24volt.eu

Det här blir en ny tråd...

Projektet utgår från ett gammalt bygge som jag gjorde för ca 2 år sedan och som aldrig varit presenterad här på forumet tidigare. Tänkte förbättra den befintliga med en nyare "Version 2".

Projekt Wattmeter har följande egenskaper.

Mäter spänning 0 - 51,1V ( 50mV upplösning )
Mäter ström 0 - 25,5A ( 25mA upplösning )
Räknar ut effekten ( 0 -1,3kW ) och energi i Wh (Watttimmar).
Visar resultatet på en display.
Mäter både upp och urladdningsström.
Överladdningsskydd, bryter matningen från solpaneler.
Utgång för styrning av ett relä t.ex. dump-last för vindkraftverk.
Seriell utgång RS232.
Trådlös mätvärdesöverföring via radio till en inomhusdel med en större display ( 4 x 40 tecken LCD )
Det mesta av finesserna finns på det första bygget så programvaran till PIC:en behöver inte ta så lång tid att skriva.
"Hjärnkontoret" blir en PIC16F884.

Det som inte finns är MPPT


Etsat kort, så bygget är på G
Använder mig mer av ytmonterade komponenter den här gången, slipper lite borrande.



För kortdistans överföring ( typ 50-100m ) använder jag mig av små "radiomoduler".
De sänder på 433,92MHz vilket ligger mitt i radioamatörernas 70cm-band (432-438MHz)
Tillåten effekt är 10mW.
Annars finns det radiomoduler som går på 868MHz fast de är något mer sällsynta än så länge.
(Läste någon tråd om RTTY på forumet, finns det fler amatörer här på forumet )



En längre räckvidd får man med såna här kommersiellt tillverkade "radiolänkar".
Hade turen att komma över två stycken begagnade för 100:-, nya är betydligt dyrare!!
De är också godkända av Post och Telestyrelsen, så att man inte behöver bli jagad av deras tillsynsavdelning
p.g.a. att man håller på med smått kriminella radiosändningar



Räckvidden enligt medföljande datablad är mellan 1km upp till 20km, beroende på typ av antenn och antennens höjd över marken.

Fortsättning följer

Spännande projekt Ser fram emot fortsättningen

Bygget går framåt, programmeringsarbetet har börjat ......seriell kommunikation (RS-232) med datorn fungerar
och interrupt-rutinen, den som bestämmer hur ofta man mäter 2ggr/sek i det här fallet är ok.

A/D omvandlingen står på tur.


Gjorde ett pdf-dokument som beskriver hur wattmetern mäter energin.

Liten uppdatering av wattmeterbygget.
Kopplade ihop wattmetern med datorn, provade med "Hyperterminal" i Windows.



Bilden visar wattmetern i sin nuvarande form, den är nästan färdig.



Mjukvaran är helt och hållet skriven i assembler, inget "fusk" med högnivåspråk som C
Programmet i PIC:en är (just nu) mindre än 1kByte stort, PIC16F884 rymmer 4kByte.

Har ändrat strömmätningsområdet till 51,2A, det besparade en del programmeringsarbete.
Så max effekt nu är drygt 2,6kW ( 2616,3225W för att vara exakt. )
Strömavkänningen sker med en strömshunt men wattmetern har likspänningsförstärkare på kortet så spänningsfallet över shunten blir ändå lågt, nackdel är att dubbel matningspänning till wattmetern krävs typ: +12V / GND / -12V

Kvar att göra är energimätningen......

Fick äntligen igång energimätningsdelen i wattmetern, efter en del problem med
svårfunna buggar i programmet.

Allra helst då simuleringen i MPLAB (MPSIM) fungerade perfekt men i verkligheten gick energimätningen
endast då strömmen eller spänningen var noll.....värdelöst!

Kopplade man in så wattmetern mätte spänningen också så tog det tvärstopp efter EN mätning.
Programmet hängde sig, p.g.a. av vad?? Sinnesstämningen var ungefär så här

Fick låta bli att använda RAM-minnet på adress 0x70-7F, delas visst med de andra "bankerna"
( Bank0, Bank1 och Bank2 )
Efter att ha skrivit om koden så de ovan angivna adresserna inte användes så fungerade energimätningen perfekt

Matematiska beräkningar i 100% assembler är aningens tidsödande

Programvaran är just nu på 34 A4-sidor ( Ungefär 1,4kByte stort, 33% av minnesutrymmet i PIC16F884 )



Mätningen sker varannan sek, "samplingsfrekvensen" är 0,5Hz.
"Volt & Amp" mäts, effekten beräknas (Volt * Amp), sedan multipliceras effekten med 1/1800-del. Det värdet adderas
i sin tur till föregående värde och sparas, det blir energin, och så rullar det på.............forever.

Fränt! En sån pryttel kan nog vara kul att ha, men vad kostar det (om man leker med tanken att du bygger o jag köper)?

Hur löser du strömmätningen? En shunt är väl lämplig, tycker jag. Då kan man ju mäta enorma strömmar. Kanske samma med spänningen, man mäter en låg delspänning?!

Delarna i sig är inte så dyra, bara vanliga standarddelar som finns i varje elektronikaffär.

Det är jobb med att etsa/borra mönsterkortet, laminatet 100x160mm kostar från en 50-lapp och uppåt.

Skulle man låta en firma i USA tillverka riktiga mönsterkort (10st) med genompläterade hål, så kanske
bara kortet (1styck kort) utan komponenter går på säg 250-300kr, frakt från USA är inräknat i priset.

Försökte göra en mycket snabb uppskattning av priset på komponenterna, kan hamna på 500-600kr,
fast då är allt nytt. Men det är en grov uppskattning av priset. Måste gå igenom lite noggrannare för att kunna
säga mer exakt. Kan man köpa komponenterna i större kvantiteter så blir det billigare.

PIC16F884 i sig är inte dyr (20-30kr) men allt jobb för att skriva mjukvaran vill jag gärna ha lite för
Är mjukvaran bara färdigutvecklad så tar det inte lång tid att programmera PIC16F884:an, de går
lätt att "massproducera".


Strömavkänning sker med en shunt fast med en likspänningsförstärkare på kortet så spänningsfallet
behöver inte vara så stort, räcker egentligen med spänningsfallet i en bit kabel i installationen.

Det finns inga hinder om man vill skala om wattmetern för högre strömmar/spänningar.
Mäter max 51,15V (likspänning) och 51,15A (likström) och drygt 2,6kW i det utförandet den är nu i.



Borde gå och ha wattmetern som "kalorimeter" på en motionscykel med bilgenerator
eller...
Som bromsbänk för trimning av bensinmotorer...gräsklipparen?

Intressant!

Kopplade in wattmetern före spänningsomvandlaren (24V till 320VDC) som jag kör datorn på.



Det blir dyrt att starta vissa processorkrävande program
I tomgång drar datorn ca 108W men ibland drar den upp till 170W.

Man får en annan känsla för energi när man ser siffrorna i realtid räkna upp upp upp.....
Datorn kostar drygt 10öre i timman att använda.

Nu är ju inte USA känt som ett låglöne-land. Varför skulle du beställa därifrån? Jag har aldrig beställt kort för hobbybruk, men de som gör det brukar ju beställa från ukraina eller vad det nu var. Det finns ett flertal alternativ i Sverige, men de är inte prisvärda för enkla kort. När man börjar snacka 4-lagers med småvior så har budgetalternativen redan fallit bort, så då blir det svenska leverantörer.

Är det ett enkelsidigt kort?

Kortet är dubbelsidigt, etsat hemma i köket. Layouten utskriven på OH-film med
en laserskrivare.

Den finns en funktion i layoutprogrammet som visar hur mycket det kostar om låter firman tillverka
korten.Man ser total kostnad, tillverkning, frakt m.m. Bara frakten för 10st kort går på $58.
(Firman finns i USA.)
Det var intressant att se hur mycket det skulle kosta om man ville ha riktiga kort med genomplätering.

http://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm ... ftware.htm

4-lagers kort är lite väl lyxigt men kompakt skulle det bli.

Hej Emil!
Mycket intressant tråd!
Jag är väldigt intresserad av att köpa en byggsats, om du skulle få för dig att sälja detta.
Vad jag vet så finns det ingen liknande att köpa?
Du kan ju kolla på otherpower eller andra forum, hur stort intresse det finns för din byggsats. Jag är övertygad om att det finns gott om intresserade.
Kretskort går säkert att tillverka mycket billigare i Kina, jag kan försöka kolla upp det.

/ Fredrik

Ok, intressant att veta att det finns några intresserade av wattmetern
Ska först se till att den fungerar som det är tänkt, sen får vi se vad som händer.
Är nog lättast att sälja den som byggsats i såfall, är inte riktigt insatt i hur CE-märkningen
går till, men lösa komponenter är ok att sälja.
( Skämtsamt betyder "CE" Check Everything )

Ska snart börja med programmeringsarbetet av inomhusdelen, hoppas på
några regniga dagar. Synd att sitta inomhus då det är soligt ute

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Resultat av fältmässigt 1-dags test.
Gjorde ett 1-dags test med 2st 50W solpaneler, kopplade in wattmetern
kl 7:30 på morgonen och hade den inkopplad till kvällen.

Resultat: 530Wh eller 0,53kWh på en dag ! ( Värdet på strömmen ca 53öre.... Yes!! )
Var överraskad att det vart så pass mycket ändå.

Kul att testet gick bra!
Du skulle ju kunna sälja dels ett komplett kit, och dels programmerad PIC + kretskort.

Uppdatera tråden när du har fått igång inomhusenheten

Förresten, det vore klockrent om det fanns stöd för vindmätare, så att den loggade ström, spänning, effekt och vindhastighet. Då slipper man köpa en separat dyr väderstation med loggfunktion, behöver bara köpa/bygga en vindmätare.

Bör inte vara så svårt för ett proffs som dig !