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domenica 19 aprile 2020
lunedì 24 dicembre 2018
Home Automation System - L'inscatolamento continua...
Eccomi tornato a scrivere dopo un po' di tempo...
...tempo che, ultimamente, per motivi lavorativi, scarseggia (da un certo punto di vista direi "fortunatamente"...) e non mi permette di dedicarmi costantemente al mio hobby preferito (oddio...di hobby preferiti ne ho tanti...troppi, ma è umanamente impossibile coltivarli tutti come si deve).
Comunque, testa alta e avanti un passettino alla volta; prima o poi raggiungerò i traguardi prefissati; traguardi che al momento non conosco neanche io dettagliatamente...😂 navigo a vista.
Torniamo a noi: obiettivo di oggi è l'inscatolamento del dispositivo di monitoraggio della produzione dei pannelli fotovoltaici e del consumo del piano interrato...con la piccola aggiunta di un semplice sensore di temperatura ed umidità.
Qui di seguito il link ad un post precedente, per capire di cosa sto parlando...
https://domoticaduino.blogspot.com/2018/10/home-automation-system-due-pzem-004t.html
Come vedete dalla foto della situazione attuale, il tutto è molto disordinato...e soprattutto i fili dell'alta tensione (per alta tensione intendo la banale 220v) ed il PZEM-004T (il misuratore di consumi) sono poco protetti...non il massimo!
Appurato che il tutto funziona abbastanza bene ed è relativamente stabile, è arrivato il momento di confezionare il prodotto finito, chiaramente nei limiti di quello che sono in grado di fare 😉
Ricapitolando, devo sistemare due schede PZEM-004T e un ESP 8266, lasciar passare i cavi di collegamento dei segnali a bassa tensione e collegare l'alimentazione a tutte le schede.
Userò due scatoline:
Quella grande dovrebbe contenere entrambi i PZEM-004T, mentre quella piccola l'ESP 8266.
Con l'abilità che mi contraddistingue 😇 pratico dei fori nella plastica per il passaggio dei cavi
e sistemo le schede sulle relative basi. Ecco il dettaglio dei due PZEM-004T sulla base della scatola grande...ci stiamo giusti giusti
Chiudo il tutto e ricollego i cavi, ricordandomi anche di lasciare i collegamenti esterni per il sensore di temperatura ed umidità.
Ecco il risultato finale, un pò più in ordine di prima.
Quello che dovrò fare è solo tassellare le scatole nel muro (adesso sono solo appoggiate) e far passare i cavi della corrente in maniera più pulita.
Per adesso sono soddisfatto del risultato e del fatto che è tutto più in sicurezza.
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Oggetti simili usati in questo progetto
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domenica 11 novembre 2018
Home Automation System - Mettiamo un pò d'ordine
E' arrivato il momento di mettere un pò d'ordine nel mio ambizioso progetto di Home Automation System.
In particolare:
lato openHAB, ho un pò di confusione nei nomi logici dati ai vari componenti, attori del sistema
lato MQTT, i topic che ho deciso di utilizzare sono un pò prolissi e non facilmente memorizzabili
lato software, devo mettere un pò d'ordine nelle varie versioni dei firmware custom che ho scritto per i diversi dispositivi creati da me (vedi ESP8266...)
lato hardware, i dispositivi che ho creato custom non sono finiti...dove per finito intendo confezionato, cioè senza cablaggi troppo a vista ed anche a rischio touch...
Per coerenza con il post che parla di ordine, inizio dall'ultimo punto 😎
Il primo dispositivo che necessita di essere concluso è il misuratore di consumo del piano terra (date una lettura al mio precedente post per capire di cosa sto parlando...https://domoticaduino.blogspot.com/2018/05/home-automation-system-misurazione-dei.html).
Preventivamente, proprio in ottica di questo intervento, avevo acquistato alcune scatole di plastica da dedicare a questo...sperando di aver azzeccato le misure...
Ecco il pacco arrivato dritto dritto dalla Cina...
...e le scatolette...ne ho prese di due tipi
Vediamo se, usando la più grande, riesco a farci stare sia il PZEM-004T che il microcontrollore ESP8266
Neanche a farlo apposta, ci stiamo giusti giusti...Beh, devo ammettere che avevo preso qualche misura prima di comprare le scatole...ma di solito tra il dire e il fare...
Bene, adesso devo inserire i cavi e cercare di far passare il tutto attraverso il foro già predisposto...
Non rimane che collegarlo in maniera definitiva e fare qualche prova di funzionamento, prima di inserirlo nella scatola a muro...cercando di trovare un posticino...
Eccolo pronto...
Esperimento riuscito...Al prossimo giro toccherà al misuratore di produzione fotovoltaica e consumi del piano interrato (vedere qui https://domoticaduino.blogspot.com/2018/10/home-automation-system-due-pzem-004t.html) e al rilevatore di gas, temperatura ed umidità posizionato in cucina (vedere qui https://domoticaduino.blogspot.com/2017/11/home-automation-system-i-primi-sensori.html)
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Oggetti simili usati in questo progetto
venerdì 5 ottobre 2018
Home Automation System - Due PZEM-004T con unico ESP8266
Dopo il successo degli esperimenti fatti con il PZEM-004T connesso ad un Nodemcu ESP8266 per la misurazione dei consumi tramite pinza amperometrica (metodo poco invasivo...), sistema attualmente funzionante nel mio impianto per il monitoraggio dei consumi del piano terra (vedere https://domoticaduino.blogspot.com/2018/05/home-automation-system-misurazione-dei.html), ho deciso di aggiornare l'attuale sistema di monitoraggio della produzione dei pannelli fotovoltaici, basato su un ricevitore Wifi 433Mhz (vedere https://domoticaduino.blogspot.com/2017/08/home-automation-system-mqtt-e-rf433-per.html).
L'attuale sistema ha un problema dovuto al fatto che quando l'inverter è spento viene rilevato un passaggio di corrente anomalo che porta ad un'indicazione di circa 250W di consumo / produzione.
L'idea è quella di utilizzare lo stesso circuito usato per il monitoraggio dei consumi del piano terra...quindi un PZEM-004T, la sua pinza amperometrica e un Nodemcu ESP8266 per l'acquisizione delle informazioni e il loro invio verso il server MQTT.
Per chi non sapesse di cosa sto parlando, questi sono i dispositivi:
 |
| NODEMCU ESP8266 |
 |
| PZEM-004T |
Poichè l'inverter è vicino al quadro elettrico in garage, decido di complicare un po' la cosa, a scopo di ottimizzazione, cercando di gestire due PZEM-004T con la stessa scheda ESP8266, in modo tale da poter monitorare anche il consumo del piano seminterrato.
E, dulcis in fundo, perchè non inserire anche un sensore di temperatura e umidità nello stesso circuito?
Faccio al volo due prove per verificare che effettivamente due PZEM-004T siano gestibili dalla stessa scheda e, verificatone il corretto funzionamento, creo il circuito definitivo, per adesso su breadboard.
Ecco il primo PZEM-004T connesso, tramite la sonda, al cavo di fase all'uscita dell'inverter...sulla destra si può notare anche il sensore di temperatura e umidità DHT11 (sensore non precisissimo, ma non male per le misure che voglio fare io...)
Questo invece è il secondo PZEM-004T connesso al cavo di fase del piano seminterrato, all'interno del quadro elettrico
Vista d'insieme:
Adesso non rimane altro che scrivere il software e fare qualche prova. Operazione relativamente semplice in quanto il codice è molto simile a quanto già fatto in precedenza.
Battezzo i topic MQTT per la gestione del dato su OpenHAB e creo i soliti items e oggetti all'interno di una sitemap...
Ecco il risultato sulla BASIC UI di OpenHAB
Il valore di Energy Consumption è dato dalla somma dei consumi dei 3 piani...due dei quali sono già monitorati (i valori non coincidono tra i due screenshot perchè sono stati presi in momenti diversi...)
Essendo informazioni che possono avere anche una loro valenza storica, ho creato i rispettivi grafici temporali sulla dashboard di Grafana
L'obiettivo principale è stato raggiunto: ad inverter spento la produzione passa a circa 0 W...
mercoledì 30 maggio 2018
Home Automation System - Misurazione dei consumi...versione definitiva
Sono passati diversi giorni dal mio ultimo post sul sistema di Home Automation ed avevamo lasciato un discorso in sospeso, in merito alla misurazione dei consumi di casa.
Il prototipo funziona bene, quindi è arrivato il momento di utilizzarlo per quello che è nato: misurare il consumo di casa.
Il mio progetto definitivo prevede di mettere 3 misuratori, uno per piano, per avere l'indicazione dei consumi differenziati. Certo, l'ottimale sarebbe avere un rilevatore per ogni punto luce presente in casa, ma, non avendoci pensato in fase di definizione impianti durante la costruzione, al momento sarebbe un lavoro immane. Mi accontento di avere un totale per piano...
La destinazione finale di questo primo rilevatore è il piano principale, dove ci sono i principali apparecchi da cucina da tenere sotto controllo.
Il punto migliore dove mettere il rilevatore è vicino al salvavita del piano, dove arrivano fase e neutro dall'esterno. In questo modo sono sicuro di monitorare tutto il passaggio di corrente del piano.
Individuo quindi la scatola di derivazione, mi faccio un paio di collegamenti per alimentare l'ESP8266 con un alimentatore da 5V e il PZEM-004T direttamente ed inserisco la pinza amperometrica attorno al cavo di fase principale.
Per adesso lascio i fili volanti per fare un test di funzionamento prima di chiudere il tutto:
Vediamo, con il solito mqtt-spy, se i messaggi MQTT arrivano:
Perfetto, tutto funziona. Posso mettere tutto in ordine e chiudere
Metterò poi bene in sicurezza la schedina, perchè lato sinistro (potenza) un po' di corrente passa...e non vorrei mai che mi finisse il dito li dentro per sbaglio :)
Adesso tocca ad OpenHAB e Grafana.
Iniziamo ad acquisire il dato su OpenHAB, come variabile numerica (prendo solo la potenza W), utilizzando il solito topic MQTT nella definizione dell'item. Inserisco quindi una nuova entry nella sitemap per la visualizzazione. Ecco il risultato:
Interessante metterlo a confronto con la produzione fotovoltaica (oggi non c'è il sole...e si vede).
Ultimo step, visualizzare i dati storici con Grafana. Anche qui, utile vedere i grafici di produzione (verde) e consumo (giallo) a confronto:
Visto il successo di questa prima prova, ho ordinato altri PZEM-004T, per completare il monitoraggio degli altri piani.
Alla prossima puntata!
mercoledì 18 aprile 2018
Home Automation System - Misurazione dei consumi...invio dei dati con MQTT
Rieccomi qua. Riprendiamo il discorso sulla rilevazione del consumo di energia da integrare in OpenHAB; ho fatto alcune passi avanti con le mie sperimentazioni.
Nel post precedente avevo fatto i primi test con il dispositivo PZEM-004T Energy Module, abbinato ad un Arduino UNO.
Ci sono un paio di osservazioni da fare in merito a questa sostituzione, in quanto Esp8266 NodeMCU lavora a 3.3V, rispetto ad Arduino che lavora a 5V, così come il PZEM-004T Energy Module, che, come abbiamo visto, necessita di 5V di alimentazione per la parte a bassa tensione.
Nel test precedente i 5V li prendevo direttamente da Arduino e quindi non avevo bisogno di diverse alimentazioni. In questo caso devo studiarmi qualcosa per evitare di dover alimentare il NodeMCU con 3.3V e il PZEM-004T con 5V.
Ogni tanto la fortuna aiuta gli audaci...le ultime schedine Esp8266 NodeMCU che ho comprato sono un modello particolare della LoLin che è in grado di essere alimentato a 5V tramite solito connettore microUSB ed ha un PIN di uscita della tensione di alimentazione (cosa che gli altri modelli non hanno...forniscono in uscita solo 3.3V)
Quindi, con un alimentatore di un vecchio cellulare, che fornisce 5V e 400mA e che ha l'attacco microUSB, riesco a fare tutto.
Ecco le due schedine pronte per il collaudo.
Come primo step, scrivo un programma del tutto simile a quello usato con Arduino, per verificare che i due dispositivi lavorino bene. Questa volta ho usato l'editor Visual Studio Code con plugin Platformio.
Ecco l'output della seriale durante il test.
Prima ho acceso una lampadina da circa 18W
E poi una da 100W
Non mi resta che modificare il software e fare in modo che le informazioni vengano mandate tramite MQTT, per una successiva integrazione su OpenHAB e Grafana.
Se i valori di consumo rimangono costanti, invio i dati circa ogni minuto; altrimenti, quando il sistema rileva un cambiamento di consumi sopra una certa soglia, invia i dati. Ho fatto in questo modo per evitare di inviare una mole di dati identici inutilmente.
Per adesso imposto un topic MQTT di test:
nodemcu/test/esp8266mcu12/powerconsumption/state
e attraverso il solito MQTT-SPY verifico la ricezione dei dati:
Alla prossima puntata...
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