L’implementazione hardware dell’Atmel 90E24 permette di avere a disposizione una soluzione completa energy meter per la misura di tensione, corrente, potenza reale, apparente e reattiva, fattore di potenza, angolo di fase e frequenza di linea. Il tutto misurato con un’accurata precisione in una semplice soluzione di energy management on-chip. La scheda si basa essenzialmente su un modulo ESP12 per il trasferimento dati Wi-Fi e il chip Atmel 90E24 Energy monitor, un dispositivo di misurazione di energia per linea monofase a due e a tre fili, pienamente compatibile con IEC62052-11, IEC62053-21 e IEC62053-23. In questo articolo analizzeremo un progetto di power line monitor, mettendo in risalto gli aspetti hardware e software.
1. Introduzione
La board contiene essenzialmente un modulo Wi-Fi ESP12 e un chip monitor di Atmel 90E24 (Figura 1). I dati seriali sul modulo ESP8266 non sono isolati e sono al potenziale della linea. Una scheda è utilizzata per isolare i segnali dei dati seriali del ESP8266 (Figura 2) e proteggere nello stesso tempo il computer dal potenziale di rete. E' assolutamente necessario utilizzare un'interfaccia seriale-USB per isolare e impedire al computer (o ad un altro sistema) di ricevere segnali spuri che possono provocare disturbi ma nello stesso tempo anche difetti irreversibili.
Le tecnologie ADC e DSP del chip Atmel garantiscono una stabilità a lungo termine in funzione dei fattori ambientali e per variazioni di rete. Il chip 90E24 fornisce in uscita due segnali proporzionali alle energie attive e reattive, con registri di sistema per il controllo e la condivisione dei dati.
Figura 1: Schema a blocchi dell’Atmel 90E24 |
Figura 2: Modulo ESP8266 |
2. Isolatore USB
La scheda isolatore USB (Figura 3 e 4), come descritto in precedenza, fa parte del progetto di power line monitoring. E’ realizzato con un CH340G e 4 isolatori digitali Silicon Labs SI8410. In una interfaccia USB standard, la connessione di terra proveniente dal PC è collegata a quella USB e, quindi, con il dispositivo in comunicazione. Una corrente di corto o sovraccarico [...]
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Il diffondersi del modulo ESP8266 sta portando ad un crollo dei prezzi di molti applicativi e lo smart energy meter sarà sicuramente uno di questi. Bene bene…
Questo, concordo, dovrebbe essere un bene. Speriamo venga garantita la produzione di ESP8266 nel tempo.
Comunque anche Atmel, con il suo integrato per l’energy meter, ha notevolmente abbassato i costi rispetto agli storici energy meter di Analog Devices 😉
Il modulo ESP ha dato via a nuove soluzioni low cost in ambito IoT, ora il mercato generale si sta facendo sempre più intrigante e mi aspetto nuove soluzioni dalla Espressif. Se non un’acquisizione da qualche società…