Arduino – Bygg en elmätare

Arduino-projekt för att logga strömförbrukning hemma.

Genom att räkna och spara blinkningar på elmätaren så går det att räkna strömförbrukning mellan olika tidpunkter i efterhand.

Detta görs med hjälp av en Arduino och en PC.

Lösningen är inte helt helt klar men fungerar.

Material

• 1st – LDR
• 1st – Resistor (10K Ohm)
• 1st – Arduino UNO R3
• 1st – labbplatta
• 1st – PC (dator med Windows om du vill nyttja mitt Powershell script)

Övergripande information

På elmätaren klistras en labbplatta med ett motstånd samt en LDR, dvs ett ljuskänsligt motstånd. LDR:en ska placeras framför den blinkade dioden på elmätaren.

För att slippa ha en dator i närheten av elskåpet så valde jag att ha en uppklippt nätverkskabel mellan Arduinon och kopplingsplattan. Det går att enbart montera LDR:en på elmätaren och ha motståndet kopplat direkt på Arduinon.

Varje blinkning skickas från Arduinon till PC:n via com porten. När datorn tar emot detta så skrivs tidpunkten ner i en fil. Varje timme skapas en ny fil.

Genom att registrera elmätarens blinkningar så går det att se hur mycket man förbrukar (ett blink = 1W)

 Arduinon kopplas direkt i PC:n via USB och skickar data via Com porten. Ingen extra strömförsörjning behövs.

Kopplingsschema:

Koppla ett 10K ohms motstånd parallellt med A0 (analog) och GND (jord)

Koppla LRD direkt till +5V och andra benet till A0 (analog)

Arduinokoden:

Jag har gjort en loop som kontrollerar om A0 har ett värde över 600, har den det så skickas värdet via serieporten till datorn en gång. Sedan avvaktar Arduinon på att porten ska gå låg igen.

Om ljuset runt LDR:en varierar så går det att ändra vädret ”600” till ett högre eller lägre för att undvika brus och felaktiga avläsningar.

Kod:

const int analogInPin = A0;    // Analog pinne dit LDR:en kopplas
const int analogOutPin = 13; // port 13 Arduinon (inbyggd led för att visa att allt är ok)

int AnalogState = 0;          // sätter senast lästa värde.
int AnalogLastState = 0;  // sätter näst senaste värdet
int AnalogCounter = 0;    // Räknar pulser
int sensorValue = 0;       // value read from the pot
int outputValue = 0;        // value output to the PWM (analog out)

void setup()

{
Serial.begin(9600);
}

void loop()

{
sensorValue = analogRead(analogInPin);
outputValue = map(sensorValue, 200, 800, 0, 255); // räknar värde 200 som 0, och 800 som 255)

if (sensorValue > 600 && AnalogState == 0){

AnalogState = 1;
//Serial.print(”HIGH”);
Serial.println(sensorValue);

}

else if (sensorValue < 600 && AnalogState == 1)

{
AnalogState = 0; // Sensorn gick nu under 600, dvs nolla och börja räkna igen.

}

else

{
// om man inte har ett värde över 600 och att Analogstate inte va 1

}

analogWrite(analogOutPin, outputValue);
AnalogLastState = AnalogState;

}

PowerShell script

För att spara data på PC:n så har jag gjort ett PowerShell script som lyssnar på Com port, skrivs något på Com porten så sparas tidpunkten ner till en fil. En ny fil skapas varje timme.

Genom att starta scriptet så loggas varje blinkning på din elmätare till en fil. Ändra sökvägen $loggmapp dit du vill ha loggarna sparad. Ändra $comport till porten som Arduinon har presenterat sig på.

### Start script
$loggmappen = ”D:\PowerLoggen”  # Sökvägen dit alla loggar skapas
$comport       = ”COM3”                     # Ange den aktuella porten som Arduinon hamnar på!

if (!(Test-Path $loggmappen)){New-Item $loggmappen -ItemType directory -Force -Confirm | Out-Null; Write-Verbose ”Skapade en mapp”}

$loggmappen = Join-Path -Path $loggmappen -ChildPath ”Ström-”

[System.IO.Ports.SerialPort]::getportnames()
$port= new-Object System.IO.Ports.SerialPort $($comport),9600,None,8,one
$port.open()

while ($true){

$tillf = ””
$tillf = $port.ReadLine()
if ($tillf -ne ””){

Write-Verbose $tillf

Out-File -FilePath ”$($loggmappen)$(Get-Date -UFormat %y-%m-%d_%H_00).log”  -InputObject ”$((get-date).ToString(”HH:mm:ss:fff”))” -Append

}

}

$port.Close() # detta måste köras för att stänga porten när man är klar!

### slut på scriptet.

På följande sätt ser loggen ut för 10W.

• 22:58:44:350
• 22:58:46:475
• 22:58:48:585
• 22:58:50:710
• 22:58:52:850
• 22:58:54:929
• 22:58:57:069
• 22:58:59:147
• 22:59:01:304
• 22:59:03:413

Schemalägg scriptet så det alltid körs

1: Öppna schemaläggaren på datorn

2: Högerklicka och välj skapa ny standardaktivitet, hitta sedan på ett bra namn

3: Välj att aktiviteten ska köras varje gång datorn startas.

4: Välj ”starta ett program”

5: Ange nu följande:

Program eller script:

• C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe

argument: (Ändra till sökväg och namn på ditt sparade script)

• ”D:\dittScript.ps1”

9: Välj nu slutför

10: Öppna aktiviteten du just skapade och ändra till ”kör oavsett om användaren är inloggad eller inte”

Nu loggas förbrukningen extremt noggrant, det går att se direkt vilken millisekund en watt drogs. Jag kommer att lägga upp ett script för att summera detta till snygga grafer så fort jag hinner.

// Markus

Markus

I mer än 10 år har Markus Jakobsson delat med sig av erfarenhet inom smarta hem på bloggen. Markus har testa det mesta och lärt sig massor på vägen, kunskaper och erfarenheter han delat med dig här på bloggen.

Favoriter inom smarta hem just nu:

Xiaomi Mi Flora
Raspberry Pi 5
Homey
Home Assistant
Displayen LYWSD03MMC

Hoppas du uppskattade innehållet och fick nytta kunskapen vi delat med oss på Automatiserar.se.

Stort tack för att du tog dig tid att läsa vårt inlägg.

Med vänliga hälsningar Markus Jakobsson

Allt går att automatisera!

automatiserar.se/om/