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設計和執行用于監控電力的傳感器網絡應用程序

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資料介紹

PCB圖如下：

成分

ATmega328P 帶引導加載程序	× 1
LoRaWAN 低功耗射頻模塊	× 1
LCD1602液晶顯示器，帶IIC I2C串行接口適配器模塊	× 1
AMS1117-5	× 1
ACS712ELCTR-20A-T 快板微系統	× 1
ACS712ELCTR-30A-T 快板微系統	× 1
12/16 MHz 晶體	× 1
FT232RL FTDI USB 轉 TTL 串行轉換器適配器模塊 5V/3.3V	× 1

描述

設計和執行用于監控電力的傳感器網絡應用程序。

視頻

概括

大量用電家用電器的出現，給高效用電帶來了巨大挑戰。有效的電源管理將有助于節省能源，幫助管理人員評估功耗以提供成本和節能選項，幫助監控電能質量。，最大限度地降低用電時的風險。此外，大規模電力監測可以成為一種有價值的數據資源，可以通過計算分析來提高電力系統的可靠性和連續性，是電力系統的重要組成部分。電力供應商正在研究智能電網系統的一個組成部分。

意識到電力管理的重要性以及所有設備“物聯網化”的趨勢，我研究并構建了“智能電力數據采集與測量系統”。該系統集成了實時測量電氣設備的電流、電壓和功率的功能，并將這些數據收集并發送到手機進行分析和評估軟件。我們將清楚地了解每個設備的電源使用情況，并通過軟件給出適當的建議和建議，以優化設備和電源。

項目描述

該系統的工作原理非常簡單。從主電路開始，電流傳感模塊對每個電氣設備的電流進行連續測量。當前值顯示在液晶顯示屏上，方便用戶直接監控。這些流值經無??線傳輸模塊處理后發送給主站。

在主電路，測量整個系統消耗的總交流電壓和電流。當從節點接收數據時，處理器將實時保存所需的信息。根據收到的信息，系統將計算容量并將其發送到管理軟件。

在管理軟件中，將向用戶提供系統的所有信息，包括：實時每個設備的電流消耗值、系統的功耗、整個系統的工作電壓。. 管理軟件旨在添加具有預設額定值的報警功能。當系統以超過額定值的電壓或電流運行時，軟件會提醒用戶及時處理。

+ 電源模塊包括將輸入電壓 (7V -> 12V) 轉換為 5V 直流電壓的 IC LM7805，而 IC ASM1117 將從電壓中取出的 5V 轉換為 3.3V。此外，還增加了噪聲濾波電容，包括高通濾波電容和低頻濾波電容。電路設計有電源指示燈，幫助我們輕松識別電路是否通電。

+ 使用的主處理器是 28 針 Atmega328P。與 16MHz 石英一起幫助為 MCU 生成脈沖。

該電路內置一個UART代碼端口來加載Atmega 328P MCU的代碼，充電端口與USB充電TTL 5v / 3.3v FTDI FT232RL通信

+ 顯示塊使用 16x2 LCD 以節省電路板上的空間。

+ 使用 LoRa Ra-02 模塊的通信模塊，工作頻率為 433MHz。

最后

享受快樂的 PCBWay 競賽。

如果您有任何問題，請發送給我。

電子郵件：truongart1999@gmail.com

祝你今天過得愉快！

代碼

節點單片機

C/C++

?	//Khai báo th? vi?n.
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include "ACS712.h"
?	?
?	//define các pin k?t n?i c?a Lora v?i MCU.
?	#define ss 10 //PWM.
?	#define rst 9 //PWM.
?	#define dio0 2 //Digital.
?	?
?	//c?u hình message Lora.
?	#define MCU_ID 2 //NODE ??c d? li?u g?i qua Lora
?	#define GATEWAY_ID 1 //Lora g?i ??n Gateway v?i ID_1
?	?
?	//Khai báo Pzem004Tv30
?	PZEM004Tv30 pzem(A4,A5); // (RX,TX) connect to TX,RX of PZEM
?	?
?	//C?u hình chan cho ACS712
?	ACS712 sensorA(ACS712_20A, A0); //?? nh?y c?a sensor 96-104 mV/A, l?y giá tr? TB là 100
?	ACS712 sensorB(ACS712_30A, A1); //?? nh?y c?a sensor 64-68 mV/A, l?y giá tr? TB là 66
?	?
?	//C?u hình chan cho LCD
?	LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7);

網關

C/C++

?	/*
?	* L?a ch?n chip n?p trên Arduino IDE 1.8.16
?	* Wifi LoRa 32(V2)
?	* L?a ch?n Upload Speed cho ?úng
?	*/
?	//Khai báo th? vi?n
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include
?	#include //Using Library version 5.13.5
?	#include
?	?
?	#define BLYNK_PRINT Serial
?	#define ss 18
?	#define rst 14
?	#define dio0 26
?	?
?	//Các chan SPI n?i v?i module Lora trên Heltec WifiLoRa32(V2)
?	#define sck 5
?	#define miso 19
?	#define mosi 27
?	?
?	//C?u hình message Lora
?	#define BOARDCAST_ID 0 //Gateway g?i lên Blynk v?i ID_0
?	#define GATEWAY_ID 1 //Lora bên Node g?i ??n Gateway ID_1 nh?n