【开源】便携功率计

二哲科技

1、介绍

最近在研究测功率，正好用迪文屏做了一个功率计的Demo。

2、硬件准备
选择了2英寸迪文屏，型号如下：


电流电压检测传感器采用INA226模块


设计了一块主板，结合ESP32、INA226和迪文屏，增加一些检测接口。



3、界面设计
采用Adobe Illustrator设计界面UI，素材如下：

一共有6个界面，界面设计如下：







4、代码设计
这次代码只有ESP32，ESP32通过IIC采集INA226的数据，电流，电压和功率，将以上数据通过串口发送给迪文屏，同时通过UDP将数据发送至上位机。主要代码如下：

1. static void wifi_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
   
2.                                     int32_t event_id, void* event_data)
   
3. {
   
4.     if (event_id == WIFI_EVENT_AP_STACONNECTED) {
   
5.         wifi_event_ap_staconnected_t* event = (wifi_event_ap_staconnected_t*) event_data;
   
6.         ESP_LOGI(TAG, "station "MACSTR" join, AID=%d",
   
7.                  MAC2STR(event->mac), event->aid);
   
8.     } else if (event_id == WIFI_EVENT_AP_STADISCONNECTED) {
   
9.         wifi_event_ap_stadisconnected_t* event = (wifi_event_ap_stadisconnected_t*) event_data;
   
10.         ESP_LOGI(TAG, "station "MACSTR" leave, AID=%d",
    
11.                  MAC2STR(event->mac), event->aid);
    
12.     }
    
13. }
    
14. 
    
15. void wifi_init_softap(void)
    
16. {
    
17.     ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    
18.     ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    
19.     esp_netif_create_default_wifi_ap();
    
20. 
    
21.     wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
    
22.     ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg));
    
23. 
    
24.     ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT,
    
25.                                                         ESP_EVENT_ANY_ID,
    
26.                                                         &wifi_event_handler,
    
27.                                                         NULL,
    
28.                                                         NULL));
    
29. 
    
30.     wifi_config_t wifi_config = {
    
31.         .ap = {
    
32.             .ssid = EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID,
    
33.             .ssid_len = strlen(EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID),
    
34.             .channel = EXAMPLE_ESP_WIFI_CHANNEL,
    
35.             .password = EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS,
    
36.             .max_connection = EXAMPLE_MAX_STA_CONN,
    
37.             .authmode = WIFI_AUTH_WPA_WPA2_PSK
    
38.         },
    
39.     };
    
40.     if (strlen(EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS) == 0) {
    
41.         wifi_config.ap.authmode = WIFI_AUTH_OPEN;
    
42.     }
    
43. 
    
44.     ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_AP));
    
45.     ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_AP, &wifi_config));
    
46.     ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start());
    
47. 
    
48.     ESP_LOGI(TAG, "wifi_init_softap finished. SSID:%s password:%s channel:%d",
    
49.              EXAMPLE_ESP_WIFI_SSID, EXAMPLE_ESP_WIFI_PASS, EXAMPLE_ESP_WIFI_CHANNEL);
    
50. }
    
51. 
    
52. esp_ip4_addr_t ip_addr;
    
53. 
    
54. static void udp_server_task(void *pvParameters)
    
55. {
    
56.     // 将IPv4地址转换为字符串格式的IP地址
    
57.     char ip_addr_str[INET_ADDRSTRLEN];
    
58.     inet_ntoa_r(ip_addr.addr, ip_addr_str, sizeof(ip_addr_str));
    
59. 
    
60.     // 设置广播地址和接收方的端口号
    
61.     struct sockaddr_in broadcast_addr = {
    
62.         .sin_addr.s_addr = ip_addr.addr | htonl(0xFF), //广播地址，其类型为uint32_t
    
63.         .sin_family = AF_INET,
    
64.         .sin_port = htons(BROADCAST_PORT),
    
65.     };
    
66.     // 将广播地址转换为字符串
    
67.     ESP_LOGI(TAG, "broadcast_addr IP: %s", inet_ntoa(broadcast_addr.sin_addr.s_addr));
    
68. 
    
69.     // Create a socket for UDP broadcast
    
70.     int broadcast_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
    
71.     if (broadcast_socket < 0) {
    
72.         ESP_LOGE(TAG, "Failed to create socket: %d", broadcast_socket);
    
73.         goto error;
    
74.     }
    
75. 
    
76. 
    
77.     // 设置套接字选项以启用地址重用
    
78.     int reuseEnable = 1;
    
79.     setsockopt(broadcast_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuseEnable, sizeof(reuseEnable));
    
80. 
    
81.     // 使能广播
    
82.     int broadcast_enable = 1;
    
83.     if (setsockopt(broadcast_socket, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &broadcast_enable, sizeof(broadcast_enable)) < 0) {
    
84.         ESP_LOGE(TAG, "Failed to enable broadcasting");
    
85.         close(broadcast_socket);
    
86.         goto error;
    
87.     }
    
88. 
    
89.     // Send the broadcast message every BROADCAST_INTERVAL_MS milliseconds
    
90.     while (1) {
    
91.         // 创建一个 JSON 对象，并添加三个属性
    
92.         cJSON *json = cJSON_CreateObject();
    
93.         cJSON_AddStringToObject(json, "device", "EZPower");
    
94.         cJSON_AddStringToObject(json, "ip", ip_addr_str);
    
95.         cJSON_AddNumberToObject(json, "port", 3334);
    
96. 
    
97.         // 将 JSON 数据转换为字符串
    
98.         char *json_str = cJSON_Print(json);
    
99. 
    
100.         ESP_LOGI(TAG, "Broadcasting message: %s", json_str);
     
101.         dwin_screen_send(json_str, strlen(json_str));
     
102.         int ret = sendto(broadcast_socket, json_str, strlen(json_str), 0, (struct sockaddr *)&broadcast_addr, sizeof(broadcast_addr));
     
103.         if (ret < 0) {
     
104.             ESP_LOGE(TAG, "Failed to send broadcast message: %d", ret);
     
105.         }
     
106.         cJSON_Delete(json);
     
107.         free(json_str);
     
108.         vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
     
109.     }
     
110. 
     
111. error:
     
112.     vTaskDelete(NULL);
     
113. }
     
114. 
     
115. void app_main(void)
     
116. {
     
117.     //Initialize NVS
     
118.     esp_err_t ret = nvs_flash_init();
     
119.     if (ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) {
     
120.       ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
     
121.       ret = nvs_flash_init();
     
122.     }
     
123.     ESP_ERROR_CHECK(ret);
     
124. 
     
125.     ESP_LOGI(TAG, "ESP_WIFI_MODE_AP");
     
126.     wifi_init_softap();
     
127. 
     
128.     ip_addr.addr = 0xFF04A8C0;
     
129. 
     
130.     dwin_init();
     
131. 
     
132.     xTaskCreate(udp_server_task, "udp_server", 4096, (void*)AF_INET, 5, NULL);
     
133. }

复制代码

5、总结
其实很多地方都会用到功率计，尤其是一些低功耗的产品，这个便携功率计其实就是为了记录和检验这些产品存在的。

淮南子

lihui163

Adobe Illustrator这个软件不免费吧

二哲科技

lihui163 发表于 2024-8-6 10:37
Adobe Illustrator这个软件不免费吧

看怎么耍咯

二哲科技

原理图和电路工程补充。