Proyecto para medir el consumo eléctrico de una casa.
Materiales usados
- Placa NodeMCU v3
- Oled de 0’96» I2C
- Sensor de temperatura Dallas DS18B20
- Zumbador pasivo
- Led
- Medidor de consumo PZEM-004
La idea del proyecto es recoger los consumos eléctricos de una casa y guardarlos en una base de datos.
La trasmisión y monitoreo de datos se hacen por mqtt.
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//************************************** //*********** LIBRERIAS **************** //************************************** #include <Arduino.h> #include <OneWire.h> //Forma de conexión del DS18B20 #include <DallasTemperature.h> //Para sensor DS18B20 #include <ESP8266WiFi.h> //Para conectar la placa a la Wifi #include <PubSubClient.h> //Para conectar con servidor MQTT #include "SSD1306Wire.h" //Oled I2C en NodeMCU #include <SoftwareSerial.h> //Forma de conexión del PZEM-004 #include "PZEM004T.h" //Para sensor PZEM-004 //************************************** //*********** PINES **************** //************************************** // SDA = D3 y SCL =D2 const byte pinDatosDQ= 2; //D4 const byte orden_rele= 12; //D6 const byte orden_led= 13; //D7 const byte orden_buzzer= 15; //D8 //************************************** //*********** PZEM-004 *********** //************************************** PZEM004T pzem_004t(D0,D1); // TX, RX IPAddress pzem_004t_ip1(192,168,1,1); IPAddress pzem_004t_ip2(192,168,1,2); long lastMsgconsumo=0; const long tiempo_consumo = 10000; // Tiempo entre toma y toma de consumo char msgconsumo[25]; // Nº de caracteres -1 //************************************** //*********** GLOBALES *************** //************************************** WiFiClient espClient; PubSubClient client(espClient); OneWire oneWireObjeto(pinDatosDQ); DallasTemperature sensorDS18B20(&oneWireObjeto); SSD1306Wire display(0x3c, D3, D2); // ADDRESS, SDA, SCL char msgtemp[6]; // Nº de caracteres -1 long lastMsgtemp=0; const long tiempo_temp = 30000; // Tiempo entre toma y toma de temperatura //************************************** //*********** MQTT CONFIG ************** //************************************** const char* MQTT_SERVIDOR = "192.168.200.103"; #define MQTT_PUERTO 1883 #define MQTT_USUARIO "xxx" #define MQTT_PASSWORD "xxx" #define TOPIC_SALIDA01 "NodeMCU01/temp01" // Diferencia entre mayusculas y minusculas #define TOPIC_SALIDA02 "NodeMCU01/consumo01" // Diferencia entre mayusculas y minusculas #define TOPIC_SALIDA03 "NodeMCU01/consumo02" // Diferencia entre mayusculas y minusculas #define TOPIC_ENTRADA "NodeMCU01/orden" //Ordenes soportadas // led_on / led_off // buzzer_on / buzzer_off // rele_on / rele_off //************************************** //*********** WIFICONFIG *************** //************************************** const char* ssid = "---"; const char* password = "---"; boolean DHCP = false; // false= IP estatica true= IP dinamica IPAddress ip(192,168,200,190); IPAddress gateway(192,168,200,254); IPAddress subnet(255,255,255,0); //************************ //** F U N C I O N E S *** //************************ //Se listan antes que setup y loop para que Visual Studio Core no de error void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length); void reconnect(); void setup_wifi(); void tomartemperatura(); void tomarconsumos(); void setup() { // Declaración e pines pinMode(orden_led, OUTPUT); digitalWrite(orden_led, LOW); pinMode(orden_buzzer, OUTPUT); digitalWrite(orden_buzzer, LOW); pinMode(orden_rele, OUTPUT); digitalWrite(orden_rele, LOW); Serial.begin(9600); // Secuencia de arranque del OLED display.init(); // Inicializa display.flipScreenVertically(); // Indica orientación de la pantalla display.setFont(ArialMT_Plain_10); // Tipo de letra por defecto display.clear(); // Limpia pantalla display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_CENTER); // Alineado a Izq, Der, Centro display.drawString(64, 0, "MEDIDOR DE CONSUMO"); // Columna , Fila , Texto display.drawString(64, 15, "INICIANDO EL TEMA"); // Columna , Fila , Texto display.display(); // Ejecuta la escritura en el OLED delay(2000); // Secuencia arranque de la WiFi setup_wifi(); // Secuencia de conexión con el servidor MQTT client.setServer(MQTT_SERVIDOR, MQTT_PUERTO); client.setCallback(callback); // Secuencia de conexión del DS18B20 por bus 1-Wire sensorDS18B20.begin(); } void loop() { if (!client.connected()) { reconnect(); } client.loop(); long nowtemp = millis(); long nowconsumo = millis(); if (nowconsumo - lastMsgconsumo > tiempo_consumo){ lastMsgconsumo=nowconsumo; tomarconsumos(); } if (nowtemp - lastMsgtemp > tiempo_temp){ lastMsgtemp=nowtemp; tomartemperatura(); } } //***************************** //*** CONEXION WIFI *** //***************************** void setup_wifi(){ Serial.println(); Serial.print("Conectando a ssid: "); Serial.println(ssid); display.clear(); display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT); display.drawString(0,0,"Conectando a la WiFi"); display.drawString(0,10, "SSID: "); display.drawString(30,10, ssid); display.display(); if (DHCP==false){ //IP estatica o DHCP WiFi.config(ip, gateway, subnet); } WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); display.drawString(0,20,"Conexion fallida"); display.drawString(0,30,"Reintentando conexion"); display.display(); } Serial.println(""); Serial.println("Conectado a red WiFi!"); Serial.println("Dirección IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); display.setColor(BLACK); display.fillRect(0,21,128,20); display.setColor(WHITE); display.drawString(0,20,"Conexion establecida"); display.drawString(0,30, "IP: " + WiFi.localIP().toString()); display.display(); delay(2000); } //***************************** //*** CONEXION MQTT *** //***************************** void reconnect() { while (!client.connected()) { Serial.print("Intentando conexión Mqtt..."); display.clear(); display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT); display.drawString(0,0,"Conectando con el broker"); display.drawString(0,10, "MQTT: "); display.drawString(40,10, MQTT_SERVIDOR); display.display(); // Creamos un cliente ID String clientId = "NodeMCU-"; clientId += String(random(0xffff), HEX); display.drawString(0,20, "ID: "); display.drawString(40,20, clientId); display.display(); // Intentamos conectar if (client.connect(clientId.c_str(),MQTT_USUARIO,MQTT_PASSWORD)) { Serial.println("Conectado!"); display.drawString(0,30, "Conexion establecida"); display.display(); // Nos suscribimos if(client.subscribe(TOPIC_ENTRADA)){ Serial.println(TOPIC_ENTRADA " OK"); }else{ Serial.println(TOPIC_ENTRADA " KO"); } } else { Serial.print("falló :( con error -> "); Serial.print(client.state()); Serial.println(" Intentamos de nuevo en 5 segundos"); display.drawString(0,30, "Conexion fallida"); display.drawString(0,40,"ERROR: "); display.drawString(40,40, String(client.state())); display.display(); delay(5000); } display.clear(); } } //***************************** //*** CALLBACK *** //***************************** void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){ String incoming = ""; Serial.print("Mensaje recibido desde -> "); Serial.print(topic); Serial.println(""); for (int i = 0; i < length; i++) { incoming += (char)payload[i]; } incoming.trim(); Serial.println("Mensaje -> " + incoming); display.setColor(BLACK); display.fillRect(0,50,128,64); display.setColor(WHITE); display.drawString(0,50, "IN: " + incoming); display.display(); if (incoming=="led_on"){ //Dependiendo del mensaje hace una cosa u otra Serial.println("Encender led"); digitalWrite(orden_led, HIGH); }else if (incoming=="led_off"){ Serial.println("Apagar led"); digitalWrite(orden_led, LOW); }else if (incoming=="buzzer_on"){ Serial.println("Encender Buzzer"); tone(orden_buzzer, 523); //DO note 523 Hz }else if (incoming=="buzzer_off"){ Serial.println("Apagar Buzzer"); noTone(orden_buzzer); }else if (incoming=="rele_on"){ Serial.println("Encender Rele"); digitalWrite(orden_rele, HIGH); }else if (incoming=="rele_off"){ Serial.println("Apagar Rele"); digitalWrite(orden_rele, LOW); } } //***************************** //*** OTRAS FUNCIONES *** //***************************** void tomartemperatura() { sensorDS18B20.requestTemperatures(); // Manda orden de tomar temperatura String temp01 = String(sensorDS18B20.getTempCByIndex(0)); // Lee temperatura, cada sensor es un index temp01.toCharArray(msgtemp,25); // Convierte la temperatura en un Array client.publish(TOPIC_SALIDA01,msgtemp); // Publica la temperatura en el topic display.setColor(BLACK); display.fillRect(0,0,128,10); display.setColor(WHITE); display.drawString(0,0, "Temperatura: " + String(msgtemp) + "ºC"); display.display(); } void tomarconsumos() { //Consumos del PZME 01 //String Vol1 = String(pzem_004t.voltage(pzem_004t_ip1)); //String Int1 = String(pzem_004t.current(pzem_004t_ip1)); String Wat1 = String(pzem_004t.power(pzem_004t_ip1)); //String Wh1 = String(pzem_004t.energy(pzem_004t_ip1)); //String consumo1 = String(Vol1 + "V " + Int1 + "A " + Wat1 + "W " + Wh1 + "W/h"); String consumo1 = String(Wat1); consumo1.toCharArray(msgconsumo,25); client.publish(TOPIC_SALIDA02,msgconsumo); display.setColor(BLACK); display.fillRect(0,10,128,10); display.setColor(WHITE); //display.drawString(0,10, "1: " + Vol1 + "V " + Int1 + "A " + Wat1 + "W " + Wh1 + "W/h"); display.drawString(0,10, "1: " + Wat1 + "W"); display.display(); //Serial.println(String("1- ")+ Vol1 + String("V ") + Int1 + String("A ") + Wat1 + String("W ") + Wh1 + String("W/h")); Serial.println("1- " + Wat1 + "W"); //Consumos del PZME 02 //String Vol2 = String(pzem_004t.voltage(pzem_004t_ip2)); //String Int2 = String(pzem_004t.current(pzem_004t_ip2)); String Wat2 = String(pzem_004t.power(pzem_004t_ip2)); //String Wh2 = String(pzem_004t.energy(pzem_004t_ip2)); //String consumo2 = String(Vol2 + "V " + Int2 + "A " + Wat2 + "W " + Wh2 + "W/h"); String consumo2 = String(Wat2); consumo2.toCharArray(msgconsumo,25); client.publish(TOPIC_SALIDA03,msgconsumo); display.setColor(BLACK); display.fillRect(0,20,128,10); display.setColor(WHITE); //display.drawString(0,20, "2: " + Vol2 + "V " + Int2 + "A " + Wat2 + "W " + Wh2 + "W/h"); display.drawString(0,20, "2: " + Wat2 + "W"); display.display(); //Serial.println(String("2- ")+ Vol2 + String("V ") + Int2 + String("A ") + Wat2 + String("W ") + Wh2 + String("W/h")); Serial.println("2- " + Wat2 + "W"); } |