Arduino Duemilanove

Vandaag lag het pakketje van de Arduino bij mij op de deurmat: verpakt in een bubbeltjes-enveloppe, samen met het Ethernet-addon board. De uitrusting is erg beknopt, geen handleidingen of drivers op CD. Gewoon: plain hardware 🙂 Het installeren kon beginnen…

Installatie op de Apple Mac

Arduino met Ethernet-interface eraan

De USB-driver kon ik rechtstreeks via de informatie op de Arduino website downloaden voor mijn besturingssysteem (OS/X 10.6), en al vlot was de driver geinstalleerd. Dat gaat makkelijk, al met al nog geen minuut nodig gehad!
Nadat ik de Arduino aangesloten had op de USB poort van mijn Mac, zag ik al wat status-LED’s oplichten: het POWER_LED gaf aan dat er voedingsspanning gevonden is, en RX/TX knipperde even. Met de tutorial en software van de eerdere website maar gelijk geinstalleerd, en een eerste programmaatje geupload naar de Arduino: het knipperen van een status-LED (Oranje) op pin 13 van de digitale uitgang. Hiervoor heb je nog geen andere componenten nodig, en kun je alvast stoeien met het programmeertaaltje. Beetje spelen met timers en andere parameters zodat je snel een leercurve in duikt!

Mijn Arduino gefotografeerd door de Iphone

Nu de eerste stap genomen is (zeg gerust: een duik in het diepe), kan ik verder gaan puzzelen naar de ideale oplossing en uitvoering van een PV_monitor gekoppeld aan Ethernet/internet voor realtime statistieken. Hoezo… ‘kicken’ op cijfertjes?

Dilemma’s so far

De afgelopen dagen zat ik vooral te puzzelen tussen de koppeling van lichtnet en Arduino. Nu kost het board van Arduino niet zo veel geld, doch…. ook eigen gezondheid/veiligheid houd ik in de gaten. De analoge ingang (6 stuks) kunnen signalen van 0 Volt tot 5 Volt bemonsteren, tenzij deze gelijkspanning betreft…
Het lichtnet is 230Volt/50Hertz. Ik zal dus een conversie moeten bedenken (hardware) om de 325 Volt (top-top) (230Volt x wortel 2 (ca. 1,414…)) om te zetten naar bijvoorbeeld een gelijkspanning met 5 Volt (top-top). Een factor 65…. hmmm…
Gebruik maken van een spanningsdeler is mogelijk, maar dan heb je geen galvanische scheiding van het lichtnet.
Gebruik maken van een transformator is ook mogelijk, maar…heeft ook zo zijn voor/nadelen.

Stap 1 is dus: het uitzoeken van een veilige scheiding
Stap 2 is: uitzoeken hoe ik softwarematig met voldoende samples de netspannning kan monitoren;
Stap 3 is: Omrekenen/vertaalslag naar geleverd vermogen via een shunt-weerstand;
Stap 4 is: de data laten verplaatsen naar bijvoorbeeld FTP/HTTP server danwel lokale harddisk (om te starten);
Stap 5 is: Vertalen van de ruwe data naar een realtime grafiek voor dagopbrengst.
Verdere verdieping: vertalen naar dagelijkse, wekelijkse, maandelijkse en jaarlijkse opbrengsten 🙂

Okay, genoeg om de winter te overbruggen lijkt me!

De Ethernet-interface

De Arduino heb ik tevens voorzien van een Ethernet-uitbreiding. Hiermee hoop ik via de aanwezige router straks de data realtime (of om de 5 minuten…. net wat uit komt) te uploaden. Met de bijgeleverde tutorial lukt het mij al om de Arduino aan mijn netwerk te hangen en te pingen op het vaste (geprogrammeerde) IP_adres.

Inmiddels kan ik er een eigen IP-adres in plaatsen. Maar…. hoe ik deze data van de meting later naar de website krijg, daar zal ik nog nader onderzoek voor moeten doen. Zo te zien blijken de geleverde onderdelen feilloos te werken!

Meetperikelen

Intussen maalt het verder in mijn koppie… Hoe gaan ‘we’ het vermogen meten van de zonnepanelen…

Aan DC-zijde kan, maar dan mis je de omvormerverliezen. Aan AC-zijde is ook mogelijk mits galavanische scheiding (transformator bv) die zelf weinig invloeden heeft….

Een spanningsdeler werkt goed op DC-zijde, om zo de gemeten spanning/stromen binnen het meetgebied van de analoge kanalen te krijgen…. Om omvormer van AC naar DC wordt al zeer lastig….

Aaaaaaargh… genoeg uitdagingen 😉

6 Comments

  1. Hoi Niels,

    Hier een link naar je zeer gewaardeerde Duurzame energie forum op tweakers.
    Michel Klein gebruikt een zelfde board-je om zijn zonnepanelen te monitoren.

    http://gathering.tweakers.net/forum/list_message/31817758#31817758
    Hij maakt gebruik van de digitale S0 uitgang van een kleine kWh-meter

    Heb zelf ook een board aangeschaft een paar maanden geleden. Maar tot op heden weinig tijd gehad om er mee te experimenteren.

    Veel succes met je projectje.

    Marcel

  2. Dat is een goede tip van Marcel Foortjes, Niels! Op mijn kWh-metertje (PM16AR) zit een knipperLEDje die elke zoveel Wh aan en uit gaat. Met een fototransistor o.i.d. zou je hier heel nauwkeurig, makkelijk en veilig aan kunnen meten.

  3. @Jeroen & Marcel: idd zeer gouden tip! Waarvoor dank!
    Als ik een kWh-meter met S0 uitgang aanschaf, zoals hier, dan kan ik 6 van de 9 panelen al monitoren. Misschien de 3e string er maar bij op deze dedicated elektrische groep koppelen, en de individuele strings maar niet meer aflezen….
    En dan ook de prijzen: geijkt en ongeijkt…. dat scheelt ook nog in de aanschaf…kijk maar
    Genoeg uitdagingen, keuzes en dillemma…. AAAAAARGHHHH…. 😉
    Maar de S0 oplossing biedt wel veel voordelen 🙂

    Het programmeren is overigens nog goed te doen met de begrijpelijke voorbeelden. Zo heb ik een eerste WebClient succesvol aan de praat gekregen, en de WebServer lijkt me nog interessanter (realtime data tonen op een browser!).
    To be continued, ik ga mijn Philips experimenteerdoos eens opduikelen ! 🙂
    en… met wat ge-google kan misschien zelfs Pachube mij helpen met realtime data en grafieken op de website

  4. Als je Michel mailt zal hij je waarschijnlijk net als mij 😉 zijn source beschikbaar stellen. Scheelt ook weer een paar uurtjes werk.

  5. De Enymate registreert hier feilloos mijn elektriciteits en gasverbruik. Zover geen problemen! Ik verwacht binnenkort de software voor de Apple Mac (OS/X) te gaan benutten (Linux/Unix is ook in de maak bij Enymate).

    De Arduino is een projectje wat ik zelf opstart, om te kijken of ik meer parameters kan gaan registreren (bv. buitentemperatuur, boilertemperatuur, CV-temperatuur, opbrengsten realtime van de zonnepanelen). Dus ietwat uitgebreider zeg maar! Maar voor de normale bewoner van doorsnee woningen is de Enymate een goed instrument om verbruikspatronen te ontdekken en besparingen door te voeren! Een uitgebreid artikel over de faciliteiten zal 4 januari op OliNo gepubliceerd worden (en ook op mijn site)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *