▷ Practica 7 #PlcLab: WebServer PZEM-014/016 AC Energy Meter

Repositorio:

https://github.com/avbazurt/CURSO-PLC-LAB

Materiales:

1 PLC-LAB
1 Sensor PZEM016 (Link)

Requisitos previos:

Web Server:

Un servidor Web es un software que se ejecuta en el ESP32 y que tiene como finalidad mostrar información en navegadores Web desde cualquier equipo conectado a la red Wifi. Para esta practica mostraremos los valores eléctricos del modulo PZEM0014. Estos Web Server son muy útiles a la hora de crear interfaz de usuarios sin necesidad de tener pantallas que pueden suponer costos adicionales

Código Principal:

	/*
	Autor: Vidal Bazurto (avbazurt@espol.edu.ec)
	GitHub: https://github.com/avbazurt/CURSO-PLC-LAB
	Practica #7: WebServer PZEM-014/016 AC Energy Meter
	*/

	//Librerias necesarias
	#include <WiFi.h>
	#include <AsyncTCP.h>
	#include <ESPAsyncWebServer.h>
	#include <ModbusMaster.h>

	/*
	Configuramos credenciales WiFi
	*/
	#define ssid ""
	#define password ""

	/*
	Pines Dedicados modulo PLC-LAB
	*/
	#define RS485_SERIAL Serial2

	#define MAX485_DE GPIO_NUM_27 // Define DE Pin to Arduino pin. Connect DE Pin of Max485 converter module
	#define MAX485_RE GPIO_NUM_26 // Define RE Pin to Arduino pin. Connect RE Pin of Max485 converter module

	#define RS485_SERIAL_RX GPIO_NUM_25
	#define RS485_SERIAL_TX GPIO_NUM_14

	/*
	Configuracion RS485
	*/
	#define PZEM014_MODBUS_ADDR 0x01
	#define PZEM014_MODBUS_BAUD 9600

	//Estructura datos Electricos Sensor
	struct PZEM {
	float voltaje = 0;
	float corriente = 0;
	float potencia = 0;
	float energia = 0;
	float frecuencia = 0;
	float FP = 0;
	};

	//Definimos la estructura
	PZEM Sensor;

	//Clase Modbus necesaria
	ModbusMaster mbus_sensor;

	//WEB SERVER
	AsyncWebServer server(80);

	char* formato_html =
	"<!DOCTYPE html>"
	"<html lang=\"en\">"
	"<style>"
	"table, th, td, tr {"
	" border:1px solid black;"
	" width: 1000px;"
	"}"
	"</style>"
	"<head>"
	" <meta charset=\"UTF-8\">"
	" <meta http-equiv=\"X-UA-Compatible\" content=\"IE=edge\">"
	" <META HTTP-EQUIV='Refresh' CONTENT='1'>"
	" <title>ESP32 WebServer</title>"
	" <style> body { background-color: #fffff; font-family: Arial, Helvetica, Sans-Serif; Color: #000000; }</style>"
	"</head>"
	"<body>"
	"<h2>PZEM014T RS485</h2>"
	"<table>"
	"<tr>"
	" <th>Variable</th>"
	" <th>Valor</th>"
	" <th>Unidad</th>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Voltaje</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td>V</td>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Corriente</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td>A</td>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Potencia</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td>W</td>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Energia</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td>KwH</td>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Frecuencia</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td>Hz</td>"
	"</tr>"
	"<tr>"
	" <th>Factor Potencia</th>"
	" <td>%f</td>"
	" <td></td>"
	"</tr>"
	"</table>"
	"<p>Los datos se actualizan cada 1 segundo.</p>"
	"</body>"
	"</html>";

	char buffer_html[3000];

	void notFound(AsyncWebServerRequest *request) {
	request->send(404, "text/plain", "Not found");
	}


	void setup()
	{
	//Iniciamos el Serial
	Serial.begin(115200);

	//Nos conectamos al WiFi
	WiFi.mode(WIFI_STA);
	WiFi.begin(ssid, password);
	if (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
	Serial.println("WiFi Failed");
	while (1) {
	delay(1000);
	}
	}

	//Habilitamos los pines como salida
	pinMode(MAX485_DE, OUTPUT);
	pinMode(MAX485_RE, OUTPUT);

	//Iniciamos con los pines en bajo
	RS485_switch2RX();

	//Configuramos el Serial para RS485
	RS485_SERIAL.begin(9600, SERIAL_8N1, RS485_SERIAL_RX, RS485_SERIAL_TX);

	//Iniciamos el ModbusMaster
	mbus_sensor.begin(PZEM014_MODBUS_ADDR, RS485_SERIAL);

	//Agregmos los callback para pre y pos Transmision
	mbus_sensor.preTransmission(RS485_switch2TX);
	mbus_sensor.postTransmission(RS485_switch2RX);

	//Configuramos el Web Server
	server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest * request) {
	muestreoSensor(mbus_sensor, Sensor);
	//Mostramos los datos
	sprintf(buffer_html,
	formato_html,
	Sensor.voltaje,
	Sensor.corriente,
	Sensor.potencia,
	Sensor.energia,
	Sensor.frecuencia,
	Sensor.FP);
	request->send_P(200, "text/html", buffer_html);
	});

	server.onNotFound(notFound);
	server.begin();
	}

	void loop() {
	IPAddress IP = WiFi.localIP();
	Serial.println("AP IP address: ");
	Serial.println(IP);
	Serial.println(" ");
	delay(5000);
	}

	void RS485_switch2TX(void)
	{
	digitalWrite(MAX485_DE, HIGH);
	digitalWrite(MAX485_RE, HIGH);
	}

	void RS485_switch2RX(void)
	{
	digitalWrite(MAX485_DE, LOW);
	digitalWrite(MAX485_RE, LOW);
	}

	void muestreoSensor(ModbusMaster & mbus_sensor, PZEM & Sensor)
	{
	uint8_t res;

	// La trama MODBUS mostrada en el folleto se traduce en esta petición de
	// biblioteca:
	res = mbus_sensor.readInputRegisters(0x0000, 9);

	uint32_t tempdouble = 0x00000000;

	Sensor.voltaje = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0000) / 10.0;
	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0002) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0001);
	Sensor.corriente = tempdouble / 1000.00;

	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0004) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0003);
	Sensor.potencia = tempdouble / 10.0;

	tempdouble = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0006) + mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0005);
	Sensor.energia = tempdouble;

	Sensor.frecuencia = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0007) / 10.0;
	Sensor.FP = mbus_sensor.getResponseBuffer(0x0008) / 100.00;
	}

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