无线电源记录仪的制作教程

该无线电源记录仪使用RIOTOUS V0.2和VB.net驱动的程序测量电压，电流和功耗。

电力记录非常有用在需要确定电路的平均功率消耗的情况下。在这个项目中，我们将创建一个无线电源记录器，可用于测量电压，电流和功耗，使用RIOTOUS V0.2将其数据流式传输到VB.net驱动的程序。

电源记录器电路

基于RIOTOUS的电路包括微控制器（PIC16F1825），用于Wi-Fi连接的ESP-01模块，用于记录电压和电流（U2）的模拟电路，以及基本功率调节（U1）。要记录设备消耗的功率，需要获得两个变量：器件两端的电压降以及流经该器件的电流。由于外部器件由VCC轨供电，因此很容易确定电压消耗，因此微控制器可以使用模拟引脚直接对其进行模拟测量。

但是，由于VCC将大于PIC使用的3.3V电源，因此VCC电压首先被馈入分压器（RV2和R8），该分压器将电压除以10.然后将该分压电压缓冲为1。增益放大器（U2B），然后馈入其中一个PIC模拟数字输入。通过这样做，我们可以测量高达33V的VCC值（远远超出AMS1117可以处理的值）。

我们需要的第二个参数记录是最新的，这有点棘手。在我们的电路中，我们使用一个检测电阻（R4），它本质上是一个与被测器件串联的电阻。由于电阻是串联的，因此电阻上会产生电压降，电压降与流过它的电流成正比（由于V = IR）。重新安排此公式，使我成为主题揭示。..

由于电阻和器件串联，流过检测电阻的电流必须是与流经设备的电流相同（归功于基尔霍夫定律）。因此，我们可以通过将检测电阻两端的电压降除以其电阻（已知）来确定流过器件的电流。在PIC测量电压降之前，首先使用U2A将其乘以10。这样可以更容易地检测到更小的电流，但代价是限制我们可以测量的最大电流。

电路代码

PIC16F1825上的固件使用RIOTOUS框架来处理ESP8266以及传入和传出的数据。启动时，记录器尝试连接到指定的Wi-Fi网络，然后连接到服务器（这是我们用VB.net编写的电源记录程序）。建立连接后，PIC将一直等待，直到发送“开始记录”命令。发送此命令后，PIC开始定期读取两个电压（VCC和电阻两端的压降）。在读取数据时，将电源值乘以检测电阻器电压除以其电阻，以提供功耗。然后将该值发送到服务器程序，以便使用VB.net表单应用程序登录图表。

以下是读取ADC外设以测量电流和电压的代码：

接下来，我们添加确定功耗的计算代码：

最后，我们插入将结果转换为字符串并将其发送到服务器的代码：

服务器代码

服务器side是使用RIOTOUS建立我们的记录器可以连接的RIOTOUS服务器的应用程序。然后，当读数以VB.net形式流式传输时，应用程序将数据绘制到图表上以显示滚动功耗。

记录器刚刚启动

之后的记录器一分钟

施工

该电路可以使用许多不同的电路板技术构建，包括条形板，面包板甚至PCB。我在这个项目上的第一次尝试是使用PCB，但由于我所做的愚蠢错误（使用编程端口作为我的模拟读取通道），我不得不重新设计该项目。然而，我没有制作另一块PCB，而是选择使用面包板，这提供了挑战！

ESP-01模块使用0.1“标题，其中对业余爱好者有帮助，但标题有两行，这意味着它不能用于面包板。因此，我不得不使用一块stripboard来创建一个允许它与面包板一起工作的适配器。