基于ATmega328P的電力監(jiān)控系統(tǒng)

概括

大量用電家用電器的出現(xiàn)，給高效管理用電帶來了巨大挑戰(zhàn)。有效的電源管理將有助于節(jié)約能源，幫助管理人員評(píng)估功耗以提供成本和節(jié)能選項(xiàng)，幫助監(jiān)控電能質(zhì)量。, 最大限度地減少用電時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，大規(guī)模電力監(jiān)測可以成為一種寶貴的數(shù)據(jù)資源，可以通過計(jì)算分析提高電力系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。電力供應(yīng)商正在研究智能電網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。

意識(shí)到電源管理的重要性和所有設(shè)備“物聯(lián)網(wǎng)化”的趨勢(shì)，我研究并構(gòu)建了“智能用電數(shù)據(jù)采集與測量系統(tǒng)”。該系統(tǒng)集成了實(shí)時(shí)測量用電設(shè)備電流、電壓、功率等功能，并將數(shù)據(jù)采集后發(fā)送至手機(jī)進(jìn)行分析評(píng)估軟件。我們會(huì)清楚地了解每臺(tái)設(shè)備的用電量，通過這些，軟件會(huì)給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh和建議，以優(yōu)化設(shè)備和電源。

項(xiàng)目描述

該系統(tǒng)的工作原理非常簡單。從主電路開始，電流傳感模塊對(duì)每個(gè)電氣設(shè)備的電流進(jìn)行連續(xù)測量。當(dāng)前值顯示在 LCD 上，以便用戶可以直接監(jiān)控。這些流值經(jīng)過無線傳輸模塊處理后發(fā)送到主站。

在主電路中，測量整個(gè)系統(tǒng)消耗的總交流電壓和電流。當(dāng)從節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時(shí)，處理器會(huì)實(shí)時(shí)保存所需的信息。根據(jù)接收到的信息，系統(tǒng)將計(jì)算容量并將其發(fā)送到管理軟件。

在管理軟件中，用戶將獲得系統(tǒng)的所有信息，包括：各設(shè)備的實(shí)時(shí)電流消耗值、系統(tǒng)功耗、整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓。. 管理軟件旨在添加具有預(yù)設(shè)額定值的警報(bào)功能。當(dāng)系統(tǒng)在電壓或電流超過額定值的情況下運(yùn)行時(shí)，軟件會(huì)警告用戶及時(shí)處理。

+ 電源模塊包括將輸入電壓 (7V -> 12V) 轉(zhuǎn)換為 5V DC 電壓的 IC LM7805，IC ASM1117 將從電壓中獲取的 5V 轉(zhuǎn)換為 3.3V。此外，還增加了包括高通濾波電容和低頻濾波電容在內(nèi)的噪聲濾波電容。電路設(shè)計(jì)有電源指示燈，幫助我們輕松識(shí)別電路是否通電。

+ 使用的主處理器是 Atmega328P，有 28 個(gè)引腳。與 16MHz 石英一起幫助為 MCU 生成脈沖。

電路內(nèi)置UART編碼口，為Atmega 328P單片機(jī)加載代碼，充電口與usb充電TTL 5v / 3.3v FTDI FT232RL通訊

+ 顯示塊使用 16x2 LCD 以節(jié)省電路板上的空間。

+ 使用工作在 433MHz 頻率的 LoRa Ra-02 模塊的通信塊。