Medidor de Consumo Eléctrico CHINT + ESP8266 y Matrix Led MAX7912


En esta post  volveremos a un tema recurrente en este blog: la medición del consumo eléctrico de forma invasiva en un ambiente doméstico ,pero esta vez  usaremos  el  medidor CHINT DDS666,lo que técnicamente es un medidor residencial o residencial tradicional  pero con  una salida óptica  (también llamada   salida de pulsos)-

Precisamente por esa característica  de salida óptica, dado que en el mercado existe una amplia variedad de dispositivos con este tipo de salida   , esta propuesta que vamos a ver es perfectamente viable  también para  todo tipo de contadores con salida de pulso, como la mayoría de los contadores modernos  para uso personal  que se comercializan para fijar en carril DIN en el cuadro de distribución de c.a. cuya velocidad de flash de salida de prueba es de  500 impulsos por kWh ( es decir cada impulso corresponde a un 2W/H)

Lógicamente dado que la relación de pulsos/kwh  es diferente  según el contador , tendremos que ajustar el código de nuestro  programa para que el resultado sea exacto , pero insistimos: como esta relación es conocida  no es demasiado complejo ajustar   el código para el contador que elijamos

Advertencia: Se recomienda precaución ya que este tipos de proyectos implican riesgo eléctrico o electrocución ya que se utiliza un  equipo conectado de 220VCA -120 VCA por los que  se requieren conocimientos básicos  de electricidad , por favor esté documentado previamente en este sentido.

Conviene recordar que por seguridad cuando trabaje en cuadros de baja tensión siempre trabaje cortando la alimentación general y asegúrese después con un polímetro o un busca-polos que efectivamente no hay tensión c.a.

Obviamente si no se tiene experiencia en cableados de baja tensión o no esta seguro de la instalación , le  recomendamos encarecidamente  que este tipo de trabajos lo realice un instalador  o un electricista pues  manejar por error tensiones de ca puede ser peligroso  .

 

El circuito

 

El viejo modelo CHINT DSS66 permite la medición de energía activa o potencia activa en instalaciones domésticas. Es  un registrador ciclométrico, registrando medidas siempre positivas que evitan pérdidas fraudulentas de conexiones. Como se trata de un medidor invasivo que se requiere para abrir nuestro circuito eléctrico, se capturan los pulsos generados, Genera 3200 imp / kWh, que nos permitirá medir la potencia y el consumo de energía. El medidor tiene un optoacoplador para aislar la salida de pulso para realizar la medición. 

 Algunos medidores tienen una salida de pulso asociada con el consumo eléctrico, en el caso de este medidor específico, cada vez que se enciende el diodo led frontal, envía un pulso que activa un optoacoplador para la salida de pulsos terminales (11 +) (12 -) y el medidor integrado realiza la medición e integración de kilovatios / hora y enviando pulsos según el consumo siendo la relación de  este medidor  de 3200 imp «impulsos» / kwh,.

Este medidor tiene 2 características:

  • Es invasivo, es decir el circuito debe abrirse para colocar en serie el medidor entre la fuente y la carga
  • No tiene un protocolo de comunicación en serie, siendo la relación de salida de pulsos de 3200imp / kwh.

Gracias a la ayuda de un microcontrolador «Arduino, ESP8266 o ESP32»  podemos medir los watios consumidos. La elección precisamente de un  ESP8266 12E   o Arduino Nano Clone   , de hecho dependerá de si necesitamos enviar los datos  o no a un servidor en la nube  o simplemente queremos mostrar la información en un display 

Como contábamos al   principio de este post el modelo  DSS66 es algo anticuado por lo que es perfectamente viable usar   de contadores con salida de pulso de carril DIN , como la mayoría  que se comercializan para fijar en el cuadro de distribución de c.a. cuya velocidad de flash de salida de prueba es de  500 impulsos por kWh ( es decir cada impulso corresponde a un 2W/H)

 

 

Durante las primeras pruebas  se conectaron el GPIO directamente al medidor,dado que el medidor de mentón tiene su propio optoacoplador, pero por alguna razón cada vez que se genera un pulso, el módulo ESP8266 grababa 2 pulsos, algo que no sucedió con Arduino .

La solución para el problema es  aislar la salida del watímetro mediante la adición de un optoacoplador 4n25 y una fuente de alimentación de 5v :de esta manera sólo llegaría un pulso y ademas por seguridad se aislan los circuitos .

Para las primeras  pruebas   se propone usar un  ESP8266 y/o arduino y solo  haremos la medición de Active Power, por ejemplo  utilizando una  bombilla de 45W, para tener una carga fija que represente un «hogar».

 

Lista de componentes

 

 

Código IDE de Arduino

 

El código para el módulo ESP8266 por ahora no tiene ninguna rutina de comunicación de envio  hacia  el Cloud, así que por el momento visualizaremos la potencia con un Matrix led x4 MAX7912 pero se puede usar un display de 7 segmentos  o  simplemente la salida serie

El medidor solo tiene una salida de pulso,por lo que  para realizar el cálculo del consumo eléctrico, capturamos a través de una interrupción en el GPIO 5 (D1), técnicamente utilizando el factor apropiado del medidor 3200imp / kWh = 3.2, se calcula la potencia activa instantánea.

Una diferencia horaria entre pulsos y basada en 1 hora = 3600 s. potencia = (3600000000.0 / (pulseTime – lastTime)) / 3.2

Este cálculo se realiza en la interrupción, solo cada vez que se registra un nuevo pulso.

Inicialmente, gracias a OpenEnegyMonitor, por la documentación, el cálculo se tomó de una de las versiones anteriores de su página

 

Este es el codigo usado para probar la funcionlidad 


#include <SPI.h>
#include <bitBangedSPI.h>
#include <MAX7219_Dot_Matrix.h>
const byte chips = 4;

unsigned long lastMoved = 0;
unsigned long MOVE_INTERVAL = 20; // mS
int messageOffset;
int counters=0;


// 12 chips (módulos de pantalla), SPI de hardware con carga en D10


MAX7219_Dot_Matrix display (chips, 2); // Chips / LOAD

char message [64] = «mensaje  a mostrar inicial ….«;
char myCharMessage[64];
String Message;

// Número de pulsos, utilizados para medir la energía.
long pulseCount = 0;


// Se usa para medir la potencia.
unsigned long pulseTime,lastTime,diffTime;
long timeout_reset=0;


//power and energy
double power elapsedkWh,watts;

// Número de pulsos por wh – encontrado o configurado en el medidor.

//1000 pulsos/kwh = 1 pulso por wh 3200 imp = 3.2

float ppwh = 3.2     ; 

int First_pulse = 0;
///***********************************************************************************


const byte interruptPin = 5; /// pin 5 D1


#include <Ticker.h>
Ticker flipper;


void flip() /// displayed
{

//bucle para almacenar en un array el mensaje de bienvenida

for (int i=0;i<64;i++)
{
message[i] = myCharMessage[i];
}
updateDisplay ();

}

 

 

Y este es el cuerpo del programa_

 

 

void updateDisplay ()
{
display.sendSmooth (message, messageOffset);
// la próxima vez muestra un píxel en adelante

if (messageOffset++ >= (int) (strlen (message) * 8))
messageOffset = – chips * 8;
} // end of updateDisplay

void loop ()
{

// DEBUG SERIAL
 Serial.print(«watts = «);
 Serial.println(watts,4);

////las cadenas se deben cargar a la variable (Message) para que se visualicen en la matriz

//Message =»Power «+String(watts)+» W :)»;
Message =String(watts)+»W»;

//sacamos por consola la potencia
Serial.println(Message);

int L_Message = Message.length(); ///length String
String(Message).toCharArray(myCharMessage, L_Message+1);

/// String to char array  y scroll
flipper.attach(0.1, flip);

// restardo


delay(100);


} //fin del bucle

 

 

 

En el siguiente video  podemos ver el circuito en acción:

 

 

 

 

Mas informacion en  https://www.instructables.com/id/Electric-Consumption-Meter-CHINT-ESP8266-Matrix-Le/

Mejoras Movistar Home


La verdad es que es sorprendente la cantidad de mejoras que han incorporado a  lo largo estos primeros años de  la pantalla inteligente de Movistar  , pues de hecho en esta última actualización de Movistar Home  con la actualización 1.3 para AURA  de este mes de Septiembre sobre el dispositivo Movistar Home se han  avanzado en  bastantes aspectos muy llamativos .

Entre las  nuevas funcionalidades a destacar  son  la previsión meteorológica, ( algo que era muy demandado por los usuarios para alejarse de la simple  información de  la hora y la fecha  que hasta ahora nos estaba ofreciendo ),   la radio y las noticias, además de novedades en cuanto al diseño y la usabilidad de los servicios que ya estaban integrados en el dispositivo.

 

 

 

 

Asimismo  algo realmente útil pensando en nuestros mayores  o los mas pequeños  , Aura puede hacer llamadas a emergencias o a la policía cuando el usuario lo necesita a través del comando vocal OK Aura, llama a la policía”.

 

El tiempo

Una de la  mejoras más esperados  incluso   saltando el tema del control de las luminarias  mediante el puente Phlips Hue , ha sido históricamente   la visualización del clima   actual   que se hará  según el prefijo del número  telefónico accediendo a la información meteorológica de las próximas horas y en días posteriores con la petición “Ok Aura, ¿qué tiempo va a hacer mañana»

La información que nos da es  valor de temperatura actual ( en grados centigradpos  )  junto con   el pronóstico del tiempo para 3 días  usando como fuente Aemet. También  es configurable a poblaciones específicas.

 

Noticias

Ahora   podemos disfrutar  de  la actualización periódica (cada hora) de Momentos de Twitter publicados.

Cada mañana, Movistar Home muestra al usuario las noticias más destacadas de Twitter. Esta funcionalidad se mostrará de forma automática en las cards de inicio de Movistar Home que salen a modo carrusel en el dispositivo y van cambiando de noticias a lo largo del día. También se puede acceder a ella a través del comando de voz Ok Aura, dime las noticias”.

 

El Corte Inglés

El usuario ahora puede  hacer clic en un botón específico para visualizar un producto de la lista de deseos

 

Radio

Movistar Home muestra una lista de estaciones de radio y se podrá reproducir una estación específica mediante Aura, con la orden: “Ok Aura, pon la radio”.

En esta nueva actualización, el usuario podrá disponer de un amplio catálogo de emisoras de radio en directo gracias a la tecnología de la plataforma iVoox, implementada de forma exclusiva en Movistar Home. Cuando se accede a esta funcionalidad se puede hacer a través de la card de radio y seleccionando de manera táctil la emisora que se desee, o bien pidiendo a Aura que reproduzca la cadena que se quiera escuchar en el momento, como por ejemplo OK Aura, pon Canal Sur”.

Ivoox es un espacio en el que podemos publicar, escuchar, compartir y descargar audios. También es una comunidad de oyentes en la que se pueden recomendar o descubrir nuevos programas, audios o podcasts. …

Además próximamente incluirá también el acceso a un amplio catálogo de podcasts de iVoo( recuerde que  podcast es un programa de radio que se puede bajar desde Internet y escucharlo donde y cuando desee)

 

Otras mejoras 

Entre las mejoras  más   visibles son   al eliminación del proceso  de autenticación Mobile Connect en el onboarding   asociado al número del teléfono móvil del usarios  que se hacia en la primer instalación  y que por tanto ya no será necesario.

Mobile Connect es un servicio gratuito que te permite autenticarse o hacer login en servicios y aplicaciones online. Simplemente introduciendo el número de teléfono móvil , se puede  confirmar con el terminal   la identidad y acceder al servicio  sin preocuparse por las contraseñas!

Otras mejoras destacable es que  ahora se incluye una guía HTML (textos, imágenes) para resolución de errores por el usuario y se implementan filtros de funcionalidades que el equipo puede realizar por demarcación y/o por paquete comercial contratado.

Por cierto, también se ha incorporado en la zona de ajustes, barras de nivel de conectividad wifi del M. Home en función de la potencia recibida. Se refresca cada 5 segundos y se muestra un símbolo de admiración “!” cuando los valores son críticos para el uso del equipo. Los valores mostrados son:

  • 4 bars –  Max : > -30 dBm
  • 3 bars – Med high:  (-30 dBm, -67 dBM)
  • 2 bars – Med low: (-67 dBm, -70 dBM)
  • 1 bar – Min: <= -70 dBM

Por último , ahora se incluye una pestaña adicional  ( es decir a una nueva pantalla  que se accede deslizando a la derecha  hacia la izquierda desde la pantalla  principal  )  , esta vez con la  información adicional para las series Originales de Movistar

 

 

 

Algo notorio, por cierto que debemos tener cuidados es al  actualizarse a esta nueva versión,  el manos libres bluetooth ( el llamado handset) queda apagado. Para volverlo a encender y poder utilizar sólo se debe pulsar 3 segundos el botón de colgar hasta que se enciende el led en rojo.

 

 

Más información a través de la web.