基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表，采用NodeMCU ESP8266

時(shí)間：2024-11-17 19:54:37

關(guān)鍵字： ESP8266 物聯(lián)網(wǎng) 智能電能表

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[導(dǎo)讀]我們家庭中用來測(cè)量能源消耗的傳統(tǒng)電能表是一種離線設(shè)備，因此必須手動(dòng)監(jiān)控。但現(xiàn)在市場(chǎng)上有智能電能表，其讀數(shù)可以從任何地方使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，不僅是能源消耗，而且我們可以使用物聯(lián)網(wǎng)在筆記本電腦或移動(dòng)設(shè)備上監(jiān)控多個(gè)參數(shù)，如電壓，電流，功率因數(shù)，頻率等。

我們家庭中用來測(cè)量能源消耗的傳統(tǒng)電能表是一種離線設(shè)備，因此必須手動(dòng)監(jiān)控。但現(xiàn)在市場(chǎng)上有智能電能表，其讀數(shù)可以從任何地方使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，不僅是能源消耗，而且我們可以使用物聯(lián)網(wǎng)在筆記本電腦或移動(dòng)設(shè)備上監(jiān)控多個(gè)參數(shù)，如電壓，電流，功率因數(shù)，頻率等。

所以今天我們正在使用物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智能電表。在這里，我們將使用pzm - 004t交流多功能電能計(jì)量功率監(jiān)視器模塊來測(cè)量參數(shù)，并將使用NodeMCU ESP8266將數(shù)據(jù)發(fā)布到HTML網(wǎng)頁(yè)。

材料

?NodeMCU ESP8266

?pzem - 004 t模塊

?CT線圈

?電路試驗(yàn)板

?跳投

?連接線

pzm - 004t模塊的工作

pzm - 004tac模塊用于測(cè)量交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)和有功能量。該模塊通過TTL端子輸出，可被各種微控制器讀取以供進(jìn)一步應(yīng)用。

技術(shù)特點(diǎn):

?電壓測(cè)量范圍：80-260 VAC

?電流測(cè)量范圍：0-100安培

?有功功率測(cè)量范圍：0-23KW

?功率因數(shù)測(cè)量范圍：0-1

?頻率測(cè)量范圍：45- 65hz

?模塊工作電壓：5V DC

?輸出接口：TTL

Pin描述:

?VCC：模塊5V直流輸入電源

?GND：接地電基準(zhǔn)

?TX: UART數(shù)據(jù)傳輸引腳

?RX: UART數(shù)據(jù)接收引腳

物聯(lián)網(wǎng)電能表電路圖

使用NodeMCU ESP8266的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電能表電路圖如下：

以下是物聯(lián)網(wǎng)電能表在所有連接后的完整設(shè)置：

編程的解釋

在成功完成硬件設(shè)置之后，現(xiàn)在是時(shí)候?qū)odeMCU進(jìn)行編程了。這個(gè)智能電表的完整代碼以及視頻在本教程的最后給出。下面給出了代碼的逐步描述。

要使用Arduino IDE將代碼上傳到NodeMCU，請(qǐng)遵循以下步驟：

1. 打開Arduino IDE，然后進(jìn)入File - >Preferences - >Settings。

2. 在“附加板管理器URL”字段中鍵入，然后單擊“確定”。

3. 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到Tools > Board > Boards Manager。在“單板管理器”窗口中，在搜索框中輸入ESP8266，選擇最新版本的單板，單擊“安裝”。

4. 安裝完成后，進(jìn)入“Tools ->Board ->”，選擇“NodeMCU 1.0(ESP-12E Module)”?，F(xiàn)在您可以使用Arduino IDE對(duì)NodeMCU進(jìn)行編程。

完成上述設(shè)置后，使用Arduino IDE對(duì)NodeMCU進(jìn)行編程，將完整的代碼上傳到ESP8266 NodeMCU。下面給出了完整代碼的逐步解釋。

首先，在代碼中包含所有必需的庫(kù)文件。在這里，ESP8266板庫(kù)用于NodeMCU， PZEM004Tv30.h用于能源監(jiān)控模塊，可以從這里下載。

然后在類PZEM004Tv30中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)使用。還定義了軟件串行引腳，在我的情況下是D1和D2。

然后使用名稱服務(wù)器和默認(rèn)端口號(hào)80創(chuàng)建ESP8266WebServer類對(duì)象。

現(xiàn)在，聲明網(wǎng)絡(luò)憑據(jù)，即SSID和密碼。需要將我們的NodeMCU連接到互聯(lián)網(wǎng)。

然后，將NodeMCU連接到互聯(lián)網(wǎng)，調(diào)用WiFi。開始并傳遞網(wǎng)絡(luò)SSID和密碼作為參數(shù)。使用WiFi.status()檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否成功，連接成功后，在帶有IP地址的Serial Monitor中打印一條消息。

在下一步中，將創(chuàng)建如下所示的HTML頁(yè)面，其中包含一個(gè)HTML表，用于顯示購(gòu)物車中的產(chǎn)品詳細(xì)信息和賬單信息。HTML頁(yè)面存儲(chǔ)在一個(gè)字符串變量中，以便在客戶端請(qǐng)求時(shí)使用server.send()函數(shù)發(fā)送回。