Smarta hemmet energi övervakning & management system (8 / 9 steg)

Steg 8: Slutliga genomförandet

Anslutningarna av andra delar av kretsen som strömbrytare, reläer och mätning nod till gateway visas i figuren ovan.

Load VÄXEL1 ansvarar för att växla på/av load1. En 5v relä ansluts i serie av elnätet med load1 så att när VÄXEL1 trycks gateway algoritmen sinnen switch pressen och således växla delstaten relay1 således turning ON/OFF reläet. På samma sätt ansvarar belastning VÄXEL2 för att växla på/av load2. En 5v relä ansluts i serie av elnätet med load2 så att när du trycker på VÄXEL2 gateway algoritmen sinnen switch pressen och således växla delstaten relay2 således turning ON/OFF reläet.

Två energi mätning noder som beskrivs i avsnitt 2.2. Den energi som mätning noder får dess isolerade och icke-isolatet makten från gateway själv. Eftersom EMIC fungerar i direkt anslutning till elnätet strömkretsarna fjärranalys, utsätts så alla dess stift till nätströmmen. Således för att inte skada gateway kretsarna, optoisolator baserade isolering krets som tillhandahålls och därmed en säker IO anslutning görs till gateway. Också isoleras den strömförsörjning som används för att driva EMIC genom att utnyttja den isolerade DC/DC omvandlaren från Texas Instruments.

Både energi noder vid namn "METER1" för load1 och "METER2" för load2 är baserade på UART och således är anslutna till UART4 och UART2 på Beaglebone Black respektive. Både RXD och TXD stift är galvaniskt isolerade från elnätet och därmed beaglebone kretsen är väl skyddad från någon elnätet signal.

Såväl meter som lastkontroll laddningsfördelning drivs från 5 v järnväg av beaglebone sig själv och beaglebone får sin makt från en 5v, 1A reglerad DC försörjning.

Porten är ansvarig för insamling av uppgifter och sedan skicka den till android ansökan gräns flat. Det har också en konsol tillgång som kan visa all relevant information tillsammans med en liten gränssnitt. Begär information från noden energi via trådbunden kommunikation som beskrivs ovan. Noden energi skickar sedan informationen tillbaka till gateway. Gateway vidarebefordrar sedan denna information till android ansökan gräns flat. Denna process sker i stamgästmellanrum som kan ställas in i menyn-gränssnittet. Eftersom porten och energi noder är separata kan ett enda system bestå av många energi noder. Fördelen med detta är att kostnaden för att övervaka en annan ytterligare apparat är låg eftersom endast noden energi måste köpas.

CS5490 EMIC ger en två-tråd, asynkrona, full duplex UART-port. CS5490 UART driver in8-bitars läge, som överför totalt 10 bitar per byte. Data sänds och tas emot LSB först med en startbit, åtta bitar och en stoppbit.

Överföringshastigheten är definierat i SerialCtrl register. Afterchip reset, standard överföringshastigheten är 600, om MCLK is4.096MHz. Överföringshastigheten är baserad på innehållet ofbits BR [15:0] i SerialCtrl register.

Vid uppstart kräver CS5490 en inledande registret konfiguration innan du kör makt mätningar. En av de viktigaste konfigurationerna är att justera systemet skalning för programmet power meter. Viktiga skalning konstanterna identifieras genom kalibrering och kompensationer uppträdde på power meter tillverkaren. Efter konfigurationen och kalibrering konstanter är etablerade, kalibrering konstanter hämtas under en normal påslagen återställning. Programmet startar omvandlingar och rapporten makt och input prestanda över tid. Under power omvandlingar och beräkningar provtas de analoga ingångarna på 512 kHz, decimerats till 4kHzhigh-rate conversion cykler. Hög ränta proverna är i genomsnitt för att producera en 1 sekund låg ränta effektackumulation mätning, som används för att uppdatera register och när aktiverat, generera pulser som representerar makt resultaten (N = 4000, MCLK = 4.096 MHz). CS5480/84/90 utför signal konditionering längs sökvägen digitala data, vilket förbättrar noggrannheten av power meter mätningar. Signal att villkora tillhandahålls i sökvägen hög ränta (vinst, fas och DC offset) och i lägre takt sökvägen (ingen belastning nuvarande RMS offset, AC offset, aktiv och reaktiv effekt offset). CS5484 full skala effektivvärden registret rapporteras vanligen 0,6 när ingångarna är på högsta nivå.

Nu för att hämta energi realtidsdata från energi noder, har gateway att följa en sekvens av steg som beskrivs i avsnittet nedan:

1. Återställ CS5490.

2. Återställ konfiguration och kontroll register.

3. Återställ register över VGAIN och IGAIN från icke-flyktigt minne.

4. om det behövs, återställa offset registren från NVM.

5. om det behövs, återställa fasen ersättning register från NVM.

6. om det behövs, återställa den utan belastningen ersättning till POFF och QOFF registrerar från NVM.

7. skicka kommandot enda konvertering till CS5490.

8. bekräfta att registrera kontrollsumman är giltig, eller gå tillbaka till steg 1.

9. skicka kommandot kontinuerlig omvandling till CS5490.

10. Markera och avmarkera DRDY.

11. enkät DRDY.

12. om DRDY är inställd, avmarkera DRDY.

13. Läs IRMS, VRMS och PAVG. Skala den IRMS, VRMS och PAVG tillbaka till sanna värdet av:

Ampere = Full_Scale_Current * (IRMS /0.6)

Volt = Full_Scale_Voltage * (VRMS /0.6)

Watt = Full_Scale_Power * (PAVG /0.36)