Saya terangkan dengan jelas tentang projek Smart Home Energy Monitoring System menggunakan ESP32.
📌 Penerangan Projek
Smart Home Energy Monitoring System ialah sistem yang membolehkan pengguna memantau penggunaan tenaga elektrik di rumah secara real-time. Dengan menggunakan ESP32, sensor arus/voltan, dan sambungan IoT (WiFi), data tenaga boleh dihantar ke smartphone atau web dashboard.
⚡ Komponen Utama
- ESP32 – mikropengawal dengan WiFi & Bluetooth untuk kawalan & komunikasi.
- Current Sensor (CT sensor ACS712 / SCT-013) – untuk mengukur arus AC yang digunakan oleh peralatan elektrik.
- Voltage Sensor (ZMPT101B / divider circuit) – untuk mengukur voltan AC.
- LCD Display / OLED – paparan tempatan (optional).
- IoT Platform (Blynk, ThingSpeak, MQTT, Firebase) – untuk memantau data dari jauh.
- Relay Module (optional) – untuk kawalan ON/OFF peralatan elektrik dari aplikasi.
🔧 Prinsip Kerja
- Sensor Arus & Voltan mengesan arus dan voltan daripada peralatan elektrik.
- Data dihantar ke ESP32 → ESP32 kira nilai kuasa:
P = V \times I
- Data dipaparkan secara real-time di:
- LCD / OLED (untuk paparan terus)
- Smartphone/Web Dashboard (melalui WiFi)
- (Opsyenal) ESP32 boleh kawal Relay untuk memutuskan bekalan elektrik secara automatik jika penggunaan melebihi threshold.
📊 Ciri-ciri Sistem
- Monitoring Real-Time: pengguna boleh lihat penggunaan elektrik semasa.
- Data Logging: simpan data penggunaan tenaga untuk analisis (harian, mingguan, bulanan).
- Remote Access: akses melalui smartphone (contoh aplikasi Blynk).
- Smart Control: kawalan ON/OFF peralatan elektrik.
- Alert System: notifikasi jika penggunaan kuasa berlebihan.
📱 Contoh Aplikasi
- Memantau penggunaan tenaga peti sejuk, TV, aircond, atau lampu.
- Mengetahui bilangan kWh digunakan dalam sehari/bulan.
- Mengawal peralatan elektrik dari jauh (contoh: matikan aircond bila tiada orang di rumah).
📌 Cadangan Tajuk FYP
"Smart Home Energy Monitoring and Control System using ESP32 and IoT Platform"
Di bawah ni saya bagi block diagram dan flowchart yang jelas untuk projek Smart Home Energy Monitoring & Control (ESP32). Saya sertakan juga nota ringkas supaya senang terus guna untuk slide FYP.
Block Diagram (Hardware)
┌───────────────┐
AC Mains│ │
(230 V)│ LOAD │ (contoh: aircond/TV)
────────▶│ (Appliance) │
└──────┬────────┘
│ arus I
┌───────▼─────────┐
│ CT Sensor │ (SCT-013 / ACS712)
│ (Current) │
└───────┬─────────┘
│ voltan V
┌───────▼─────────┐
│ Voltage Sensor │ (ZMPT101B / divider)
└───────┬─────────┘
│ analog signals
┌───────▼─────────┐
│ Signal │ (filtering & scaling jika perlu)
│ Conditioning │
└───────┬─────────┘
│ ADC inputs
┌───────▼───────────────────────────────┐
│ ESP32 │
│ - Sampling V & I │
│ - Kira Vrms, Irms, P, Pf, Energy │
│ - Kawal Relay (ON/OFF) │
│ - WiFi IoT (MQTT/Blynk/ThingSpeak) │
│ - Paparan tempatan (OLED/LCD) │
└───┬───────────┬───────────┬──────────┘
│ │ │
┌──▼──┐ ┌──▼──┐ ┌──▼─────────────┐
│Relay│ │OLED │ │ Buzzer (Alert) │ (opsyenal)
└─┬───┘ └──┬──┘ └───────┬────────┘
│ │ │
┌─────▼─────┐ ┌─▼──────────┐ ┌──▼──────────────────┐
│ LOAD │ │ Local Info │ │ WiFi Router/ │
│ (Power) │ │ Display │ │ Internet │
└───────────┘ └────────────┘ └─────────┬───────────┘
│
┌───────────────▼───────────────┐
│ Cloud / IoT Platform │
│ (MQTT/Blynk/ThingSpeak/DB) │
└───────────────┬───────────────┘
│
┌────────────────▼───────────────┐
│ Mobile/Web Dashboard & Alerts │
└─────────────────────────────────┘
Flowchart (Firmware ESP32)
[Start / Power On]
|
v
[Init GPIO/ADC, OLED, Relay, Timers]
|
v
[Connect WiFi]
|success?|
+---Yes----> continue
| No
v
[Retry / AP Fallback / Config Portal]
|
v
[Main Loop (every 200–500 ms)]
|
v
[Sample V(t), I(t) (N samples / cycle)]
|
v
[Compute Vrms, Irms]
|
v
[Compute P = Vrms * Irms * pf]
(pf dari cross-correlation V & I atau simple phase estimate)
|
v
[Integrate Energy: E_kWh += P(W)*Δt / 3.6e6]
|
v
[Update OLED/LCD] (V, I, P, E, pf)
|
v
[Publish to IoT] (MQTT/Blynk/HTTP)
|
v
[Check thresholds / rules]
| P > limit? or leakage? |
+----Yes---->[Trip Relay ON/OFF, Send Alert, Buzzer]
| No
v
[Handle Remote Commands]
(MQTT/Blynk: user ON/OFF relay)
|
v
[Log to NVS/SD (hourly/daily)]
|
v
[Watchdog / OTA check] (opsyenal)
|
v
[Loop]
Flowchart (Cloud/Dashboard – ringkas)
[Broker/Server receives data]
|
v
[Store to DB/Channel (timestamped)]
|
v
[Render Charts: P(t), E daily/weekly]
|
v
[Check Automation Rules on Server?]
(opsyenal: peak tariff times, anomaly)
|
v
[Push Notifications to App/Telegram]
|
v
[Send control cmd to ESP32 (if needed)]
Nota Pelaksanaan (ringkas tapi penting)
- Sampling tepat: ambil sampel berbilang kitar (50 Hz → guna timer/ADC continuous); penentukuran gain & offset sensor V/I wajib.
- Keselamatan AC: gunakan CT non-intrusive (SCT-013) & modul voltage sensor siap dengan isolasi. Jangan sentuh mains secara terus.
- Pengiraan tenaga: akumulasi kuasa purata →
E_kWh += (P_avg * dt) / 3600000. - IoT cepat siap:
- Paling senang Blynk (widget chart + switch relay).
- ThingSpeak mudah untuk graf & analitik asas.
- MQTT + Node-RED + InfluxDB + Grafana (lebih “pro”).
- Fitur “wow”: auto cut-off bila kuasa > threshold, pengesanan standby power, laporan harian/mingguan (CSV), dan notifikasi.
No comments:
Post a Comment