Se queres ter um medidor de energia no teu Home Assistant…existe já alguns equipamentos no mercado que podes instalar e configurar, AQUI já te tinha demonstrado como poderias usar um medidor de energia usando um SDM120, mas agora vou te demonstrar como podes “construir” outro mas a partir de um Pzem 004-t.
Bom, então o vais precisar?
Lista de material:
1x - Pzem 004-t
1x - NodeMcu v3 ou sonoff basic
1x - Hlk-pm 01 caso optes por sonoff basic o hlk não é necessário
vários jumpers ou fios
Isto fica-te mais ou menos em 10 eur coisa menos coisa.
Tens aqui o esquema de ligação:
O esquema está mal não deves usar os pinos D1 e D2, mas sim o Tx e RX.
Com o pzem podes medir até 100 Amperes, ou seja se quiseres medir o consumo total de tua casa podes por exemplo colocar o fio da fase que vai do teu dijuntor da EDP até ao teu dijuntor geral.
Ou se quiseres medir um dijuntor especifico também o podes fazer…é como queiras.
Em baixo deixo-te o código que deves flashar no teu nodemcu com o arduino IDE
Código:
/**
Copyright 2017 Bruno Horta
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The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software.
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
*/
//MQTT - como instalar -> https://www.youtube.com/watch?v=GMMH6qT8_f4
#include <PubSubClient.h>
//ESP - como instalar -> https://www.youtube.com/watch?v=4d8joORYTIA&t=1s
#include <ESP8266WiFi.h>
//Wi-Fi Manager como instalar -> https://www.youtube.com/watch?v=wWO9n5DnuLA
#include <DNSServer.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <WiFiManager.h>
//OTA -> já está incluida no IDE do Arudino
#include <WiFiUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>
#include <SoftwareSerial.h> //-> https://github.com/plerup/espsoftwareserial
#include <PZEM004T.h> // -> https://github.com/olehs/PZEM004T
PZEM004T pzem(5,4); // (RX,TX) connect to TX,RX of PZEM
IPAddress ip(192,168,1,1);
// Configuração do acesso ao Broker MQTT
#define MQTT_AUTH true
#define MQTT_USERNAME "username"
#define MQTT_PASSWORD "password"
//Constantes
const String HOSTNAME = "contadorpzem"; //NOME DO DEVICE, este nome tambem é utilizado apra criar o Access Point para configuração
const char *OTA_PASSWORD = "otapower"; // Password para atualizar o Firmware Over the Air
const char *MQTT_LOG = "system/log"; // Topico onde o Device Publica informações relacionadas com o sistema
const char *MQTT_SYSTEM_CONTROL_TOPIC = "system/set"; // Topico onde o Device subscreve para aceitar instruções de sistema
const char *MQTT_TEST_TOPIC = "superTopic"; //Topico de exemplo onde o Device subscreve (por exemplo controlar uma lâmpada)
//MQTT BROKERS GRATUITOS PARA TESTES https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers
const char *MQTT_SERVER = "hassio.lan"; //IP ou DNS do Broker MQTT
WiFiClient wclient;
PubSubClient client(MQTT_SERVER, 1883, wclient);
//FLAGS de Controlo
bool OTA = false; //O Serviço OTA é muito pesado para estar sempre ativo por isso é ligado via MQTT e fica disponivel até ser desligado ou até o device ser reiniciado
bool OTABegin = false;
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFiManager wifiManager;
pzem.setAddress(ip);
//wifiManager.resetSettings(); //Limpa a configuração anterior do Wi-Fi SSID e Password, procedimento, 1º descomentar a linha, 2º Fazer Upload do código para o ESP e deixar o ESP arrancar, 3º Voltar a comentar a linha e enviar novamente o código para o ESP
/*define o tempo limite até o portal de configuração ficar novamente inátivo,
útil para quando alteramos a password do AP*/
wifiManager.setTimeout(180);
wifiManager.autoConnect(HOSTNAME.c_str());
client.setCallback(callback); //Registo da função que vai responder ás mensagens vindos do MQTT
}
//Chamada de recepção de mensagem
void callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length) {
String payloadStr = "";
for (int i = 0; i < length; i++) {
payloadStr += (char)payload[i];
}
String topicStr = String(topic);
if (topicStr.equals(MQTT_SYSTEM_CONTROL_TOPIC)) {
if (payloadStr.equals("OTA_ON_" + String(HOSTNAME))) {
Serial.println("OTA ON");
OTA = true;
OTABegin = true;
} else if (payloadStr.equals("OTA_OFF_" + String(HOSTNAME))) {
Serial.println("OTA OFF");
OTA = false;
OTABegin = false;
} else if (payloadStr.equals("REBOOT_" + String(HOSTNAME))) {
Serial.println("REBOOT");
ESP.restart();
}
} else if (topicStr.equals(MQTT_TEST_TOPIC)) {
//TOPICO DE TESTE
Serial.println(payloadStr);
}
}
bool checkMqttConnection() {
if (!client.connected()) {
if (MQTT_AUTH ? client.connect(HOSTNAME.c_str(), MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD) : client.connect(HOSTNAME.c_str())) {
Serial.println("CONNECTED TO MQTT BROKER " + String(MQTT_SERVER));
client.publish(MQTT_LOG, String("CONNECTED_" + HOSTNAME).c_str());
//SUBSCRIÇÃO DE TOPICOS
client.subscribe(MQTT_SYSTEM_CONTROL_TOPIC);
client.subscribe(MQTT_TEST_TOPIC);
}
}
return client.connected();
}
void loop() {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
if (checkMqttConnection()) {
client.loop();
if (OTA) {
if (OTABegin) {
setupOTA();
OTABegin = false;
}
ArduinoOTA.handle();
}
float v = pzem.voltage(ip);
if (v < 0.0) v = 0.0;
Serial.print(v);Serial.print("V; ");
float i = pzem.current(ip);
if(i >= 0.0){ Serial.print(i);Serial.print("A; "); }
float p = pzem.power(ip);
if(p >= 0.0){ Serial.print(p);Serial.print("W; "); }
float e = pzem.energy(ip);
if(e >= 0.0){ Serial.print(e);Serial.print("Wh; "); }
String tensao = String(v);
String corrente = String(i);
String potencia = String(p);
String consumo = String(e);
String payload = "{";
payload += "\"tensao\":"; payload += tensao; payload += ",";
payload += "\"corrente\":"; payload += corrente; payload += ",";
payload += "\"potencia\":"; payload += potencia; payload += ",";
payload += "\"consumo\":"; payload += consumo;
payload += "}";
char attributes[100];
payload.toCharArray( attributes, 100 );
client.publish( "system/contagem", attributes );
Serial.println( attributes );
}
}
}
void setupOTA() {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED && checkMqttConnection()) {
client.publish(MQTT_LOG, "OTA SETUP");
ArduinoOTA.setHostname(HOSTNAME.c_str());
ArduinoOTA.setPassword(OTA_PASSWORD);
ArduinoOTA.onStart([]() {
client.publish(MQTT_LOG, "START");
});
ArduinoOTA.onEnd([]() {
client.publish(MQTT_LOG, "END");
});
ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
String p = "Progress: " + String((progress / (total / 100)));
client.publish(MQTT_LOG, p.c_str());
});
ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) {
if (error == OTA_AUTH_ERROR)
client.publish(MQTT_LOG, "Auth Failed");
else if (error == OTA_BEGIN_ERROR)
client.publish(MQTT_LOG, "Begin Failed");
else if (error == OTA_CONNECT_ERROR)
client.publish(MQTT_LOG, "Connect Failed");
else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR)
client.publish(MQTT_LOG, "Receive Failed");
else if (error == OTA_END_ERROR)
client.publish(MQTT_LOG, "End Failed");
});
ArduinoOTA.begin();
}
}
Créditos para o código Bruno Horta
Por fim deixo-te o código que deves colocar no teu configuration.yaml
sensors:
- platform: mqtt
state_topic: 'system/contagem'
name: 'Tensao'
unit_of_measurement: 'V'
value_template: '{{ value_json.tensao }}'
- platform: mqtt
state_topic: 'system/contagem'
name: 'Corrente'
unit_of_measurement: 'A'
value_template: '{{ value_json.corrente }}'
- platform: mqtt
state_topic: 'system/contagem'
name: 'Potencia'
unit_of_measurement: 'W'
value_template: '{{ value_json.potencia }}'
- platform: mqtt
state_topic: 'system/contagem'
name: 'Consumo'
unit_of_measurement: 'Wh'
value_template: '{{ value_json.consumo }}'
Dentro do teu groups.yaml
colocas isto:
_consumo_:
view: yes
name: Consumos
entities:
- group.consumo
consumo:
entities:
- sensor.tensao
- sensor.potencia
- sensor.corrente
- sensor.consumo
Caso queiras optar por simplificar a coisa e usares o pzem com um sonoff basic este é o esquema:
Deves flashar o sonoff Basic com o firmware tasmota, podes faze-lo usando este Tutorial quando já tiveres o sonoff flashado e configurado na Consola deves escrever o comando: SerialLog 0
Na configuração do Modulo escolhes Generic e colocas tambem toda a informação como ves na imagem:
É tambem importar definires o tele period para 15, podes faze-lo no botão que diz:
E colocas a 15
Por fim se tudo correu bem, deverás ter algo como isto a aparecer:
A configuração para colocares no HA será:
homeassistant:
sensor:
- platform: mqtt
name: "Watts"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Power }}"
unit_of_measurement: "W"
icon: mdi:power-plug
- platform: mqtt
name: "Voltagem"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Voltage }}"
unit_of_measurement: "V"
icon: mdi:flash
- platform: mqtt
name: "Corrente"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Current }}"
unit_of_measurement: "A"
icon: mdi:power-socket
- platform: mqtt
name: "Consumo Diário"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Today }}"
unit_of_measurement: "kWh"
icon: mdi:power-socket-eu
- platform: mqtt
name: "Consumo dia Anterior"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Yesterday }}"
unit_of_measurement: "kWh"
icon: mdi:power-socket-eu
- platform: mqtt
name: "Consumo Total"
state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
value_template: "{{ value_json.ENERGY.Total }}"
unit_of_measurement: "kWh"
icon: mdi:power-socket-eu
# - platform: mqtt
# name: "Factor Potência"
# state_topic: "tele/pzem/SENSOR"
# value_template: "{{ value_json.ENERGY.Factor }}"
# icon: mdi:percent
group:
energia:
view: yes
icon: mdi:power-socket
entities:
- group.energiagroup
energiagroup:
control: hidden
name: Consumo Energético
entities:
- sensor.watts
- sensor.voltagem
- sensor.corrente
- sensor.consumo_diario
- sensor.consumo_dia_anterior
- sensor.consumo_total
#- sensor.power_factor
Em alternativa caso uses o pzem vendido pelo @brunohorta e queiras instalar o firmware tasmota podes ver neste Tópico como configurar.
Caso tenhas já uses o pzem e uses outras configurações mostra nos como tens feito.