Arduino AC 交流電多功能感測模組 TTL 串口通訊 偵測電壓,電流,有功功率,電量含 Arduino 範例 開合式 CT

描述

Arduino AC 交流電多功能感測模組 TTL 串口通訊 偵測電壓,電流,有功功率,電量含 Arduino 範例 開合式 CT

Arduino AC 交流電多功能感測模組, 提供多種 AC 交流電在感測領域的需求，以下為本模組提供的功能。

1. 電參數測量功能（電壓、電流、有功功率、電量）。
2. 電量按鍵清零功能。
3. 掉電數據保存功能( 保存掉電前累計電量）。
4. 上位機PC 顯示功能（顯示電壓、電流、有功功率、電量）。
5. 串口通信功能（自帶TTL 串行接口，可通過轉接板與各種終端通信，讀取及設置參數）。

B. 正面顯示及按鍵

圖1  上位機示意圖

一．顯示界面

上位機顯示由4 窗口組成，用來顯示電壓、電流、功率、電量參數，如上圖1 所示。

二．顯示格式

1. 功率：測試量程0~22kW

0~10kW 以內顯示格式0.000~9.999 ；

10~22kW 以內顯示格式10.00~22.00 。

2. 電量：測試量程0~9999kWh

0~10kWh 以內顯示格式0.000~9.999 ；

10~100kWh 以內顯示格式10.00~99.99 ；

100~1000kWh 以內顯示格式100.0~999.9 ；

1000~9999kWh 及以上顯示格式1000~9999 。

3. 電壓：測試量程80~260VAC

顯示格式110.0~220.0 。

4. 電流：測試量程0~100A

顯示格式00.00~99.99 。

三．按鍵

面板上內置一個按鍵，用來做電量清零功能，如圖2 所示。

電量清零方法：長按清零鍵5 秒，然後鬆開按鍵！再次短按清零鍵，則電量數據清零並退出清零狀態，至此清零完成。

C. 接線示意圖

圖2  接線示意圖

本模塊接線分為電壓電流測試輸入端接線和串口通信接線兩部分，詳見以上圖2 ；根據客戶自己的實際需求配合不同的TTL 轉接板實現與不同終端的通信。

D. 顯示界面

儀表顯示通過上位機顯示或其他終端（需編程），上位機顯示界面如圖1 ；以下對各參數的顯示做簡要說明：

• 電壓顯示:計量並顯示當前工頻電網電壓。
• 電流顯示:計量並顯示當前負載（用電器）電流；需要補充說明的是電流起測點是10mA ，但本模塊屬於大功率測試設備，如對mA 級別的電流測試精度比較在意的建議不要使用。
• 電量顯示:計量並顯示當前累計用電量
• 需要補充說明的是本模塊電量計量最小單位是0.001kWh, 即1Wh 就開始累積，相對來說分辨率還是比較高的，對於小功率（100W 以內）的負載測試，觀察電量累積過程比較直觀。

4. 功率顯示

計量並顯示當前負載功率；需要補充說明的是功率起測點是0.001kW ，即1W 起測；但本模塊屬於大功率測試設備，如對1W 以內的功率測試有要求的建議不要使用。

E. 串口通信

本模塊配有TTL 串行數據通信接口，通過串口可以讀取和設置相關的參數；但如果要與帶有USB 或RS232 的設備（如電腦）通信的話，則需要硬件上配備不同的TTL 轉接板（USB 通信需要配備TTL 轉USB 轉接板；RS232 通信需要配備TTL 轉RS232 轉接板) , 轉接板的具體連接方式詳見圖2 。下表所列為本模塊的通信規約：

通信規約實例說明

① 設置模塊通訊地址為：192.168.1.1

下發命令：B4 C0 A8 01 01 00 1 E

回複數據：A4 00 00 00 00 00 A4

說明：以上舉例說明設置模塊通訊地址為192.168.1.1 （用戶可以根據自己喜好和需要來設置），下發命令和自動回複數據如上所示，數據都是用16 進製表示；下發和回複數據最後一個字節分別為1E 和A4 ，屬於累加和，因為下發命令中：B4+C0+A8+01+01+00=21E( 用16 進制加法），累加和為21E, 取最後兩位1E 即為下發命令中的累加和數據；回複數據中：A4+00+00+00+00+00=A4( 用16 進制加法），累加和為A4 即為回複數據中的累加和數據。關於累加和解釋到此為止，以下各參數實例以此類推，不再解釋。  

② 設置功率報警值為：20KW

下發命令：B 5 C0 A8 01 01 14 33

回複數據：A5 00 00 00 00 00 A5

說明：下發命令中的14 即為報警值（14 為16 進制數據表示，轉換成十進制即為20 ）。需要注意的是本模塊的功率報警值設置是以KW 為單位，即最小報警值為1KW ，最大為22KW 。

③ 讀取當前電壓

下發命令：B 0 C0 A8 01 01 00 1A

回複數據：A0 00 E6 02 00 00 88

說明：回復電壓數據為D1D2D3=00 E6 02 ，00 E6 代表電壓整數位，02 代表電壓小數位，電壓小數位為1 位，00 E6 轉化成十進制為230 ；02 轉化成十進制為2 ，所以當前電壓值為230.2V 。

④ 讀取當前電流

下發命令：B 1 C0 A8 01 01 00 1B

回複數據：A1 00 11 20 00 00 D2

說明：回復電流數據為D2D3=11 20 ，11 代表電流整數位，20 代表電流小數位，電流小數位為2 位，11 轉化成十進制為17 ；20 轉化成十進制為32 ，所以當前電流值為17.32 A 。

⑤ 讀取當前功率

下發命令：B 2 C0 A8 01 01 00 1C

回複數據：A2 08 98 00 00 00 42

說明：回复功率數據為D1D2=08 98 ，08 98 轉化成十進制為2200 ，所以當前電壓值為2200W 。

⑥ 讀取電量

下發命令：B 3 C0 A8 01 01 00 1D

回複數據：A3 01 86 9F 00 00 C9

說明：回復電壓數據為D1D2D3=01 86 9F ，01 86 9F 轉化成十進制為99999, 所以累計電量值為99999Wh 。

F. 有關通信說明

1. 根據圖2 的接線圖連接好硬件。

2. 接好線以後請先選擇好通信端口，本模塊上位機軟件支持通訊端口COM2COM3COM4，通過設備管理器查看，如果不是以上幾個端口則需要通過端口修改過來.

G . 注意事項

1. 本模塊適用於戶內，不能戶外使用。

2. 所加負載不能超過額定功率。

3. 接線不能搞錯。

H. 規格參數

1. 工作電壓：80 ～260VAC

2. 測試電壓：80 ～260VAC

2. 額定功率：100A/22000W

3. 工作頻率：45-65Hz

4. 計量精度：1.0 級