在本文的上半部分，我们检查了开始系统设计的阶段。现在，我想告诉您到底是哪种设备。
第1
部分第2部分
在第1部分的讨论中，提出了测量电压和电流的问题。因此，我决定更详细地介绍它。如我先前所写，我们电路中的电压和电流传感器是变压器。微型瞬态BV 201 0145用于测量电压，对于AC-1020电流传感器：
从其上除去电压，然后通过内置于微控制器中的ADC将其数字化。模拟部分如下所示：
电流传感器跨接在电阻R3上。齐纳二极管VD3可以防止由于短电流浪涌引起的突然电压浪涌。电阻R2，R4将“零点”设置在1.8V左右。对电压互感器也是如此。电阻R8和R10上只有一个分压器，因为在本例中，变压器产生的标称电压为12V。
我们以1000 Hz的频率进行数字化200 ms。根据获得的值，我们计算RMS。我们对中断中的平方值进行了快速计算。累计200个样本后，将在主程序循环中使用浮点数进行最终计算。本文
在此对为什么需要测量RMS以及如何最好地进行测量进行了很好的描述。
我已经写过不止一次的文章，在开发设备时，我们总是尝试最大程度地使用最常见的电子组件，以便一方面降低成本，另一方面在生产该系列产品时不会出现供应问题。在此设计中，所有使用的电阻器均具有5％的容差。当然，由于这种误差，生产后的产品在测量电压和电流时会有很大的误差。在自动校准台上消除了该错误。当然，“站立”听起来有点大声，但它会按其应有的方式执行其功能。支架包含以下组件：
- 一套三个500 W卤素灯
- 上述电流传感器
- 电表Energomera CE102M
- USB-RS-485转换器
- 断路器
我们将电表用作网络电压和负载电流的示例电表。 CE102M型号非常方便，因为首先它只用两根线连接到USB-RS-485转换器（仪表内部有其自己的电源转换器），其次，它不需要输入序列号即可读取数据。看起来有点琐事，但是它们增加了使用计数器的便利性。
交换协议在制造商手册中有很好的描述。因此，软件实施没有困难。
顺便说一句，您可以在柜台上写一篇单独的小文章。一次，我与他们紧密合作，因此，我们的某些设备支持四种流行的型号：Incotex-SK“ Mercury 206”，Energomer“ CE102”，Energomer“ CE102M”和IEK“ STAR 104/1”。
支架的总体视图如下所示：
为了实现自动化，开发了一个简单的程序，该程序从电表读取数据，控制控制器的内置继电器并自动选择电流表和电压表的系数：
通常我们使用条形码作为设备的序列号。使用条形码扫描仪输入它们非常方便：
但是，在这种情况下，设备已订购，客户要求在前面板上简单地以大号形式执行序列号。
校准程序会将所有数据保存在我们的内部系统中。它记录了谁，何时检查了什么以及相应的参数列表。最重要的是序列号和MAC地址。
顺便说一下，关于MAC地址。我们以Microchip的24AA025E48-I / SN芯片的形式购买它们。批量购买时，它们价格便宜且易于使用。通过I2C接口读取MAC地址。
现在用于与服务器的连接。在开发之初，我们已经具有主要功能。它是用ASP.net编写的简单Web服务，并且是用于与硬件进行通信的单独的服务器程序。每个控制器每分钟一次通过UDP协议传输数据包。服务器软件对其进行解析，将数据存储在数据库中（每小时最多进行一次“抽取”），并另外记住数据包来自的外部IP地址和端口。这是从服务器控制控制器所必需的。
实际上，由于100％的设备都位于NAT之后，因此有必要考虑一些特殊性。主要的问题是某些NAT在为客户端分配外部端口时会花一点时间（不到一分钟）。根据我们的统计数据，这种百分比不是很大，但是在任何情况下，这都需要减少从控制器向服务器发送监视数据以“维护”专用端口的时间间隔。
我将马上写出为什么我们使用UDP而不使用TCP连接，尽管我们的设备当然具有两种协议的实现。 UDP的选择仅基于控制器和服务器端的易用性和较低的计算成本。是的，它不能保证数据包的传递，但是您需要了解，通过运行在UDP之上的更高层协议可以轻松实现此目的。此外，在传输监视数据时，每天丢失几个数据包绝对是微不足道的，尤其是考虑到将数据保存到数据库时，我们仍然“精简”，并且每小时仅保存一次数据。但是，当控制器受到远程控制时，例如，在手动模式下打开/关闭继电器时，请求-响应系统会工作，并且会进行几次发送命令的尝试。
另外，通过服务器，我们实现了控制器“固件”的远程更新。它也可以在UDP上工作。的确，该更新在半自动模式下工作。同样，在任意时刻在计算机中运行它也不是一件好事，因为这可能会导致最终用户的工作出现问题。想象一下，如果在光天化日之下，以太网中继断开某些负载并重新启动，他们会感到多么惊讶:-)
最后，我想说的是，在过去的两年中，我们已经生产了近千种此类设备。他们都在线。大约还有两千个控制器也不断与我们的服务器通信。通常，一切工作都非常稳定。当然，尽管我们正在不断扩展功能。例如，我们最近发布了暴民。通过Internet远程控制我们设备的应用程序。但是下次再写关于他的事...