Rivista #240: “Energy Meter GSM”

 

Tra i contenuti del fascicolo 240 (Novembre 2019)  attualmente in edicola, il progetto di un Energy Meter che invia i dati al Cloud attraverso la rete cellulare GSM; utilizza Arduino Mega e una scheda in grado di misurare l’assorbimento di energia. Prima puntata.

Monitorare i consumi elettrici della propria abitazione o azienda è un tema sempre più attuale e le misure elettriche effettuate, raggruppate in una base di dati e quindi mostrate in forma grafica, permettono di valutare l’andamento nel tempo dei consumi. Ecco perché, sfruttando la nostra scheda “energy meter” FT1346M (basata sull’integrato MCP39F511 e presentata nel numero 220 di Elettronica In) proporremo una serie di articoli in cui andremo a sviluppare un sistema di misura basato, in prima battuta, sulle schede Arduino e successivamente su altre architetture. Il tutto verrà abbinato al nuovo GSM Shield per aggiungere una connessione dati mobile e inviare le misure acquisite a un server remoto.

Nel progetto descritto in queste pagine faremo uso della Arduino Mega 2560 (o della Fishino Mega) nella quale “girerà” uno sketch integrante la libreria di gestione dell’MCP39F511 e di un hardware dedicato per l’interconnessione della scheda FT1346M. L’hardware che abbiamo sviluppato ha le seguenti caratteristiche:

• connessione dati alla scheda FT1346M tramite interfaccia hardware UART 3 (I/O 14 e 15);
• connessione linee di controllo MCLR e RESET alla scheda FT1346M (I/O 46 e 45);
• connessione linea ZCD (Zero Cross Detection) alla scheda FT1346M (I/O A12 o 20);
• connessione TA e TV alla scheda FT1346M (TA e TV sono montati su una scheda ausiliaria);
• jumper di selezione connessione della linea ZCD alla scheda Arduino; connessione a I/O A12 per gestione tramite periferica PCINT20 oppure a I/O 20 tramite periferica INT1;
• due relé indipendenti per la gestione di eventuali carichi;
• buzzer per segnalazione acustiche a seconda delle condizioni operative;
• quattro LED, più due pulsanti per uso generico.

Il PCB prevede una piccola zona di prototipazione dove montare eventuali circuiti di test a componenti THT per testare specifiche applicazioni. Data questa semplice premessa passiamo alla descrizione sia dello schema a blocchi che dello schema elettrico. 

SCHEMA A BLOCCHI HARDWARE

La Fig. 1 mostra la composizione del sistema: la scheda qui presentata nasce per essere abbinata alla nostra scheda di sviluppo GSM (cod. WWGSMSHIELD) e di conseguenza collegata a una scheda Arduino Mega 2560 o Fishino Mega. L’alimentazione alla scheda può arrivare direttamente da Arduino Mega, passando dalla GSM shield tramite cavo micro-USB, oppure sfruttando il converter FT782M usato per la spia dei comandi AT inviati al modulo GSM. Lo shield EnergyMeter può essere usato anche senza la scheda GSM board.

Il progetto prosegue con:

SCHEMA ELETTRICO SHIELD

SCHEMA ELETTRICO SCHEDA TA – TV

REALIZZAZIONE PRATICA

LIBRERIA ARDUINO MCP39F511

…. 

CONCLUSIONI

Bene, con questa rassegna abbiamo completato la descrizione delle funzioni messe a disposizione dalla libreria; da ora possiamo concentrarci su uno sketch dimostrativo al fine di mostrare come includere la libreria nei vostri progetti. Avendo esaurito lo spazio a nostra disposizione in questo fascicolo, vedremo questo sketch ed il software di gestione da PC nella prossima, conclusiva puntata.

L’articolo completo è pubblicato sul numero 240 (Novembre), acquistabile in tutte le edicole.