基于物联网的智能电能表，采用NodeMCU ESP8266

我们家庭中用来测量能源消耗的传统电能表是一种离线设备，因此必须手动监控。但现在市场上有智能电能表，其读数可以从任何地方使用互联网进行监控，不仅是能源消耗，而且我们可以使用物联网在笔记本电脑或移动设备上监控多个参数，如电压，电流，功率因数，频率等。

所以今天我们正在使用物联网构建智能电表。在这里，我们将使用pzm - 004t交流多功能电能计量功率监视器模块来测量参数，并将使用NodeMCU ESP8266将数据发布到HTML网页。

材料

•NodeMCU ESP8266

•pzem - 004 t模块

•CT线圈

•电路试验板

•跳投

•连接线

pzm - 004t模块的工作

pzm - 004tac模块用于测量交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数和有功能量。该模块通过TTL端子输出，可被各种微控制器读取以供进一步应用。

技术特点:

•电压测量范围：80-260 VAC

•电流测量范围：0-100安培

•有功功率测量范围：0-23KW

•功率因数测量范围：0-1

•频率测量范围：45- 65hz

•模块工作电压：5V DC

•输出接口：TTL

Pin描述:

•VCC：模块5V直流输入电源

•GND：接地电基准

•TX: UART数据传输引脚

•RX: UART数据接收引脚

物联网电能表电路图

使用NodeMCU ESP8266的基于物联网的智能电能表电路图如下：

以下是物联网电能表在所有连接后的完整设置：

编程的解释

在成功完成硬件设置之后，现在是时候对NodeMCU进行编程了。这个智能电表的完整代码以及视频在本教程的最后给出。下面给出了代码的逐步描述。

要使用Arduino IDE将代码上传到NodeMCU，请遵循以下步骤：

1. 打开Arduino IDE，然后进入File - >Preferences - >Settings。

2. 在“附加板管理器URL”字段中键入，然后单击“确定”。

3. 现在转到Tools > Board > Boards Manager。在“单板管理器”窗口中，在搜索框中输入ESP8266，选择最新版本的单板，单击“安装”。

4. 安装完成后，进入“Tools ->Board ->”，选择“NodeMCU 1.0(ESP-12E Module)”。现在您可以使用Arduino IDE对NodeMCU进行编程。

完成上述设置后，使用Arduino IDE对NodeMCU进行编程，将完整的代码上传到ESP8266 NodeMCU。下面给出了完整代码的逐步解释。

首先，在代码中包含所有必需的库文件。在这里，ESP8266板库用于NodeMCU， PZEM004Tv30.h用于能源监控模块，可以从这里下载。

然后在类PZEM004Tv30中创建一个对象，该对象可以在整个程序范围内使用。还定义了软件串行引脚，在我的情况下是D1和D2。

然后使用名称服务器和默认端口号80创建ESP8266WebServer类对象。

现在，声明网络凭据，即SSID和密码。需要将我们的NodeMCU连接到互联网。

然后，将NodeMCU连接到互联网，调用WiFi。开始并传递网络SSID和密码作为参数。使用WiFi.status()检查网络连接是否成功，连接成功后，在带有IP地址的Serial Monitor中打印一条消息。

在下一步中，将创建如下所示的HTML页面，其中包含一个HTML表，用于显示购物车中的产品详细信息和账单信息。HTML页面存储在一个字符串变量中，以便在客户端请求时使用server.send()函数发送回。

在loop()中，使用专用函数(如voltage(), current()等)读取不同的参数，然后将其分配给附加在HTML网页中的单独变量。

最后，为了处理客户机请求，我们必须调用server.handleClient()。它将处理新的请求并检查它们。

使用NodeMCU测试基于物联网的电能表

完成连接和硬件设置后，只需将代码上传到NodeMCU，并打开串口监视器中打印的IP地址。您将看到如下所示。

在这里，我们连接了一个交流灯泡，以监测灯泡消耗的能量以及其他参数，如电压，电流，功率因数等。

这里我们不必担心电压、电流、功率等的计算，因为pzem004t模块提供的库(PZEM004Tv30.h)有与之相关的所有功能，我们只需要调用它们来显示相关信息。

这就是我们如何使用NodeMCU ESP8266构建基于物联网的智能电能表。

本文编译自iotdesignpro