基于ESP8266NodeMCU的物聯網智能電度表開發過程電力監測系統交流電壓電流表

ID:284973 · 發表于 2019-5-30 13:01

   很久之前就想做一個智能電度表，可以通過網絡查看實時電能參數，以及每天每月的用電情況，但由于沒有找到合適電能測量模塊，所以一直沒能實現；直到偶然中我發現了Peacefair PZEM 004T 電能模塊，它能較好地測量電能，價格也可以接受，所以用它來實現是再好不過了。ESP8266是個小巧便宜的模塊，內置獨立處理器芯片，具很強的網絡功能，利用它就能做出可以聯網的智能設備，同時還省去了單片機。所以借助于ESP8266和PZEM 004T就可以很方便的實現智能電度表。
   首先購買NodeMCU開發板，這個開發板搭載ESP8266模塊，集成了串口下載芯片，是非常理想的實驗平臺，然后刷了NodeMCU固件，打算使用LUA進行開發。說起來簡單做起來難啊！程序寫進去后各種問題不斷，于是又一個一個的想辦法解決，但是我遇到了一個最終也沒有解決的問題，那就是模塊老是莫名地重啟，串口輸出亂碼，查找了兩天原因未果后（已找到解決方法，將整個flash擦除再燒寫就不會出現這個問題了），不得不放棄使用NodeMCU固件開發...接下來換為Arduino集成開發環境進行開發，但是發現這樣無法了解ESP8266的許多細節了，并且Flash占用也大，繞了一圈之后，最終選擇了官方SDK開發，雖然效率不高，但可以了解ESP8266的工作細節，使用的也是我熟悉的C語言，程序的運行效率也應該比其他方式要高。然后就去下載了官方SDK,開發軟件，ESP8266的各種技術文檔，按照教程一步一步地搭建開發環境，這些都做完后三天就過去了。按照最初的設想，我要使用Web瀏覽器查看系統的各種參數，所以就讓ESP8266做web server；經過近一個星期的努力，做出了一個非常簡單的原型機，由于缺乏html等相關方面的知識，顯示效果不理想；ESP8266做web server感覺有些勉強，畢竟其數據處理能力很有限，所以最終選擇使用Labview做上位機，這樣模塊的數據傳輸量降低了不少，同時方便編程，做出的顯示界面也較為美觀。然后就沿著選定的方案一步一步地去實現功能，中間各種各樣的坑就不說了，經過一個多月的開發，終于實現了最基本的功能，即查看實時電能參數，至于記錄各時段的電能參數不太好實現，因為ESP8266沒有獨立的RTC，而且需要設計一個存儲模型來存儲電能參數，這還需要不少時間。同時已支持一鍵配網功能，使用Esptouch實現，使用超級方便！
   此版本定為V2.0，以后還會對其進行升級，增加新的功能，比如存儲歷史電量信息，添加繼電器等。
   昨天花了幾個小時制作實物，進行的還算順利，畢竟硬件連接很簡單！難就難在軟件開發上。