Подключение монитора электропотребления PZEM-004 к WiFi контролеру NodeMcu Lua ESP8266

В первую очередь хочу поблагодарить сотрудников интернет магазина. За предоставленные образцы PZEM-004 и ESP8266
В следствии чего, у меня появилась возможность написать этот обзор и поделиться с вами тем что я узнал и сделал с этими замечательными приборами.

Я не буду описывать упаковку и характеристики данных товаров. подобные обзоры уже существуют на Муске. Я попытаюсь рассказать как можно соединить эти приборы и считывать информацию с PZEM-004 на ESP8266.

Данный экземпляр PZEM-004 имеет интерфейс Uart, который я и буду использовать. Первое препятствие на моем пути, стало то, что сигнальное напряжение на UART PZEM-004 5v а на ESP8266 3,3v. Можно конечно использовать модуль согласования напряжения. Но в данном случае я поступил проще и дешевле. Для того что бы UART интерфейс PZEM-004 работал на напряжении 3.3v достаточно впаять одно дополнительное сопротивление на плату PZEM-004.
Делается это так:
откручиваем 4 винта на задней крышке и снимаем лицевую панель


Дальше вытаскиваем плату из корпуса


И вот таким образом припаиваем сопротивление 1ком.


Теперь рабочее напряжение на сигнальных контактах PZEM-004 будет 3.3v.

Следующие препятствие состоит в том что штатные выходы UART ESP8266 который я использую подключены к интерфейсу USB и не могут быть использованы для других целей. Да и штатный USB штука полезная и может пригодиться для логирования и управления контролером через компьютер. Но выход есть.В ESP8266 UART можно переключать на альтернативные контакты.
GPIO13 и GPIO15. Но тут нас ожидает очередная засада.Дело в том что GPIO15 при включении питания контроллера должен находиться в низком уровне и на плате контроллера есть сопротивление которое подтягивает его к земле. Но при подключении этого контакта к RX контакту PZEM-004, он через светодиод оптрона оказывается подключенным к плюсу питания. Это приводит к тому, что если в момент включения питания на контроллере подключен UART интерфейс к PZEM-004, контроллер не запускается и переходит в режим прошивки.
Что бы этого избежать необходимо добавить ключ на транзисторе по схеме с общим коллектором.
На этом электрические заморочки закончены, и можно приступать к программированию.

Так выглядит готовый модуль.


С подключенным дисплеем.


Как-то так, это все работает.


Некоторая разница в показаниях видна из за того, что существует период опроса 2 сек и соответственно задержка в выводе показаний.


Минимальное напряжение при котором PZEM-004 еще работает

В данной конструкции можно использовать более дешевую модификацию без дисплея
PZEM-004t

В этом случае дополнительный резистор для согласования напряжения UART впаивается сюда:


Я делаю устройство которое будет контролировать некий агрегат для нагрева жидкости. Так что я добавил в схему датчик температуры.

Соединяем все детали вместе таким образом:

Подключаем PZEM-004


Подключаем датчик температуры ds18b20


Через модуль согласования уровней подключаем дисплей.
В моем случае LCD 2004


Тут берем скрипты на lua и закачиваем в контролер

В этом обзоре я описывал как прошивать контроллер и закачивать скрипты

Если мовый модуль PZEM-004 не будет отвечать, необходимо подать на него команду «установки адреса»

Это можно сделать так;

В скрипте POWER.lua найти такой кусок кода:

uart.write(0, 0xB0,0xC0,0xA8,0x01,0x01,0x00,0x1A); -- ??????????
--uart.write(0, 0xB4,0xC0,0xA8,0x01,0x01,0x00,0x1E);

И поправить так:

--uart.write(0, 0xB0,0xC0,0xA8,0x01,0x01,0x00,0x1A); -- ??????????
uart.write(0, 0xB4,0xC0,0xA8,0x01,0x01,0x00,0x1E);

Загрузить исправленный скрипт и запустить контроллер и PZEM-004.
После этого исправить текст скрипта обратно как было и снова его загрузить в контроллер.
После этого все должно заработать.

Всем удачи, хорошего настроения и радости от сделанного своими руками.