Medidor do Consumo Elétrico com Arduino e Módulo PZEM004T

Neste experimento vamos usar o módulo PZEM004T para fazer um medidor do consumo da energia elétrica com Arduino


Para avaliar o real consumo dos aparelhos elétricos, devemos analisar pelo menos quatro medidas:

  • Tensão elétrica: Também conhecida como DDP, é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt (V) em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta;
  • Corrente elétrica: É o deslocamento de cargas dentro de um condutor, quando existe uma diferença de potencial elétrico entre as extremidades. Sua unidade é o ampere (A) em homenagem ao físico francês André-Marie Ampère;
  • Potência elétrica: É o trabalho realizado pela corrente elétrica em um determinado intervalo de tempo. Sua unidade é o watt (W) em homenagem ao matemático escocês James Watt ;
  • Consumo energético: É a energia elétrica consumida por um aparelho durante um determinado período de funcionamento. Sua unidade é o watt-hora (Wh).

Para realizar essa medições normalmente precisamos usar vários componentes, sendo que a montagem final do protótipo pode ficar um pouco complexa.

Para resolver esse problema surgiu o módulo PZEM004T que reúne todas essas funções em uma única placa…

O módulo PZEM004T

Módulo PZEM004T
Módulo PZEM004T

Com esse módulo é possível realizar todas medições citadas anteriormente. Além disso, estão disponíveis algumas funções para estabelecermos alarmes de consumo e totalizadores.
A PZEM004T funciona independentemente do Arduino e se comunica com este através da interface serial: O Arduino envia comandos e o módulo devolve os dados.

Vejamos algumas medidas realizadas e suas especificações:

  • Potência:  0 ~ 22 kW
  • Energia: 0 ~ 9999 kWh
  • Tensão:  80 ~ 260 VAC
  • Corrente: 0 ~ 100 A

Hardware necessário

  • Arduino ou compatível. Pode-se usar as placas derivadas do ESP8266, como o NodeMCU mas, nesse caso, será necessário um conversor lógico 3.3V → 5V;
  • Módulo PZEM004T;
  • Aparelho elétrico. Neste experimento, usei uma lâmpada de 15 Watts.

Onde Comprar:

Essa placa de fabricação chinesa é muito difícil encontrar no Brasil.
Existem algumas peças no Mercado Livre ou pode importar. Sua documentação também é escassa. Os demais componentes, você encontra aqui:

Curto Circuito – Componentes Eletrônicos e Acessórios

 Software necessário

PZEM004T Library

Essa library faz todo o trabalho de comunicação com o módulo, disponibilizando alguns métodos de fácil  utilização.
Inicialmente, devemos informar quais pinos (TX,RX) iremos usar para estabelecer a comunicação serial e qual o endereço IP. Esses comandos serão descritos no próprio sketch demonstrado abaixo.

Esquema de montagem

Essa placa possui 2 conjuntos de conectores nas suas extremidades.
De um lado ligaremos à rede elétrica (AC) que desejamos medir, bem como com o sensor de corrente não invasivo.
O outro conector é ligado à interface serial do Arduino (TX/RX). Aqui usamos os pinos 10 e 11 (através da library SoftSerial)

PZEM004T - Esquema de ligação
PZEM004T – Esquema de ligação

Vídeo Demonstração

O sketch

Referências

Conclusão

Vantagens de usar o módulo PZEM004T em seus projetos:

  • Espaço reduzido;
  • Facilidade na montagem e na programação.

Desvantagem:

  • Custo, o que é discutível visto que, caso você não use esse módulo, terá que comprar mais de um dispositivo para substituí-lo

Espero ter ajudado!
Como sempre, recomendo fazer essa montagem com muito cuidado, pois envolve alta tensão.

Até a próxima…

 

Um comentário sobre “Medidor do Consumo Elétrico com Arduino e Módulo PZEM004T”

  1. AVISO: a biblioteca PZEM004T-master alega rodar em arquitetura(s) [avr] e pode ser incompatível com sua placa atual, que roda em arquitetura(s) [esp8266].

    Usando o Wemos Mini tenho o seguinte erro, poderia dar uma ajuda?

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *