আরডুইনো এনার্জি মিটার: 10 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

[ভিডিও দেখাও]

আমি ভারতের ওড়িশার একটি গ্রামের বাসিন্দা যেখানে ঘন ঘন বিদ্যুৎ সংযোগ খুবই সাধারণ। এটি প্রত্যেকের জীবনকে ব্যাহত করে। আমার শৈশবের দিনগুলোতে সন্ধ্যার পর পড়াশোনা চালিয়ে যাওয়াটা ছিল আসল চ্যালেঞ্জ। এই সমস্যার কারণে আমি একটি পরীক্ষামূলক ভিত্তিতে আমার বাড়ির জন্য একটি সৌর সিস্টেম ডিজাইন করেছি। আমি কিছু উজ্জ্বল LEDs আলোতে 10 ওয়াট, 6V এর একটি সৌর প্যানেল ব্যবহার করেছি। অনেক কষ্টের পর প্রকল্পটি সফল হয়েছে। তারপর আমি সিস্টেমের সাথে জড়িত ভোল্টেজ, কারেন্ট, পাওয়ার এবং এনার্জি মনিটর করার সিদ্ধান্ত নিলাম। এটি একটি শক্তি মিটার ডিজাইন করার ধারণা নিয়ে আসে। আমি এই প্রকল্পের কেন্দ্র হিসেবে ARDUINO ব্যবহার করেছি কারণ এটির IDE তে কোড লেখা খুব সহজ এবং ইন্টারনেটে প্রচুর সংখ্যক ওপেন সোর্স লাইব্রেরি রয়েছে যা ব্যবহার করা যেতে পারে প্রয়োজন আমি খুব ছোট রেটযুক্ত (10 ওয়াট) সৌরজগতের জন্য প্রকল্পটি পরীক্ষা করেছি কিন্তু এটি উচ্চতর রেটিং সিস্টেমের জন্য সহজেই পরিবর্তন করা যেতে পারে।

আপনি আমার সমস্ত প্রকল্প খুঁজে পেতে পারেন:

বৈশিষ্ট্য: 1. এলসিডি ডিসপ্লে দ্বারা শক্তি নিরীক্ষণ 2. ইন্টারনেটের মাধ্যমে (Xively আপলোড) 3. একটি SD কার্ডে ডেটা লগিং

আপনি আমার নতুন নির্দেশযোগ্য ARDUINO MPPT সোলার চার্জ কন্ট্রোলার দেখতে পারেন (সংস্করণ -3.0)

আপনি আমার অন্যান্য নির্দেশাবলী দেখতে পারেন

আরডুইনো সোলার চার্জ কন্ট্রোলার (সংস্করণ 2.0)

আরডুইনো সোলার চার্জ কন্ট্রোলার (সংস্করণ -1)

ধাপ 1: প্রয়োজনীয় অংশগুলি:

1. ARDUINO UNO (Amazon) 2। আরডুইনো ইথারনেট শিল্ড (আমাজন)

3. 16x2 অক্ষর LCD (আমাজন)

4. এসিএস 712 বর্তমান সেন্সর (আমাজন) 4। প্রতিরোধক (10k, 330ohm) (আমাজন) 5। 10 কে পটেন্টিওমিটার (আমাজন) 6। জাম্পার ওয়্যারস (আমাজন) 7। ইথারনেট ক্যাবল (আমাজন) 8। BREAD BOARD (আমাজন)

ধাপ 2: শক্তি এবং শক্তি

শক্তি: বিদ্যুৎ হল ভোল্টেজ (ভোল্ট) এবং বর্তমান (Amp) P = VxI শক্তির একক ওয়াট বা KW শক্তি: শক্তি হল শক্তি (ওয়াট) এবং সময় (ঘন্টা) ঘন্টা (kWh) উপরের সূত্র থেকে এটা স্পষ্ট যে শক্তি পরিমাপের জন্য আমাদের তিনটি প্যারামিটার প্রয়োজন 1. ভোল্টেজ 2. বর্তমান 3. সময়

ধাপ 3: ভোল্টেজ পরিমাপ

ভোল্টেজ একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটের সাহায্যে পরিমাপ করা হয়। যেমন ARDUINO এনালগ পিন ইনপুট ভোল্টেজ 5V এর মধ্যে সীমাবদ্ধ আমি ভোল্টেজ ডিভাইডারকে এমনভাবে ডিজাইন করেছি যে এটি থেকে আউটপুট ভোল্টেজ 5V এর কম হওয়া উচিত। সোলার প্যানেল থেকে পাওয়ার 6v, 5.5Ah রেট দেওয়া হয়েছে তাই আমাকে এই 6.5v থেকে 5V এর চেয়ে কম ভোল্টেজে নামতে হবে। আমি R1 = 10k এবং R2 = 10K ব্যবহার করেছি। R1 এবং R2 এর মান কম হতে পারে কিন্তু সমস্যা হল যে যখন প্রতিরোধ ক্ষমতা কম থাকে তখন এর মাধ্যমে বর্তমান প্রবাহের ফলে প্রচুর পরিমাণে শক্তি (P = I^2R) তাপ আকারে বিলীন হয়ে যায়। তাই বিভিন্ন প্রতিরোধের মান নির্বাচন করা যেতে পারে কিন্তু প্রতিরোধের সর্বত্র বিদ্যুৎ ক্ষতি কমাতে যত্ন নেওয়া উচিত। Vout = R2/(R1+R2)*Vbat Vbat = 6.5 যখন পুরোপুরি চার্জ হয় R1 = 10k এবং R2 = 10k Vout = 10/(10+10)*6.5 = 3.25v যা 5v এর চেয়ে কম এবং ARDUINO এনালগ পিনের জন্য উপযুক্ত I বেরেড বোর্ড সার্কিটে 9 ভোল্টের ব্যাটারি দেখানো হয়েছে কেবল তারের সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য। একটি Vout = 3.25v এবং অন্যান্য নিম্ন ব্যাটারি ভোল্টেজের জন্য নিম্ন মান। AEDUINO ADC এনালগ সংকেতকে সংশ্লিষ্ট ডিজিটাল আনুমানিকতায় রূপান্তর করে। যখন ব্যাটারির ভোল্টেজ 6.5v হয় তখন আমি ভোল্টেজ ডিভাইডার থেকে 3.25v পেয়েছিলাম এবং সিরিয়াল মনিটরে নমুনা 1 = 696, যেখানে নমুনা 1 হল ADC এর মান 3.25v এর সাথে ভাল বোঝার জন্য আমি ভোল্টেজ পরিমাপের জন্য 123D.circuit দ্বারা রিয়েল টাইম সিমুলেশন সংযুক্ত করেছি: 3.25v 696 1 এর সমতুল্য 3.25/696 = 4.669mv Vout = (4.669*sample1)/1000 ভোল্ট প্রকৃত ব্যাটারি ভোল্টেজ = (2*Vout) এবং তারপর (int i = 0; i <150; i ++) {sample1 = sample1+analogRead (A2); // বিভাজক সার্কিট বিলম্ব (2) থেকে ভোল্টেজ পড়ুন; } sample1 = sample1/150; ভোল্টেজ = 4.669*2*নমুনা 1/2/1000;

ধাপ 4: বর্তমান পরিমাপ

বর্তমান পরিমাপের জন্য আমি একটি হল ইফেক্ট বর্তমান সেন্সর ACS 712 (20 A) ব্যবহার করেছি। বাজারে বিভিন্ন বর্তমান পরিসীমা ACS712 সেন্সর পাওয়া যায়, তাই আপনার প্রয়োজন অনুযায়ী নির্বাচন করুন। ব্রেড বোর্ড ডায়াগ্রামে আমি LED কে লোড হিসেবে দেখিয়েছি কিন্তু প্রকৃত লোড ভিন্ন। কাজ করার নীতি: হল ইফেক্ট হল একটি বৈদ্যুতিক কন্ডাক্টর জুড়ে ভোল্টেজ ডিফারেন্স (হল ভোল্টেজ) উৎপাদন, কন্ডাক্টরে বৈদ্যুতিক স্রোতে বিপরীত এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্র স্রোতের লম্ব। হল ইফেক্ট সেন্সর সম্পর্কে আরো জানতে এখানে ক্লিক করুন এসিএস 712 সেন্সরের ডাটা শীট এখানে পাওয়া গেছে ডাটা শীট থেকে। VCC/2 = 5v/2 = 2.5V ক্যালিব্রেশন: এনালগ রিড 0-1023 এর মান তৈরি করে, যা 0v থেকে 5v এর সমান হয় তাই এনালগ পড়ুন 1 = (5/1024) V = 4.89mv Value = (4.89*Analog Read value)/ 1000 V কিন্তু ডেটা শীট অনুযায়ী অফসেট 2.5V (যখন বর্তমান শূন্য আপনি সেন্সরের আউটপুট থেকে 2.5V পাবেন) প্রকৃত মান = (মান -2.5) V বর্তমান amp = প্রকৃত মান*10ARDUINO কোড: // 150 নমুনা গ্রহণ করে 2sec এর ব্যবধান সহ সেন্সর এবং তারপর (int i = 0; i <150; i ++) {sample2+= analogRead (A3); // সেন্সর বিলম্ব (2) থেকে বর্তমান পড়ুন; } sample2 = sample2/150; val = (5.0*sample2)/1024.0; realval = val-2.5; // অফসেট ভোল্টেজ হল 2.5v amps = actualval*10;

ধাপ 5: সময় পরিমাপ

সময় পরিমাপের জন্য কোন বাহ্যিক হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন নেই, কারণ ARDUINO নিজেই ইনবিল্ট টাইমার আছে। মিলিস () ফাংশন মিলিসেকেন্ডের সংখ্যা ফেরত দেয় যেহেতু আরডুইনো বোর্ড বর্তমান প্রোগ্রাম চালানো শুরু করে। আরডুইনো কোড: দীর্ঘ মিলিসেক = মিলিস (); // মিলিসেকেন্ড সময় গণনা দীর্ঘ সময় = মিলিসেক/1000; // মিলিসেকেন্ডকে সেকেন্ডে রূপান্তর করুন

ধাপ 6: কিভাবে ARDUINO শক্তি এবং শক্তি গণনা করে

টোটাম্পস = টোটাম্পস+এম্পস; // মোট amps গণনা avgamps = totamps/সময়; // গড় amps amphr = (avgamps*time)/3600; // amp- ঘন্টা ওয়াট = ভোল্টেজ*amps; // শক্তি = ভোল্টেজ*বর্তমান শক্তি = (ওয়াট*সময়)/3600; ওয়াট-সেকেন্ড আবার 1hr (3600sec) // energy = (watt*time)/(1000*3600) ভাগ করে ওয়াট-এইচআর-এ রূপান্তরিত হয়; kWh তে পড়ার জন্য

ধাপ 7: ভিজ্যুয়াল আউটপুট

সমস্ত ফলাফল সিরিয়াল মনিটরে বা LCD ব্যবহার করে দেখা যায়। আমি পূর্ববর্তী ধাপে প্রাপ্ত সমস্ত ফলাফল প্রদর্শন করতে 16x2 অক্ষরের এলসিডি ব্যবহার করেছি। স্কিম্যাটিক্সের জন্য উপরে দেখানো ব্রেড বোর্ড সার্কিট দেখুন। নিচের মতো ARDUINO দিয়ে LCD সংযুক্ত করুন: LCD -> Arduino 1. VSS -> Arduino GND 2. VDD - > Arduino + 5v 3. VO -> Arduino GND pin + Resistor or Potentiometer 4. RS -> Arduino pin 8 5. RW -> Arduino pin 7 6. E -> Arduino pin 6 7. D0 -> Arduino -সংযুক্ত নয় 8 । D1 -> Arduino -সংযুক্ত নয় 9. D2 -> Arduino -সংযুক্ত নয় 10. D3 -> Arduino -সংযুক্ত নয় 11. D4 -> Arduino pin 5 12. D5 -> Arduino pin 4 13 13. D6 -> Arduino pin 3 14. D7 -> Arduino pin 2 15. A -> Arduino Pin 13 + Resistor (Backlight power) 16. K -> Arduino GND (Backlight ground) ARDUINO CODE: সিরিয়াল মনিটরের জন্য:

Serial.print ("VOLTAGE:"); সিরিয়াল.প্রিন্ট (ভোল্টেজ); Serial.println ("ভোল্ট"); Serial.print ("CURRENT:"); Serial.print (amps); Serial.println ("Amps"); Serial.print ("POWER:"); সিরিয়াল.প্রিন্ট (ওয়াট); Serial.println ("ওয়াট"); সিরিয়াল.প্রিন্ট ("শক্তি খরচ:"); সিরিয়াল.প্রিন্ট (শক্তি); Serial.println ("ওয়াট-আওয়ার"); Serial.println (""); // একটি ফাঁকা লাইন বিলম্ব (2000) পরে পরের প্যারামিটারের সেটগুলি মুদ্রণ করুন; এলসিডির জন্য: এলসিডি ডিসপ্লের জন্য আপনাকে প্রথমে কোডে "লিকুইডক্রিস্টাল" লাইব্রেরি আমদানি করতে হবে। LequidCrystal লাইব্রেরি সম্পর্কে আরও জানতে এখানে ক্লিক করুন LCD টিউটোরিয়াল ক্লিকের জন্য নিচের কোডটি হল LCD- তে প্রদর্শন করার জন্য একটি ফরম্যাট যা শক্তি এবং শক্তির সমস্ত হিসাব #lcd অন্তর্ভুক্ত করে (8, 7, 6, 5, 4, 3, 2); int backLight = 9; অকার্যকর সেটআপ () {পিনমোড (ব্যাকলাইট, আউটপুট); // সেট পিন 9 আউটপুট analogWrite হিসাবে (backLight, 150); // ব্যাকলাইটের তীব্রতা 0-254 lcd.begin (16, 2) নিয়ন্ত্রণ করে; // কলাম, সারি। ডিসপ্লের আকার lcd.clear (); // ক্লিয়ার স্ক্রিন} অকার্যকর লুপ () {lcd.setCursor (16, 1); // ডিসপ্লে কাউন্ট lcd.print ("") এর বাইরে কার্সার সেট করুন; // মুদ্রণ খালি অক্ষর বিলম্ব (600); //////////////////////////////////////////////একটি LCD তে শক্তি এবং শক্তি মুদ্রণ করুন ////////////////////////////////////////////////// lcd.setCursor (1, 0); // 1 ম কল এবং 1 ম সারি lcd.print (ওয়াট) এ কার্সার সেট করুন; lcd.print ("W"); lcd.print (ভোল্টেজ); lcd.print ("V"); lcd.setCursor (1, 1); // প্রথম কল এবং দ্বিতীয় সারি lcd.print (শক্তি) এ কার্সার সেট করুন; lcd.print ("WH"); lcd.print (amps); lcd.print ("A"); }

ধাপ 8: Xively.com এ ডেটা আপলোড করা

স্ট্যান্ডিং এর অধীনে ভাল করার জন্য উপরের স্ক্রিনশট পড়ুন। xively.com এ ডেটা আপলোড করার জন্য নিচের লাইব্রেরিটি প্রথমে ডাউনলোড করতে হবে HttpClient: এখানে ক্লিক করুন xively: এখানে ক্লিক করুন IDE ((স্কেচ -> আমদানি লাইব্রেরি…..) https://xively.com (পূর্বে pachube.com এবং cosm.com) দিয়ে একটি অ্যাকাউন্ট খুলুন

একটি ব্যবহারকারীর নাম, পাসওয়ার্ড চয়ন করুন, আপনার ঠিকানা এবং সময় অঞ্চল ইত্যাদি সেট করুন আপনি একটি নিশ্চিতকরণ ইমেল পাবেন;

তারপরে আপনার অ্যাকাউন্ট সক্রিয় করতে অ্যাক্টিভেশন লিঙ্কে ক্লিক করুন। অ্যাকাউন্টটি সফলভাবে খোলার পর আপনাকে ডেভেলপমেন্ট ডিভাইস পেজে ডাইভার্ট করা হবে

• +অ্যাড ডিভাইস বক্সে ক্লিক করুন
• আপনার ডিভাইসের একটি নাম দিন এবং বিবরণ দিন (যেমন শক্তি পর্যবেক্ষণ)
• ব্যক্তিগত বা সর্বজনীন ডেটা চয়ন করুন (আমি ব্যক্তিগত পছন্দ করি)
• Add Device- এ ক্লিক করুন

ডিভাইস যোগ করার পর আপনাকে একটি নতুন পৃষ্ঠায় ডাইভার্ট করা হয়েছে যেখানে অনেক গুরুত্বপূর্ণ তথ্য রয়েছে

• প্রোডাক্ট আইডি, প্রোডাক্ট সিক্রেট, সিরিয়াল নম্বর, অ্যাক্টিভেশন কোড ·
• ফিড আইডি, ফিড ইউআরএল, এপিআই এন্ড পয়েন্ট (ফিড আইডি ARDUINO কোডে ব্যবহৃত হয়)
• চ্যানেল যোগ করুন (IChoose ENERGY এবং POWER
• আপনার অবস্থান যোগ করুন
• API কী (ARDUINO কোডে ব্যবহৃত, এই নম্বরটি শেয়ার করা এড়িয়ে চলুন)
• ট্রিগার (একটি ঘটনা ঘটলে পিং ওয়েব পেজ, যেমন যখন শক্তি খরচ একটি নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম করে)

ধাপ 9: Xively এবং ARDUINO কোড

এখানে আমি এসডি কার্ড ডেটা লগিং বাদে এনার্জি মিটারের জন্য সম্পূর্ণ কোড (বিটা ভার্সন) সংযুক্ত করেছি যা পরবর্তী ধাপে আলাদাভাবে সংযুক্ত করা হয়েছে। / ** শক্তি পর্যবেক্ষণ ডেটা xively তে আপলোড করুন **/ #অন্তর্ভুক্ত #অন্তর্ভুক্ত #অন্তর্ভুক্ত #অন্তর্ভুক্ত #সংজ্ঞা API_KEY "xxxxxxxx" // আপনার Xively API কী প্রবেশ করান ইথারনেট shাল বাইট ম্যাক = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED}; // এনালগ পিন যা আমরা পর্যবেক্ষণ করছি (0 এবং 1 ইথারনেট shাল দ্বারা ব্যবহৃত হয়) int sensorPin = 2; স্বাক্ষরবিহীন দীর্ঘ lastConnectionTime = 0; // শেষবার আমরা কসম কনস্ট স্বাক্ষরবিহীন দীর্ঘ সংযোগের সাথে সংযুক্ত ছিলাম ইন্টারভাল = 15000; // মিলিসেকেন্ডে কসমের সাথে সংযোগ স্থাপনের মধ্যে বিলম্ব char sensorId2 = "শক্তি"; XivelyDatastream datastreams = {XivelyDatastream (sensorId, strlen (sensorId), DATASTREAM_FLOAT), XivelyDatastream (sensorId2, strlen (sensorId2), DATASTREAM_FLOAT), DATASTREAM_FLOAT),}; // ডেটাস্টিমকে XivelyFeed ফিডে ফেড করুন (FEED_ID, ডেটাস্ট্রিম, 2/ * ডেটাস্ট্রীমের সংখ্যা */); ইথারনেট ক্লায়েন্ট ক্লায়েন্ট; XivelyClient xivelyclient (ক্লায়েন্ট); অকার্যকর সেটআপ () {Serial.begin (9600); Serial.println ("নেটওয়ার্ক আরম্ভ করা"); যখন (Ethernet.begin (mac)! = 1) {Serial.println ("DHCP- এর মাধ্যমে IP ঠিকানা পেতে ত্রুটি, আবার চেষ্টা করা হচ্ছে …"); বিলম্ব (15000); } Serial.println ("নেটওয়ার্ক আরম্ভ"); Serial.println (); } void loop () {if (millis () - lastConnectionTime> connectionInterval) {sendData (); // xively getData () এ ডেটা পাঠান; // xally lastConnectionTime = millis () থেকে ফিরে ডেটস্ট্রিম পড়ুন; // সংযোগের সময় আপডেট করুন তাই আমরা আবার সংযোগ করার আগে অপেক্ষা করি}} void sendData () {int sensor1 = watt; int sensor2 = শক্তি; datastreams [0].setFloat (sensor1); // পাওয়ার ভ্যালু ডেটাস্ট্রিম [1].setFloat (sensor2); // শক্তি মান সিরিয়াল.প্রিন্ট ("শক্তি পড়ুন"); Serial.println (datastreams [0].getFloat ()); সিরিয়াল.প্রিন্ট ("শক্তি পড়ুন"); Serial.println (datastreams [1].getFloat ()); Serial.println ("Xively তে আপলোড করা"); int ret = xivelyclient.put (ফিড, API_KEY); Serial.print ("PUT রিটার্ন কোড:"); Serial.println (ret); Serial.println (); } // xastively থেকে datastream এর মান পান, আমরা যে মানটি পেয়েছি তা মুদ্রণ করুন int ret = xivelyclient.get (ফিড, API_KEY); Serial.print ("GET return code:"); Serial.println (ret); যদি (ret> 0) {Serial.print ("Datastream is:"); Serial.println (ফিড [0]); সিরিয়াল.প্রিন্ট ("পাওয়ার মান হল:"); Serial.println (ফিড [0].getFloat ()); Serial.print ("Datastream is:"); Serial.println (ফিড [1]); Serial.print ("শক্তির মান হল:"); Serial.println (ফিড [1].getFloat ()); } Serial.println ();

ধাপ 10: একটি এসডি কার্ডে ডেটা লগিং

এসডি কার্ডে ডেটা সংরক্ষণের জন্য আপনাকে এসডি লাইব্রেরি আমদানি করতে হবে টিউটোরিয়ালের জন্য এখানে ক্লিক করুন এসডি লাইব্রেরি সম্পর্কে আরো জানতে এখানে ক্লিক করুন এসডি কার্ডে ডেটা সংরক্ষণের কোড আলাদাভাবে লেখা আছে কারণ আমার ARDUINO UNO তে পর্যাপ্ত মেমরি নেই এলসিডি ডিসপ্লে এবং ডাটা আপলোড করার জন্য কোড লিখছে xively.com। কিন্তু আমি বিটা সংস্করণ কোডটি উন্নত করার চেষ্টা করছি যাতে একটি একক কোডে সমস্ত বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে (এলসিডি ডিসপ্লে, Xively ডেটা আপলোড করা এবং একটি SD কার্ডে ডেটা সংরক্ষণ করা)। আমার কোড সংশোধন করে আরও ভাল কোড দয়া করে আমার সাথে শেয়ার করুন। এটি আমার প্রথম প্রযুক্তিগত নির্দেশযোগ্য, যদি কেউ এতে কোন ভুল খুঁজে পান, তাহলে নির্দ্বিধায় মন্তব্য করুন.. যাতে আমি নিজেকে উন্নত করতে পারি। অথবা আমাকে বার্তা পাঠান, তাই প্রকল্পটি আরও শক্তিশালী হবে। আমি মনে করি এটি অন্যদের পাশাপাশি আমার জন্যও সহায়ক হবে।

123 ডি সার্কিট প্রতিযোগিতায় তৃতীয় পুরস্কার