ภาพรวมและแนะนำโปรเจค 3 Phase AC meter #
ชุดวัดพลังงานไฟฟ้า 3 เฟส 3Phase Digital watt meter ด้วยเซ็นเซอร์ PZEM-004t V3 พร้อม CT 100A จำนวน3ตัว และโมดูล Wifi ESP8266 WeMos D1 mini 1 ตัว พร้อมอัพโหลดไว้และสามารถไปใช้งานได้บน IoTkiddie ทันที หรือถ้าเป็นนักพัฒนาสามารถไปพัฒนาต่อเพื่อใช้งานด้าน IoT ต่อได้ตามต้องการ
สั่งซื้อสินค้าได้ที่ #
ปัจจุบันระบบของเราจะซับพอร์ตเฉพาะอุปกรณ์ที่ซื้อจากร้านเราเท่านั้นครับ(ถ้าได้รับการตอบรับดี อนาคตผมจะเปิดให้ใช้ได้ทุกคน) ซึ่งสามารถซื้อได้ตามช่องทางด้านล่างนี้เลย
ในชุดประกอบด้วย
- WeMos D1 mini ESP8266 1 ตัว ใช้งานเหมือนบอร์ด NodeMCU
- PZEM-004t V3 3 ตัว ใช้งานกับแรงดัน 80 ~ 260VAC และกระแสไฟฟ้า 0 ~ 100A
- Current Tranformer 3ตัว มีให้เลือกแบบ Closed CT กับแบบ Opening CT
- Wemos OLED Shield ขนาด 0.66″
- Wemos Shield สำหรับต่อสายเซนเซอร์
- Dual Base Shield สำหรับเสียบ Wemos D1 mini และจอ OLED
- สาย micro usb สำหรับจ่ายไฟ หรือใช้อัพโหลดโค้ดได้
** ไม่มี adapter usb สำหรับจ่ายไฟให้บอร์ด สามารถใช้ adapter usb ทั่วไปได้เลย**
สามารถวัดไฟฟ้ากระแสสลับได้ตามสเปคดังนี้
| Function | Measuring range | Resolution | Accuracy |
|---|---|---|---|
| Voltage | 80~260V | 0.1V | 0.5% |
| Current | 0~100A | 0.02A | 0.5% |
| Active power | 0~23kW | 0.1W | 0.5% |
| Active energy | 0~9999.99kWh | 1Wh | 0.5% |
| Frequency | 45~65Hz | 0.1Hz | 0.5% |
| Power factor | 0.00~1.00 | 0.01 | 1% |
เพิ่มเติม
- ค่า Energy หรือ ค่าหน่วยไฟฟ้า[kWh] จะถูกบันทึกเก็บไว้ในตัวเซนเซอร์ และสามารถรีเซ็ตใหม่ได้
- ในชุดนี้ต้องการไฟเลี้ยงสำหรับ Wemos ซึ่งใช้ไฟจากสาย micro usb ที่ต้องเสียบเข้า adapter usb
- ระบบของเรายังใหม่ อาจจะยังมีบั๊กหรือฟังก์ชั่นยังไม่เยอะมาก ถ้าผิดพลาดประการใด ต้องขออภัยไว้ล่วงหน้านะครับผม
การต่อวงจร #
- การต่อเข้ากับไฟบ้าน 220v ให้ใช้ความระวังอย่างสูง ควรตัดไฟก่อน
- ต้องต่อแบบ Line to Neutral เท่านั้น
- เซนเซอร์แต่ละตัวมี Address แตกต่างกันใน จึงต่อขนานกันได้ (คล้าย I2C)
- แต่ละเฟสต้องต่อ L N และ CT จากเฟสนั้นเท่านั้น (เช่น ใช้ไฟ 220V จากเฟสเดียวจ่ายทั้ง3ตัวไม่ได้ จะให้ค่าไม่ตรง เนื่องจากแรงดันแต่ละเฟส มีเฟสต่างกันอยู่)
- ด้านหลังโมดูลจะมีไดอะแกรมการต่อให้อยู่ เพื่อกันการต่อผิดช่อง
- สาย L กับ N สลับกันได้ และ สาย CT สลับกันได้ ในเฟสนั้นๆ
- ระวังอย่าต่อไฟ 220V เข้าช่อง CT เด็ดขาด
- ตัวบอร์ดตัองการไฟเลี้ยง 5V จ่ายผ่าน USB หรือช่อง 5V
- สามารถต่อวงจรก่อนหรือหลังการตั้งค่า wifi ก็ได้
- ตัวเซนเซอร์จะอ่านค่าได้เมื่อต่อกับไฟ 220V แล้วเท่านั้น
- ไม่ควรคล้อง CT ขณะมีกระแสไหลผ่านสายไฟ โดยที่ปล่อยสาย CT ลอยไว้(open circuit) เนื่องจากจะทำให้ CT เสียหายได้
- จอ OLED และ Wemos D1 mini ที่เสียบกับฐาน Dual base สามารถสลับตำแหน่งได้ตามต้องการ
- ปล. ถ้าจอไม่ติด ส่วนใหญ่จะเกิดจากขา Wemos(ขายาวๆ) กับฐาน Dual base ไม่แน่น ให้ขยับใหม่ หรือย้ายตำแหน่งจอ OLED มาเสียบบน Wemos แล้วต้องกด reset ที่บอร์ด wemos ก่อน หรือถอด usb แล้วเสียบใหม่ จะจึงจะติด
การติดตั้งกับ IoTkiddie #
การใช้งานโดยย่อ #
การใช้งานโดยละเอียด #
สามารถดูได้ที่ การตั้งค่าอุปกรณ์ครั้งแรก
การอัพโค้ดที่ใช้กับ Arduino IDE #
สำหรับนักพัฒนาสามารถนำไปลงโค้ดอื่นได้เต็มที่ ดูรายละเอียดพิ้นฐานสำหรับการใช้งานกับ Arduino IDE ได้ที่ การใช้งาน Arduino IDE กับ IoTkiddie
Library ที่ต้องติดตั้งเพิ่มเติมสำหรับโปรเจคนี้เพื่อใช้กับ PZEM-004T v3
ที่ github เลือก Download ZIP file แล้วติดตั้งจาก Library จาก Zip file ที่ดาวน์โหลดมา
การอัพโค้ดใหม่ด้วย bin file #
สำหรับท่านที่เอาไปลงโค๊ดอื่นแล้ว จะกลับมาใช้โค้ดเดิม แต่ไม่อยากวุ่นวายตามวิธีด้านบน ท่านสามารถนำไฟที่ผมคอมไพล์ไว้เรียบร้อยอัพโหลดลงบอร์ดได้
1.โหลดไฟล์ 6.2acmeter_3phase_iotwebconf.ino.bin จาก github แนะนำเลือกไฟล์เวอร์ชั่นล่าสุดครับ
2. อัพโหลดไฟล์ bin ไปที่บอร์ดโดยทำตาม การอัพโหลดไฟล์ binary
การอัพเดทเฟิร์มแวร์ #
อัพเดทผ่าน OTA ออนไลน์ #
อุปกรณ์ตั้งแต่เวอร์ชั่น 0.0.7 ขึ้นไป สามารถอัพเดทผ่าน OTA ได้เลย (เวอร์ชั่นต่ำกว่า 0.0.7 ลงไป แนะนำให้อัพเดทเป็นเวอร์ชั่นล่าสุดด้วยครับ ตามลิ้งนี้)
โดยไปที่หน้าอุปกรณ์ แล้วเลือกแถบ ตั้งค่าอุปกรณ์ ถ้ามีเวอร์ชั่นใหม่ ก็สามารถเลือกอัพเดทได้ทันที
อัพเดทเองจาก binary file (.bin) #
ตัวบอร์ดสามารถอัพเดทเฟิร์มแวร์ใหม่ได้ โดยการอัพโหลด bin file เวอร์ชั่นใหม่คล้ายกับการอัพโค้ดใหม่ด้วย bin file ที่หัวข้อด้านบน(ทำวิธีนั้นได้เหมือนกัน แต่จะต้องเสียบสาย usb ด้วย) ข้อดีคือสามารถอัพโหลดไฟล์ไร้สายโดยไม่ต้องถอดอุปกรณ์เลย สามารถดูรายละเอียดวิธีทำได้ที่ การอัพเดทเฟิร์มแวร์ไร้สายผ่าน wifi
ปล. โดยปกติการอัพเดทเฟิร์มแวร์ใหม่ จะสามารถใช้งานต่อได้เลย ไม่ต้องตั้งค่าใหม่ แต่บางครั้งอาจจะต้องตั้งค่า wifi และ user ใหม่(แต่มีโอกาสน้อยมาก) ตามหน้า การตั้งค่าอุปกรณ์ครั้งแรก
ปัญหาและคำถามที่เจอบ่อยๆ #
ใช้กับไฟอะไรได้บ้าง
> ไฟฟ้า 3 เฟส ที่มีพิกัดกระแสไม่เกิน 100 A
> ไฟฟ้าโรงงานขนาดเล็กก็มีลูกค้านำไปใช้บ้าง (แต่ไม่รับประกันว่าจะใช้งานเสถียรใน
สภาวะแวดล้อมของโรงงานนะครับ ขึ้นอยู่กับปัจจัยแต่ละที่ด้วย)
> ไฟฟ้ากระแสสลับอื่นๆ เช่น จากอินเวอร์เตอร์ เครื่องปั่นไฟ ที่มีแรงดันไม่เกิน 260VAC
และกระแสไม่เกิน100A
> โปรดระวังไฟจากอินเวอร์เตอร์มอเตอร์ 3 เฟส ที่อาจมีแรงดัน 380VAC ใช้งานไม่ได้
(เซนเซอร์รับได้ 260VAC )
ชุดนี้พร้อมใช้งานเลยไหม ต้องลงโค้ดอีกไหม
> พร้อมใช้เลยครับ ลงโค้ดแสดงหน้าจอพร้อมเชื่อมต่อกับ IoTkiddie ได้เลย แต่ก็สามารถอัพโหลดโค้ดอื่นได้อย่างอิสระ ไม่มีการล็อคใดๆทั้งสิ้นครับ
มีชุดที่ไม่ยังไม่ลงโค้ดไหม จะเอาไปลงโค้ดเอง
> ชุดนี้ผมไม่ได้บล็อคอะไรทั้งสิ้น สามารถเอาไปลงโค้ดได้อย่างอิสระ (แถมยังกลับมาลงโค้ดเดิมได้ด้วย) ราคานี้ผมไม่ได้บวกค่าโค้ดไปด้วยนะครับ(จะบอกว่าเป็นของแถมก็ได้) ถ้าไปซื้อแยกเอาเองอาจจะแพงกว่าด้วยซ้ำ (ดูซิจะมีใครใจดีเท่านี้อีก 555+)
ต่อ wifi ได้ไหม ใช้กับ wifi อะไรได้บ้าง
> Wemos D1 mini ใช้ ESP8266 ใช้งานเหมือนกับบอร์ด NodeMCU
สามารถต่อwifi 2.4G ได้ครับ (802.11 b / g / n) โดยที่ชื่อไวไฟต้องไม่มีเว้นวรรค(spacebar)
แต่จะยังไม่ซับพอร์ตไวไฟที่ต้องเข้าไปล็อคอินหน้าเว็บอีกทีนะครับ (สามารถทำได้ แต่แนะนำถามแผนก IT ว่าสามารถ bypass และ static IP Address ให้ได้หรือป่าว)
ทำไมค่า Power ไม่ตรง (สมมุติที่ 220V 1A pf=0.8 ต้องได้ P=220*1=220W สิ ทำไมได้P=176W)
> ค่า Power ที่ได้ไม่ได้คำนวณผิด เพราะในไฟฟ้ากระแสสลับจะนำค่า pf มาคิดด้วย การคำนวณ Power (Active Power) ที่ถูกต้องคือ P=V*I*pf=220*1*0.8=176W
