มิเตอร์วัดพลังงานของ Makerfabs ที่รองรับ Home Assistant ใช้ ESP32-S3 และชิปวัดพลังงาน BL0942

Energy Meter for Home Assistant เป็นโมดูลตรวจวัดและควบคุมพลังงานไฟฟ้าแบบเฟสเดียวที่ใช้ ESP32-S3 ออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับ Home Assistant ผ่าน ESPHome สามารถวัดกำลังไฟและพลังงานที่ใช้แบบเรียลไทม์ และยังรองรับการสั่งเปิด/ปิดโหลดจากระยะไกลได้

อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นบนชิปวัดพลังงาน BL0942 ซึ่งเป็นชิปแบบไม่ต้องคาลิเบรต รองรับการวัดแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลังไฟ และพลังงาน ด้วยความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 1% ตัวอุปกรณ์ทำงานกับไฟบ้าน AC 100–240V โดยตรง, มีรีเลย์บนบอร์ดขนาด 15A สำหรับสวิตช์โหลด และมีการแยกวงจรทางไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย การเชื่อมต่อทำได้ผ่าน USB และ Wi-Fi โดยใช้ ESPHome เพื่อให้ง่ายต่อการแฟลชเฟิร์มแวร์ การเข้ารหัส API และการตรวจพบอัตโนมัติใน Home Assistant คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับสมาร์ตโฮม งาน DIY ด้านการมอนิเตอร์พลังงาน ปลั๊กอัจฉริยะ แดชบอร์ดพลังงานภายในบ้าน และงานออโตเมชันต่าง ๆ

สเปคของ Energy Meter for Home Assistant :

• โมดูลหลัก – Espressif Systems ESP32-S3-WROOM-1
  • SoC – ESP32-S3
    • CPU – Dual-core Tensilica LX7 uสูงสุด 240 MHz พร้อม vector extension สำหรับงาน AI/ML
    • หน่วยความจำ – 512KB SRAM
    • สตอเรจ – ไม่ได้ระบุ (TBD)
    • การสื่อสารไร้สาย – WiFi 4 802.11b/g/n และ Bluetooth 5.0 LE
  • สายอากาศ PCB
• ชิปวัดพลังงาน – BL0942 (ไม่ต้องคาลิเบรต)
  • ความคลาดเคลื่อนการวัดพลังงานจริง – น้อยกว่า 1%
  • ช่วงไดนามิก – 4000:1
  • วัดแรงดัน กระแส กำลัง และพลังงานได้
• รีเลย์ – รีเลย์เดี่ยวบนบอร์ด 15A สำหรับควบคุมโหลด
• USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับโปรแกรมและจ่ายไฟ (Native USB ไม่ต้องใช้ตัวแปลง UART)
• อื่น ๆ
  • ปุ่ม Boot และ Reset
  • ไฟแสดงสถานะ Power
• พลังงาน
  • ขั้วต่อ terminal แบบอินพุต – Neutral (N), Live (L)
  • แรงดันอินพุต – 100–240V AC, 50/60Hz
  • ขั้วต่อ terminal แบบ เอาต์พุต – Neutral และ Live ผ่านรีเลย์
  • แรงดันเอาต์พุต – 100–240V AC, 50/60Hz
  • โหลดสูงสุด – 15A, 3600W
  • โมดูล Hi-Link 3.3V สำหรับจ่ายไฟให้ ESP32
• ขนาด – ไม่ได้ระบุ (TBD)
• อุณหภูมิการทำงาน – –40°C ถึง +85°C

บอร์ดนี้ออกแบบมาให้ใช้งานกับ Home Assistant ได้ทันทีผ่าน ESPHome โดย Makerfabs มีคู่มือคำแนะนำ สำหรับการตั้งค่าพร้อมขั้นตอนการใช้งาน Docker บน Raspberry Pi และไฟล์ YAML ที่เตรียมไว้แล้ว เนื่องจากชิป BL0942 ได้รับการรองรับใน ESPHome อยู่แล้ว ผู้ใช้จึงไม่ต้องเขียนโค้ดซับซ้อนหรือคาลิเบรตเอง เพียงแฟลชเฟิร์มแวร์ครั้งแรกผ่านพอร์ต USB-C อุปกรณ์ก็จะปรากฏใน Home Assistant พร้อมปุ่มควบคุมรีเลย์ (GPIO16) และข้อมูลแรงดัน กระแส และกำลังไฟแบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ยังรองรับการอัปเดตเฟิร์มแวร์แบบ OTA หลังจากตั้งค่าเริ่มต้นเสร็จแล้ว, ข้อมูลเพิ่มเติม เช่น ไฟล์คอนฟิก การอ้างอิงการออกแบบฮาร์ดแวร์ และเอกสารข้อมูล (datasheet) ของชิป BL0942 สามารถดูได้จาก Makerfabs GitHub repository.

ก่อนหน้านี้มีการนำเสนอรีเลย์ AC Wi-Fi แบบ 2 ช่องที่ใช้ ESP32-C3, ซึ่งมีชิปวัดพลังงาน BL0942 ในตัว รวมถึง บอร์ดพัฒนา T2-U, ที่รองรับ BL0942 แบบชิปภายนอก สำหรับโปรเจกต์มิเตอร์พลังงาน นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่รองรับ Home Assistant พร้อมฟังก์ชันวัดพลังงานอื่น ๆ เช่น Seeed Studio XIAO-2CH-EM พร้อม CT Clamp 2 ตัว, SONOFF POW Ring พร้อม CT Clamp 1 ตัว, และ  Voidbox PwrTool 500 สำหรับมอนิเตอร์แบตเตอรี่และพลังงาน เป็นต้น

มิเตอร์วัดพลังงานที่ใช้ ESP32-S3 และรองรับ Home Assistant รุ่นนี้ วางจำหน่ายบนร้านค้าออนไลน์ของ Makerfabs ในราคา $21.80 (~700฿) ภายในแพ็กเกจมีโมดูลที่ประกอบพร้อมกล่องเรียบร้อยแล้ว แต่ผู้ใช้ต้องเตรียมสาย USB-C เองสำหรับการตั้งค่าเริ่มต้น

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Home Assistant-compatible Makerfabs ESP32-S3-based energy meter features BL0942 energy metering IC

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT