Mita ya Nishati isiyo na waya yenye Udhibiti wa Mzigo: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

UTANGULIZI

Kituo cha Youtube::::

Mradi huu unategemea Atmel's Atmega16 Microcontroller kama ubongo kuu wa hesabu.

NRF24L01 + Moduli ya mawasiliano isiyo na waya hutumiwa kwa usafirishaji wa data isiyo na waya.

Leo tuna mamia na maelfu ya mita ya Nishati iliyosanikishwa katika Jumba la Ghorofa, Shopping Mall, Shule, Chuo Kikuu, Hosteli na mengi zaidi. Tatizo linatokea wakati mita inasomwa na mfanyakazi kuhesabu muswada kwa kila mita ya Nishati. Inahitaji nguvu kazi nyingi na gharama.

Hapa nimekuja na mradi rahisi ambao utaokoa nguvu kazi na gharama kwa kusambaza kiatomati hesabu ya Nishati ya mita nyingi za Nishati kwa Mtoaji wa Huduma au Huduma.

Nimemchukua data kutoka mita tatu ya Nishati na kupeleka Takwimu kwa mpokeaji, ambayo ilihesabu mzigo na matumizi ya jumla kwa kila mita.

Ikiwa mzigo unazidi kiwango kinachoruhusiwa basi buzzer huanza.

Takwimu huhifadhiwa kwa upande wa mtumaji kwa hivyo hakuna upotezaji wa data unaozalishwa ikiwa mpokeaji amezimwa au muunganisho unapotea.

Hapa kuna Video inayofanya kazi.

Vipengele tofauti ni:

• Mita ya Nishati X 3
• NRF24L01 X 2
• Atmega16 X 2
• Optocoupler X 3

Hatua ya 1: Usanidi wa mita ya Nishati

1. Fungua mita ya Nishati kwanza

2. Kata tu terminal ya Cathode ya Cal LED

3. Solder waya 2 kwenye ncha 2 za LED.

4. Unganisha Cathode ya LED na Pin1 ya Opto-coupler (MCT2E) na mwisho mwingine wa LED kwenye Pin2 ya Opto-coupler

5. Unganisha pini 4 ya kiunganishi cha macho na waya mweusi na Pin5 kwa waya wa kahawia. Unganisha waya mweusi chini ya bodi ya mzunguko kwa miradi Miradi ya nishati ya kulipwa kabla au miradi ya kusoma mita za Auto. Waya ya Brown hubeba pato la kunde.

6. Unganisha usambazaji wa umeme na shehena kulingana na picha hii.

Hatua ya 2: Algo ya Msingi ya Hesabu

Hapa mita imeingiliana na microcontroller kupitia mapigo ambayo kila mara hupigwa kwenye mita. Zaidi ya hayo mapigo hayo huhesabiwa kulingana na kipindi chake cha kupepesa, kwa kutumia kanuni hii tuliihesabu kwa kitengo kimoja na ipasavyo malipo yatakayokuwa kwa kitengo.

Baada ya nishati ya watt 0.3125 hutumia mita za LED (calibrate) kupepesa. Inamaanisha ikiwa tunatumia balbu ya watt 100 kwa dakika moja basi mapigo yatapepesa mara 5.3 kwa dakika. Na hii inaweza kuhesabiwa kwa kutumia fomula iliyopewa.

Pulse = (Pulse kiwango cha mita * watt * 60) / (1000 * 3600)

Ikiwa kiwango cha mpigo wa mita ni 3200 imp na watt hutumiwa ni 100 basi tunayo

Pulse = (3200 * 100 * 60) / (1000 * 3600)

Pulse = 5.333333333 kwa dakika

Ikiwa kunde 5.3333333333 ilitokea kwa dakika moja basi Katika saa moja kunde zitatokea..

Pulse = 5.3333333333 * 60 Pulse = ~ 320 ~ 320 kunde zitatokea kwa saa moja

Kwa hivyo, kwa saa moja balbu ya watt 100 ilitumia umeme wa watt 100 na karibu kunde 320 hupepesa.

Sasa tunaweza kuhesabu umeme mmoja wa kunde unaotumiwa katika watt

Pigo moja (watt) = 100 / 320

Pulse moja (watt) = 0.3125

Inamaanisha umeme wa watts 0.3125 ulitumia mpigo mmoja.

Vitengo vya Sasa vitengo = (nishati moja ya kunde (umeme)) * kunde / 1000

Ikiwa moja ya kunde = 0.3125 watt kunde katika masaa 10 = 3200

Kisha Kitengo kitakuwa Unit = (0.3125 * 3200) / 1000 Unit = 1 Njia, Kitengo kimoja katika masaa 10 kwa balbu ya watt 100.

Sasa Tuseme kiwango cha uniti moja ni rupia 7 basi Kwa gharama moja ya kunde itakuwa

Gharama moja ya kunde = (7 * nishati moja ya kunde inayotumiwa) / 1000

Gharama moja ya kunde = (7 * 0.3125) / 1000

Gharama ya kunde moja = Rupia 0.0021875

Hatua ya 3: Nrf24L01 (Mikopo kwa

Jifunze Kiungo hiki

Moduli ya nRF24L01 ni moduli ya kutisha ya RF ambayo inafanya kazi kwenye bendi ya 2, 4 GHz na ni kamili kwa mawasiliano ya waya ndani ya nyumba kwa sababu itapenya hata kuta nene za zege. NRF24L01 hufanya programu zote ngumu mbele yako, na hata ina kazi ya kuangalia moja kwa moja ikiwa data inayosambazwa inapokelewa mwishowe. njia sawa. Kwa mfano nimetumia moduli ya nRF905 (433MHz) na nambari sawa na ile ninayotumia kwenye nRF24L01 na nRF24L01 + bila shida yoyote. Moduli hizi ndogo zina anuwai ya kuvutia, na matoleo kadhaa ambayo huweza hadi 1000 m (mawasiliano ya bure) mawasiliano na hadi 2000 m na antena ya biquad.

nRF24L01 dhidi ya nRF24L01 +

Toleo la (+) ni toleo jipya lililosasishwa la chip na inasaidia kiwango cha data cha 1 Mbps, 2 Mbps na "mode ya umbali mrefu" ya 250 kbps ambayo ni muhimu sana wakati unataka kupanua urefu wa utangazaji. ambayo nimetumia katika machapisho yangu ya hapo awali) inasaidia tu Mbps 1 au kiwango cha data cha Mbps 2. Wote mifano huambatana, kwa muda mrefu ikiwa imewekwa kwa kiwango sawa cha data. Kwa kuwa zote mbili zinagharimu sawa (karibu na chochote) ningekupendekeza ununue toleo la +!

Moduli ya nRF24L01 ina viunganishi 10 na toleo + ina 8. Tofauti ni kwamba toleo + badala ya kuwa na 3, 3 V na GND mbili, lina ardhi yake (ile iliyo na mraba mweupe kuzunguka) na 3, 3 V usambazaji, karibu na kila mmoja. Ikiwa unabadilisha moduli kutoka toleo jipya + kwenda la zamani, hakikisha usisahau kusogeza kebo ya GND mahali pa haki, vinginevyo itafupisha mzunguko wako. Hapa kuna picha ya toleo la + (mwonekano wa juu), ambapo unaweza kuona viunganisho vyote vilivyoandikwa. Toleo la zamani lina unganisho mbili za GND juu kabisa badala ya kona ya chini kulia.

Ugavi wa umeme (GND & VCC) Moduli inapaswa kuwezeshwa na 3, 3 V na haiwezi kutumiwa na usambazaji wa umeme wa 5 V! Kwa kuwa inachukua sasa kidogo sana ninatumia mdhibiti wa laini kushuka kwa voltage hadi 3, 3 V. Ili kufanya mambo iwe rahisi kwetu, chip inaweza kushughulikia 5 V kwenye bandari za i / O, ambayo ni nzuri kwani ingekuwa nzuri kuwa maumivu kudhibiti nyaya zote za i / O kutoka kwa chip ya AVR. Kuwezesha Chip (CE) Inatumiwa wakati wa kutuma data (transmitter) au kuanza kupokea data (receiver) CE-pin imeunganishwa na yoyote isiyotumika bandari ya i / O kwenye AVR na imewekwa kama pato (weka kidogo kwa moja kwenye rejista ya DDx ambapo x ni barua ya bandari.) Atmega88: PB1, ATtiny26: PA0, ATtiny85: PB3SPI Chip Select (CSN) Pia inajulikana kama "Meli chagua sio ". Pini ya CSN pia imeunganishwa na bandari yoyote ya i / O isiyotumika kwenye AVR na imewekwa kwenye pato. Pini ya CSN inashikiliwa juu wakati wote isipokuwa wakati wa kutuma amri ya SPI kutoka kwa AVR kwenda nRF. SCK inaunganisha na pini ya SCK kwenye AVR. Atmega88: PB5, ATtiny26: PB2, ATtiny85: PB2SPI Pato la Pato la Mtumwa (MOSI au MO) Hii ni laini ya data katika mfumo wa SPI. Ikiwa Chip yako ya AVR inasaidia SPI-transfere kama Atmega88, hii inaunganisha na MOSI kwenye AVR pia na imewekwa kama pato. Kwenye AVR ambazo hazina SPI, kama ATtiny26 na ATtiny85 huja na USI badala yake, na data ya data inasema: "Njia ya waya tatu ya USI ni inayoambatana na Sura ya Sambamba ya Pembeni (SPI) ya 0 na 1, lakini haina utendaji wa siri wa kuchagua watumwa (SS). Hata hivyo, huduma hii inaweza kutekelezwa katika programu ikiwa ni lazima "SS" iliyotajwa ni sawa na "CSN" Na baada ya utafiti fulani nilipata blogi hii ambayo ilinisaidia kugawa. Ili kupata USI kwenda SPI juu na kufanya kazi nikagundua kuwa nilipaswa kuunganisha pini ya MOSI kutoka nRF hadi pini ya MISO kwenye AVR na kuiweka kama pato.: PB3, ATtiny26: PB1, ATtiny85: PB1SPI Pato la Pato la Mtumwa (MISO au MI) Hii ndio laini ya data katika mfumo wa SPI. chip inasaidia SPI-transfere kama Atmega88, hii inaunganisha kwa MISO kwenye AVR na hii inakaa kama pembejeo. Ili kuifanya ifanye kazi kwenye ATtiny26 na ATtiny85, ilibidi nitumie USI kama ilivyoelezwa hapo juu. Hii ilifanya kazi tu wakati niliunganisha pini ya MISO kwenye nRF na pini ya MOSI kwenye AVR na kuiweka kama pembejeo na kuwezesha pullup ya ndani., lakini njia nzuri ya kujua wakati kitu kimetokea kwa nRF. kwa mfano unaweza kuiambia nRF kuweka IRQ juu wakati kifurushi kinapokelewa, au wakati usafirishaji uliofanikiwa umekamilika. Ni muhimu sana! Ikiwa AVR yako ina pini zaidi ya 8 na pini inayopatikana ya kukatiza nitakushauri sana uunganishe IRQ na hiyo na usanidi ombi la kukatiza.

Hatua ya 4: Mchoro wa Msingi wa Uunganisho

Mchoro huu wa Uunganisho ni skimu

Hatua ya 5: Kanuni

Kwa CODE Tembelea GitHub