ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ ESP32 elektor

ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ

  • ການສະຫນອງພະລັງງານ: ເຖິງ 300 mA ທີ່ 12 V
  • ໄມໂຄຄອນຄວບຄຸມ: ESP32-S3
  • ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຈໍສະແດງຜົນ: ຈໍສະແດງຜົນ OLED ທີ່ຮອງຮັບ OLED ພື້ນຖານ ແລະຫ້ອງສະໝຸດ Adafruit_SSD1306 & Adafruit_GFX
  • ການເຊື່ອມຕໍ່ Wi-Fi: ຮອງຮັບການເຊື່ອມໂຍງກັບ Home Assistant ຜ່ານ ESPHome
  • ບັນທຶກຂໍ້ມູນ: ໃນຕົວ web ເຊີບເວີສໍາລັບການຕິດຕາມກວດກາຫ່າງໄກສອກຫຼີກ
  • ຄວາມຖືກຕ້ອງ: ເຫມາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ຢູ່ອາໄສທີ່ມີການອ່ານທີ່ຫມັ້ນຄົງ

ການຂຽນໂປຣແກຣມເບື້ອງຕົ້ນໂດຍບໍ່ມີພອດ USB-C
ເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນໂຄງການ ESP32 Energy Meter ໂດຍບໍ່ມີພອດ USB-C, ປະຕິບັດຕາມຂັ້ນຕອນເຫຼົ່ານີ້:

  1. ໃຊ້ໂປລແກລມ ESP32 ພາຍນອກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫົວ JP2 ໃນກະດານ.
  2. ຫຼັງຈາກການຂຽນໂປລແກລມເບື້ອງຕົ້ນ, ເປີດໃຊ້ການອັບເດດ OTA (Over-The-Air) ສໍາລັບການອັບເດດເຟີມແວໃນອະນາຄົດ.

ກຳລັງເພີ່ມພອດ USB-C
ຖ້າທ່ານຕ້ອງການເພີ່ມພອດ USB-C, ທ່ານສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍ:

  1. ຊອກຫາອົງປະກອບ SMD ທີ່ຕ້ອງການດ້ວຍຕົວທ່ານເອງ.
  2. ອ້າງອີງເຖິງບ່ອນເກັບຂໍ້ມູນ GitHub ຂອງໂຄງການສໍາລັບລາຍຊື່ BOM.

ການເຊື່ອມຕໍ່ຈໍສະແດງຜົນ OLED
ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຈໍສະແດງຜົນ OLED:

  1. ຮັບປະກັນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຈໍສະແດງຜົນ OLED ທີ່ເຮັດວຽກກັບຫ້ອງສະໝຸດ Adafruit_SSD1306 & Adafruit_GFX.
  2. ປະຕິບັດຕາມຮູບແຕ້ມທີ່ສະຫນອງໃຫ້ດ້ວຍການຮອງຮັບ OLED ພື້ນຖານຫຼືປະສົມປະສານການທໍາງານຂອງ OLED ຜ່ານເຟີມແວ ESPHome.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ (FAQ) ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ Elektor ESP32
Q1. ໃນເບື້ອງຕົ້ນຂ້ອຍຈະຕັ້ງໂປຣແກຣມ ESP32 Energy Meter ໂດຍບໍ່ມີພອດ USB-C ແນວໃດ?
ພອດ USB-C ຖືກລະເວັ້ນໂດຍເຈດຕະນາຍ້ອນເຫດຜົນດ້ານຄວາມປອດໄພ, ຄວາມຊັບຊ້ອນ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ທ່ານສາມາດຂຽນໂປລແກລມ ESP32 ໂດຍໃຊ້ໂປແກມເຊີ ESP32 ພາຍນອກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫົວ JP2 ໃນກະດານ. ຫຼັງຈາກການຂຽນໂປລແກລມເບື້ອງຕົ້ນ, ທ່ານສາມາດເປີດໃຊ້ການອັບເດດ OTA (Over-TheAir) ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການປັບປຸງເຟີມແວໃນອະນາຄົດ.


Q2. ຂ້ອຍສາມາດເພີ່ມພອດ USB-C ດ້ວຍຕົນເອງໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ, ມັນເປັນໄປໄດ້, ແຕ່ທ່ານຕ້ອງການແຫຼ່ງອົງປະກອບ SMD ທີ່ກໍານົດໄວ້ດ້ວຍຕົວທ່ານເອງ. Elektor ບໍ່ໄດ້ສະເຫນີຊຸດສໍາລັບການນີ້, ແຕ່ບັນຊີລາຍຊື່ BOM ແມ່ນມີຢູ່ໃນບ່ອນເກັບມ້ຽນ GitHub ຂອງໂຄງການ.
Q3. ຈໍສະແດງຜົນ OLED ປະເພດໃດທີ່ເຫມາະສົມກັບເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ?
ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານຮອງຮັບຈໍສະແດງຜົນ I²C OLED ທົ່ວໄປ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນໜ້າຈໍ OLED ຂະໜາດ 0.96 ນິ້ວ 128×64 ທີ່ມີຊິບເຊັດ SSD1306. ທ່ານຍັງສາມາດໃຊ້ຈໍສະແດງຜົນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ (1.3″, 1.9″), ແຕ່ການປັບເຟີມແວເລັກນ້ອຍແມ່ນຈໍາເປັນສໍາລັບຮູບແບບແລະຄວາມລະອຽດ.
Q4. ຂ້ອຍຈະເຊື່ອມຕໍ່ຈໍສະແດງຜົນ OLED ໄດ້ແນວໃດ?
ເຊື່ອມຕໍ່ຈໍສະແດງຜົນ OLED ຂອງທ່ານກັບພອດ I²C ທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ Qwiic (ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ K5) ໃນກະດານ. ຖ້າຄໍາສັ່ງ PIN ຂອງຫນ້າຈໍ OLED ຂອງທ່ານແຕກຕ່າງກັນ, ສອງທາງເລືອກຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ K5 ທີ່ຢູ່ນີ້.
Q5. ຈໍ OLED ຕ້ອງການການຂຽນໂປຼແກຼມບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. ຮູບແຕ້ມເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສະຫນອງໃຫ້ມີການຮອງຮັບ OLED ພື້ນຖານໃນຕົວ, ແລະເຟີມແວ ESPHome ປະສົມປະສານການທໍາງານຂອງ OLED ຢ່າງສົມບູນ. ທ່ານສາມາດປັບແຕ່ງຈໍສະແດງຜົນໄດ້ໂດຍການໃຊ້ຫ້ອງສະໝຸດ Adafruit_SSD1306 & Adafruit_GFX.
ຄໍາຖາມທີ 6. ຂ້ອຍສາມາດຕັ້ງຄ່າການເຊື່ອມຕໍ່ Wi-Fi ສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງກັບ Home Assistant ໄດ້ແນວໃດ?
ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ຕັ້ງຄ່າ ESP32 ຂອງທ່ານໂດຍໃຊ້ ESPHome's web ການໂຕ້ຕອບກັບຕົວກໍານົດການຕັ້ງພື້ນຖານ.

ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ເບື້ອງ​ຕົ້ນ​, ສໍາ​ເນົາ​ແລະ​ວາງ​ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ YAML ລາຍ​ລະ​ອຽດ​ຈາກ​ທີ່​ເກັບ​ຮັກ​ສາ GitHub ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ໄປ​ໃນ​ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ຂອງ​ທ່ານ​ແລະ​ອັບ​ມັນ​.
Q7. ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານໂດຍບໍ່ມີ ESPHome ຫຼື MQTT?
ແມ່ນແລ້ວ, ເຄື່ອງວັດແທກສາມາດເຮັດວຽກແບບອອບໄລນ໌ທັງຫມົດ, ສະແດງຂໍ້ມູນໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງໃນຫນ້າຈໍ OLED ໂດຍບໍ່ມີການປະສົມປະສານ. ທ່ານ​ສາ​ມາດ​ປັບ​ປຸງ​ແກ້​ໄຂ​ຮູບ​ແບບ​ທີ່​ສະ​ຫນອງ​ໃຫ້ MQTT ເພື່ອ​ລົບ​ຫນ້າ​ທີ່ MQTT ແລະ​ເພີ່ມ​ການ​ທໍາ​ງານ​ການ​ບັນ​ທຶກ​ບັດ SD ຜ່ານ​ໂມ​ດູນ​ບັດ I²C SD ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ຕ້ອງ​ການ​.
Q8. ຂ້ອຍຄວນໃຊ້ການສະຫນອງພະລັງງານໃດ?
ໝໍ້ແປງທີ່ຕ້ອງການຄວນໃຫ້ເຖິງ 300 mA ຢູ່ທີ່ 12 V, ພຽງພໍເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານ ESP32-S3 ແລະອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງເຊັ່ນເຊັນເຊີແລະຈໍສະແດງຜົນ OLED.

ຄໍາຖາມທີ 9. ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານຖືກຕ້ອງເທົ່າໃດ?
ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ ESP32 ສະຫນອງການອ່ານທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະສອດຄ່ອງພຽງພໍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ຢູ່ອາໄສ. ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນລະດັບອຸດສາຫະກໍາ, ຄຸນສົມບັດການປັບທຽບ ATM90E32 ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຍອມຮັບໄດ້ທີ່ເຫມາະສົມກັບຈຸດປະສົງໃນການຕິດຕາມເຮືອນ.
Q10. ຂ້ອຍສາມາດກູ້ ESP32 ໄດ້ບໍ ຖ້າມັນຢຸດຕອບສະໜອງ?
ແມ່ນແລ້ວ. ຖ້າໂມດູນແມ່ນຕອບສະຫນອງ, reflash ມັນໂດຍໃຊ້ໂປລແກລມ 3.3 V ESP32 ທີ່ເຫມາະສົມ. ຖ້າເສຍຫາຍ, ທ່ານສາມາດປ່ຽນໂມດູນ ESP32-S3 ຫຼືເຊື່ອມຕໍ່ໂມດູນ ESP32 ອື່ນໂດຍກົງກັບຫົວ IO.
ຄໍາຖາມທີ 11. ມີຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ຮູ້ຈັກຫຼືບັນທຶກຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທີ່ຂ້ອຍຄວນຮູ້ບໍ?
ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເຄື່ອງມືການໂຕ້ຕອບ ແລະການຂຽນໂປຼແກຼມທັງໝົດທີ່ໃຊ້ໃຫ້ລະດັບເຫດຜົນ 3.3 V. ESP32S3 ບໍ່ທົນທານຕໍ່ສັນຍານ 5 V ແລະອາດຈະເສຍຫາຍຖ້າເຊື່ອມຕໍ່ກັບອຸປະກອນທີ່ບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້.
ຄໍາຖາມທີ 12. ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າຈໍສະແດງຜົນ OLED ຂອງຂ້ອຍໄດ້ປີ້ນກັບເຂັມ VCC ແລະ GND?
ກະດານສະຫນອງສອງທາງເລືອກຕົວເຊື່ອມຕໍ່ໃນ K5 ໂດຍສະເພາະເພື່ອຮອງຮັບຈໍສະແດງຜົນ OLED ທີ່ມີ pins VCC ແລະ GND ປີ້ນຄືນ, ທົ່ວໄປໃນບາງຫນ້າຈໍ OLED.
ຄໍາຖາມທີ 13. ຂ້ອຍສາມາດບັນທຶກຂໍ້ມູນພະລັງງານໃສ່ SD card ໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ, ທ່ານສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໂມດູນບັດ SD I²C ຜ່ານຕົວເຊື່ອມຕໍ່ Qwiic. ທ່ານຈະຕ້ອງປັບປຸງແກ້ໄຂ ແລະຂະຫຍາຍຮູບແຕ້ມ ຫຼືເຟີມແວທີ່ສະໜອງໃຫ້ເພື່ອຮອງຮັບການບັນທຶກຂໍ້ມູນ.
ຄໍາຖາມທີ 14. ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານປະກອບມີຕົວເຄື່ອງ webເຊີບເວີ?
ແມ່ນແລ້ວ, ໂຄງການວັດແທກພະລັງງານປະກອບມີການກໍ່ສ້າງໃນ webເຊີບເວີໂຮສຢູ່ໃນ ESP32. ນີ້ web ອິນເຕີເຟດສະທ້ອນຂໍ້ມູນຈໍສະແດງຜົນ OLED, ສະເຫນີໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີວິທີອື່ນທີ່ສະດວກໃນການຕິດຕາມການໃຊ້ພະລັງງານຈາກໄລຍະໄກ.
ຄໍາຖາມທີ 15. ຂ້ອຍຄວນເຮັດແນວໃດຖ້າອຸປະກອນຂອງຂ້ອຍບໍ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ Wi-Fi?
ກວດເບິ່ງການຕັ້ງຄ່າ YAML ຂອງທ່ານຢ່າງລະມັດລະວັງ. ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າໃສ່ SSID ແລະລະຫັດຜ່ານທີ່ຖືກຕ້ອງ, ແລະກວດສອບວ່າທີ່ຢູ່ IP ຄົງທີ່ແລະການຕັ້ງຄ່າເຄືອຂ່າຍຍ່ອຍກົງກັບເຄືອຂ່າຍຂອງທ່ານ.
ຄໍາຖາມທີ 16. ການຕິດຕັ້ງ resistor ແນະນໍາສໍາລັບ voltage ແລະຄວາມຮູ້ສຶກໃນປະຈຸບັນ?
ເຄື່ອງວັດແທກໃຊ້ 1:101 voltage divider ສໍາລັບຄວາມປອດໄພແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະມານ ± 200 mV ຢູ່ ADC ສໍາລັບການປ້ອນຂໍ້ມູນສູງສຸດ 20 V. ສໍາລັບການຮັບຮູ້ໃນປະຈຸບັນ, ຕົວຕ້ານທານພາລະ 5 ສະຫນອງປະມານ 250 mV, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມລະອຽດແລະການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ທ່ານສາມາດປັບຕົວຕ້ານທານເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ ADC ທີ່ສູງຂຶ້ນຖ້າຕ້ອງການ.
ຄໍາຖາມທີ 17. ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ໂປລແກລມເຊີທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ FTDI ຫຼື Arduino boards ສໍາລັບການກະພິບບໍ?
ໃຊ້ໂປລແກລມທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ ESP32 ໃນລະດັບ 3.3 V ເທົ່ານັ້ນ. ຫຼີກເວັ້ນການນໍາໃຊ້ 5 V logic ອຸປະກອນເຊັ່ນບາງ FTDI ແລະ Arduino boards, ຍ້ອນວ່າມັນສາມາດທໍາລາຍໂມດູນ ESP32-S3.

ຄໍາຖາມທີ 18. ມີເຟີມແວທີ່ຕິດຕັ້ງໄວ້ລ່ວງໜ້າບໍ?
ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານຖືກປະໄວ້ໂດຍເຈດຕະນາໂດຍບໍ່ມີເຟີມແວທີ່ຕິດຕັ້ງໄວ້ລ່ວງໜ້າເພື່ອໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການເລືອກ ແລະຕັ້ງຄ່າສະພາບແວດລ້ອມເຟີມແວທີ່ຕ້ອງການຂອງເຂົາເຈົ້າ (ESPHome, MQTT, ແລະອື່ນໆ).
ຄໍາຖາມທີ 19. ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າຂ້ອຍໃຊ້ເຫດຜົນ 5V ໂດຍບັງເອີນແລະເສຍຫາຍ ESP32-S3?
ຖ້າຄວາມເສຍຫາຍເກີດຂຶ້ນ, ໂມດູນ ESP32-S3 ສາມາດຖືກຍົກເລີກແລະປ່ຽນແທນ. ອີກທາງເລືອກ, ໂມດູນ ESP32-S3 ແຍກຕ່າງຫາກສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງຜ່ານຫົວ IO.
Q20. ຂ້ອຍສາມາດຊອກຫາເອກະສານທີ່ສົມບູນແບບ ແລະເຟີມແວໄດ້ຢູ່ໃສamples?
ເອກະສານທີ່ສົມບູນແບບ, ເຟີມແວ examples, ແລະບັນຊີລາຍການເອກະສານສະບັບເຕັມ (BOM) ແມ່ນມີຢູ່ໃນບ່ອນເກັບມ້ຽນ Elektor GitHub ຢ່າງເປັນທາງການ.

ເອກະສານ / ຊັບພະຍາກອນ

ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ ESP32 elektor [pdf] ຄູ່ມືຜູ້ໃຊ້
FNIRSI 2C53P, ESP32 ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ, ESP32, ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ, ແມັດ

ເອກະສານອ້າງອີງ

ອອກຄໍາເຫັນ

ທີ່ຢູ່ອີເມວຂອງເຈົ້າຈະບໍ່ຖືກເຜີຍແຜ່. ຊ່ອງຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງການຖືກໝາຍໄວ້ *