildiet sniegto skici ar pamata OLED atbalstu vai integrējiet OLED funkcionalitāti, izmantojot ESPHome programmaparatūru.

Bieži uzdotie jautājumi (BUJ) Elektor ESP32 enerģijas skaitītājs
1. jautājums. Kā sākotnēji ieprogrammēt ESP32 enerģijas skaitītāju bez USB-C porta?
USB-C ports tika apzināti izlaists drošības, sarežģītības un izmaksu apsvērumu dēļ. ESP32 var programmēt, izmantojot ārēju ESP32 programmētāju, kas pievienots JP2 ligzdai uz plates. Pēc sākotnējās programmēšanas var iespējot OTA (Over-The-Air) atjauninājumus, lai nākotnē varētu ērti atjaunināt programmaparatūru.

2. jautājums. Vai es pats varu pievienot USB-C portu?
Jā, tas ir iespējams, taču nepieciešamās SMD komponentes ir jāiegādājas pašam. Elektor pašlaik nepiedāvā komplektu šim nolūkam, taču materiālu saraksts ir pieejams projekta GitHub repozitorijā.
3. jautājums. Kāda veida OLED displejs ir saderīgs ar enerģijas skaitītāju?
Enerģijas skaitītājs atbalsta izplatītus I²C OLED displejus, parasti 0.96 collu 128×64 OLED ekrānus ar SSD1306 mikroshēmojumu. Varat izmantot arī lielākus displejus (1.3 collas, 1.9 collas), taču būs nepieciešamas nelielas programmaparatūras korekcijas izkārtojumam un izšķirtspējai.
4. jautājums. Kā pievienot OLED displeju?
Pievienojiet OLED displeju plates Qwiic saderīgajai I²C pieslēgvietai (K5 savienotājs). Ja jūsu OLED ekrāna kontaktu secība atšķiras, divas K5 savienotāja iespējas to novērš.
5. jautājums. Vai OLED displejam ir nepieciešama programmēšana?
Jā. Sākotnēji sniegtajā skicē ir iebūvēts pamata OLED atbalsts, un ESPHome programmaparatūra pilnībā integrē OLED funkcionalitāti. Displeju var pielāgot, izmantojot Adafruit_SSD1306 un Adafruit_GFX bibliotēkas.
6. jautājums. Kā es varu iestatīt Wi-Fi savienojumu Home Assistant integrācijai?
Sākotnēji konfigurējiet savu ESP32, izmantojot ESPHome web saskarne ar pamata iestatīšanas parametriem.

Pēc sākotnējās konfigurēšanas nokopējiet un ielīmējiet detalizēto YAML konfigurāciju no mūsu GitHub repozitorija savas ierīces iestatījumos un augšupielādējiet to.
7. jautājums. Vai enerģijas skaitītāju ir iespējams izmantot bez ESPHome vai MQTT?
Jā, skaitītājs var darboties pilnībā bezsaistē, rādot reāllaika datus OLED ekrānā bez integrācijas. Ja vēlaties, varat modificēt pievienoto MQTT skici, lai noņemtu MQTT funkcijas un pievienotu SD kartes reģistrēšanas funkcionalitāti, izmantojot I²C SD kartes moduli.
8. jautājums. Kādu barošanas avotu man vajadzētu izmantot?
Nepieciešamajam transformatoram jānodrošina līdz 300 mA pie 12 V, kas ir pietiekami, lai darbinātu ESP32-S3 un perifērijas ierīces, piemēram, sensorus un OLED displeju.

9. jautājums. Cik precīzs ir enerģijas skaitītājs?
ESP32 enerģijas skaitītājs nodrošina stabilus un konsekventus rādījumus, kas ir pietiekami lietošanai mājsaimniecībās. Lai gan tas nav rūpnieciskas klases, ATM90E32 kalibrēšanas funkcijas nodrošina pieņemamu precizitāti, kas piemērota mājas uzraudzības vajadzībām.
10. jautājums. Vai es varu atjaunot ESP32, ja tas pārstāj reaģēt?
Jā. Ja modulis reaģē, veiciet tā pārprogrammēšanu, izmantojot atbilstošu 3.3 V ESP32 programmētāju. Ja tas ir bojāts, varat nomainīt ESP32-S3 moduli vai pievienot citu ESP32 moduli tieši IO galvenei.
11. jautājums. Vai ir kādi zināmi ierobežojumi vai saderības piezīmes, kas man būtu jāņem vērā?
Pārliecinieties, vai visi izmantotie saskarnes un programmēšanas rīki nodrošina 3.3 V loģisko līmeni. ESP32S3 nepanes 5 V signālus un var tikt bojāts, ja to pievieno nesaderīgam aprīkojumam.
12. jautājums. Ko darīt, ja manam OLED displejam ir apmainīti VCC un GND kontakti?
K5 plate piedāvā divas savienotāju iespējas, kas īpaši paredzētas OLED displejiem ar apgrieztiem VCC un GND kontaktiem, kas ir izplatīti dažos OLED ekrānos.
13. jautājums. Vai es varu reģistrēt enerģijas datus SD kartē?
Jā, jūs varat pievienot I²C SD kartes moduli, izmantojot Qwiic savienotāju. Jums būs jāmodificē un jāpaplašina pievienotā skice vai programmaparatūra, lai atbalstītu datu reģistrēšanu.
14. jautājums. Vai enerģijas skaitītājam ir iebūvēts? webserveris?
Jā, enerģijas skaitītāja projektā ir iebūvēts webserveris, kas mitināts ESP32. Šis web saskarne atspoguļo OLED displeja datus, piedāvājot lietotājiem vēl vienu ērtu metodi enerģijas patēriņa attālinātai uzraudzībai.
15. jautājums. Ko darīt, ja mana ierīce neizveido savienojumu ar Wi-Fi?
Rūpīgi pārbaudiet savu YAML konfigurāciju. Pārliecinieties, vai ir ievadīts pareizs SSID un parole, un pārbaudiet, vai statiskā IP adrese un apakštīkla iestatījumi atbilst jūsu tīklam.
16. jautājums. Kāds ir ieteicamais rezistora iestatījums tilpumam?tage un strāvas uztveršana?
Mērītājs izmanto 1:101 tilp.tagDalītājs drošībai un elastībai, kā rezultātā ADC ir aptuveni ±200 mV 20 V maksimālajai ieejai. Strāvas mērīšanai 5 omu slodzes rezistors nodrošina aptuveni 250 mV, kas efektīvi līdzsvaro izšķirtspēju un termisko veiktspēju. Ja nepieciešams, šos rezistorus var pielāgot lielākai ADC izmantošanai.
17. jautājums. Vai mirgošanai var izmantot dažādus programmētājus, piemēram, FTDI vai Arduino plates?
Izmantojiet tikai ar ESP32 saderīgus programmētājus ar 3.3 V loģikas līmeni. Izvairieties no 5 V loģisko ierīču, piemēram, dažu FTDI un Arduino plates, lietošanas, jo tās var sabojāt ESP32-S3 moduli.

18. jautājums. Vai ir nodrošināta iepriekšinstalēta programmaparatūra?
Enerģijas skaitītājam apzināti nav iepriekš instalētas programmaparatūras, lai lietotāji varētu brīvi izvēlēties un konfigurēt sev vēlamo programmaparatūras vidi (ESPHome, MQTT utt.).
19. jautājums. Kas notiek, ja nejauši izmantoju 5 V loģiku un sabojāju ESP32-S3?
Bojājuma gadījumā ESP32-S3 moduli var atlodēt un nomainīt. Alternatīvi, atsevišķu ESP32-S3 moduli var tieši pievienot, izmantojot IO galvenes.
20. jautājums. Kur es varu atrast visaptverošu dokumentāciju un programmaparatūras piemērus?ampmazāk?
Visaptveroša dokumentācija, programmaparatūras pārbaudeampfaili un pilns materiālu saraksts (BOM) ir pieejams oficiālajā Elektor GitHub repozitorijā.

Dokumenti / Resursi

elektor ESP32 enerģijas skaitītājs [pdfLietotāja rokasgrāmata FNIRSI 2C53P, ESP32 enerģijas skaitītājs, ESP32, enerģijas skaitītājs, skaitītājs

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata