Monitor síťového napěťí a proudu na bázi mikropočítače

Pavel Zigmund

Bakalářská práce

A Device for Monitoring Mains Voltage and Current Based on a Microcontroller

Anotace:

Bakalářská práce se zabývá vývojem zařízení, které umožnuje měření napětí a proudu v síti 230 V/50 Hz s možností dálkového spínání zátěže a měření teploty. Cílem práce je navržení desky plošného spoje spolu s programovým vybavením daného zařízení. Pomocí zařízení je možné dálkové měření efektivní hodnoty napětí a proudu, příkon, teplotu a dálkově se-pnout/odepnout zátěž od sítě. Pro měření proudu se používá Transformátor s děleným já-drem SCT-013-020, měření napětí se provádí pomocí precizního transformátoru ZMPT101B. Bezdrátovou komunikaci zajištuje modul ESP-32, data jsou přenášena pomocí WiFi na Raspberry Pi 2 kde jsou data uloženy, vykresleny na webovém rozhraní zařízení a případně mohou být exportována. Firmware je napsán v programovacím jazyce C s využitím volně dostupných knihoven, a nahrán do zařízení pomocí Arduino IDE. Pro zob-razení dat je využitá aplikace Node-Red která se také stará o ukládání dat do SQL.

Abstract:

The bachelor's thesis deals with the development of equipment that allows the measure-ment of voltage and current in the 230 V / 50 Hz network with the possibility of remote load switching and temperature measurement. The aim of the work is to design a printed circuit board together with the software of the device. Using the device, it is possible to remotely measure the rms value of voltage and current, power input, temperature and re-motely switch on / off the load from the mains. The SCT-013-020 split-core transformer is used for current measurement, and the voltage measurement is performed using a ZMPT101B precision transformer. Wireless communication is provided by the ESP-32 module, the data is transmitted via WiFi to the Raspberry Pi 2 where the data is stored, plotted on the web interface of the device and can be exported. The firmware is written in the C programming language using freely available libraries, and uploaded to the device using the Arduino IDE. The Node-Red application is used to display the data, which also takes care of storing data in SQL.

Klíčová slova

měření napětí a proudu, ESP-32, návrh DPS, 230 V, teplota, IoT

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta aplikované informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Inženýrská informatika / Informační a řídicí technologie