0111 月
使用 Arduino ESP32 搭配 INA219 電流感測器，來打造一個能源計量儀表
步驟與項目
使用 Arduino ESP32 搭配 INA219 電流感測器，來打造一個能源計量儀表
在這個專案中，我們將使用ESP32 開發板和INA219電流感測器來創建一個能源計量儀表。這個能源計量儀表能夠測量直流電流、電壓和功率。我們將使用ESP32和16×2 I2C顯示器來即時顯示所有的能源數據。請查看之前的文章，了解使用INA219直流電流感測器的 Arduino 能源計量儀表。
零件清單
在開始之前，請確保您擁有以下必要的元件：
- ESP32 開發板
- INA219 電流感測器
- LiquidCrystal_I2C 顯示模組（16x2）
- 杜邦線（Jumper wires）
- 麵包板（可選）
- ESP32 的電源供應器
ESP32 能源計量儀表使用 ESP32 作為主控制器。它使用 INA219 電流感測器測量電流和電壓。
INA219 DC電流感測器
INA219是一款常用於電子專案中，用於測量和監控電流流動的直流電流感測器。它是一個高精度的感測器，能夠測量高達3.2A的電流，並提供0.1mA的解析度。
它的操作方法是將一個小電阻放在負載電路中，並通過INA219將這個電阻上的電壓轉換為電流量。它使用I2C通信協議，這使得它能夠輕鬆地與其他支援I2C的設備進行整合。
規格：
- 電阻：0.1歐姆，精度1%，2瓦特功率。
- 電壓範圍：最高可達+26伏特。
- 電流測量：±3.2安培，解析度為±0.8毫安培。
- 尺寸：0.9英寸 x 0.8英寸 PCB。
- 電壓感測：0伏特至26伏特範圍。
- 介面：I2C通信。
- 數據：測量電流、電壓和功率。
- 地址：16個可編程地址。
- 過濾：提供過濾選項。
- 校準：包括校準寄存器。
連線圖和連接方式
這個設置的連接非常簡單且容易理解。(以下是一個基本的連接示意圖，請注意根據您的具體硬體配置進行調整)
INA219 / LCD -> ESP32
- VCC -> 5V
- GND – > GND
- SDA -> D21
- SCL-> D22
原始碼和函式庫
- 安裝所需的函示庫：
將以下程式碼上傳到您的 ESP32 開發板。
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#include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #include <Adafruit_INA219.h> Adafruit_INA219 ina219; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); float busvoltage = 0; float current_mA = 0; float power_mW = 0; void setup() { lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("ESP32 Energy"); lcd.setCursor(0, 4); lcd.print("Monitor"); delay(2000); if (!ina219.begin()) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("FAILED TO FIND"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("INA219 MODULE"); while (1) { delay(10); } } Serial.begin(115200); } void loop() { measureValues(); // Other operations you might want to perform in the loop } void measureValues() { busvoltage = ina219.getBusVoltage_V(); current_mA = ina219.getCurrent_mA(); power_mW = ina219.getPower_mW(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("V:"); lcd.print(busvoltage); lcd.setCursor(9, 1); lcd.print("I:"); if (current_mA < 3) { lcd.print("000"); } else if (current_mA < 10) { lcd.print("00"); lcd.print((int)current_mA); } else if (current_mA < 100) { lcd.print('0'); lcd.print((int)current_mA); } else { lcd.print((int)current_mA); } lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Power(mW):"); lcd.print((int)power_mW); delay(2000); } |
專案工作和演示
上傳程式碼後，就可以測試ESP32電能表了。
- 連接 電池作為電源
- 連接 LED 作為負載。
設備的能耗以毫瓦 (mW) 表示，電流以毫安培 (I) 為單位測量，電壓等級以伏特 (V) 表示。
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