[OpenHAB] Công tơ điện tử với PZEM004T và ESPHome trên ESP32-C3.

Thông tin và yêu cầu

• OpenHAB version: 4.3.3
• Đã cài đặt MQTT binding
• PZEM004T v1 (bản xuất khẩu) or V3 nội địa - tham khảo giá trên shopee
• ESP32, ESP32-C3 SuperMini … nếu là ESP32-C3 SuperMini thì nên mua bản có anten (tham khảo ở shopee)

Tham khảo thêm phần cứng

Nếu mẫu PZEM004T đang dùng không phù hợp hoặc cần so sánh phiên bản khác, có thể tham khảo thêm một mẫu PZEM004T khác trên Shopee. Trước khi đấu nối, mình vẫn cần kiểm tra đúng phiên bản, sơ đồ chân và điện áp của module.

Hướng dẫn build sử dụng ESPHome

• Tham khảo dự án ESPHome ở đây
• Cài đặt ESPHome vào PC theo hướng dẫn ở đây
• Dưới đây là code mình đang sử dụng để gửi MQTT đến server (MQTT Broker) mỗi 2s

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70

esphome:
  name: pzem004t-mqtt
  friendly_name: PZEM004T to MQTT
  min_version: 2025.3.2
  name_add_mac_suffix: true
  platformio_options:
    board_build.f_flash: 40000000L
    board_build.flash_mode: dio
    board_build.flash_size: 4MB
    
esp32:
  board: esp32-c3-devkitm-1
  framework:
    type: esp-idf
    
uart:
  rx_pin: 8
  tx_pin: 9
  baud_rate: 9600

modbus:

mqtt:
  broker: "192.168.0.4"
  username: "user"
  password: "password"
  discovery: false
  discover_ip: false

wifi:
  ssid: "WIFI SSID"
  password: "********"

ota:
  - platform: esphome
    password: "******"

logger:
  level: INFO

sensor:
  - platform: pzemac
    current:
      name: "PZEM-004T Current"
    voltage:
      name: "PZEM-004T Voltage"
    energy:
      # Nhân Energy với 0.001 để quy đổi đơn vị từ Wh sang kWh
      name: "PZEM-004T Energy"
      filters:
        - multiply: 0.001
    power:
      name: "PZEM-004T Power"
    frequency:
      name: "PZEM-004T Frequency"
    power_factor:
      name: "PZEM-004T Power Factor"
    update_interval: 2s
    
  - platform: wifi_signal
    name: "WiFi Signal dB"
    id: wifi_signal_db
    update_interval: 300s

  - platform: copy
    source_id: wifi_signal_db
    name: "WiFi Signal Percent"
    filters:
      - lambda: return min(max(2 * (x + 100.0), 0.0), 100.0);
    unit_of_measurement: "Signal %"

• Dòng 17-18 cấu hình chân RX-TX trên ESP32-C3
• Dòng 24-26 cấu hình MQTT Broker
• Dòng 31-32 cấu hình WIFI
• Dòng 36 cấu hình mật khẩu khi update OTA
• Dòng 58 tần suất cập nhật số liệu lên MQTT Broker

Kiểm tra MQTT Broker xem đã nhận số liệu chưa

Cấu hình Things trên OpenHAB

UID: mqtt:topic:17653025f5:3574a13d85
label: PZEM004T Power Monitor
thingTypeUID: mqtt:topic
configuration: {}
bridgeUID: mqtt:broker:17653025f5
location: House
channels:
  - id: PZEM004T_House_Voltage
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Voltage
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_voltage/state
  - id: PZEM004T_House_Power
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Power
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_power/state
  - id: PZEM004T_House_Current
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Current
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_current/state
  - id: PZEM004T_House_Energy
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Energy
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_energy/state
  - id: PZEM004T_House_Freq
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Frequency
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_frequency/state
  - id: PZEM004T_House_PowerFactor
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House PowerFactor
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/pzem-004t_power_factor/state
  - id: PZEM004T_House_Sensor_Status
    channelTypeUID: mqtt:string
    label: PZEM004T House Sensor Status
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt/status
  - id: PZEM004T_House_Wifi_Sginal_Level_dB
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Wifi Sginal Level dB
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/wifi_signal_db/state
  - id: PZEM004T_House_Wifi_Sginal_Level_Percent
    channelTypeUID: mqtt:number
    label: PZEM004T House Wifi Sginal Level Percent
    description: ""
    configuration:
      stateTopic: pzem004t-mqtt-be5d84/sensor/wifi_signal_percent/state

• BONUS DSL Script tính số điện sử dụng trong ngày,tháng, khoảng thời gian
  • Dữ liệu sẽ update vào 3 item là: Energy_Consumption_Day, Energy_Consumption_Month, Energy_Consumption_Period.

    logInfo("EnergyConsumption", "Current Energy: " + PZEM004T_House_Energy.state.toString + " - " + now.toString)

    val startOfDay = now.with(LocalTime.MIDNIGHT)
    val startOfMonth = now.withDayOfMonth(1).with(LocalTime.MIDNIGHT)
    val startOfPeriod = now.withMonth(4).withDayOfMonth(1).with(LocalTime.MIDNIGHT) // Bắt đầu vào 1 tháng 4
    
    val dayAgoValue = PZEM004T_House_Energy.persistedState(startOfDay)
    val monthAgoValue = PZEM004T_House_Energy.persistedState(startOfMonth)
    val periodAgoValue = PZEM004T_House_Energy.persistedState(startOfPeriod)
      
    val currentEnergy = PZEM004T_House_Energy.state as QuantityType<Number>
    val dayEnergy = dayAgoValue.state as QuantityType<Number>
    val monthEnergy = monthAgoValue.state as QuantityType<Number>
    val periodEnergy = periodAgoValue.state as QuantityType<Number>

    val dailyConsumption = (currentEnergy.subtract(dayEnergy)).doubleValue
    val monthlyConsumption = (currentEnergy.subtract(monthEnergy)).doubleValue
    val periodConsumption = (currentEnergy.subtract(periodEnergy)).doubleValue

    // Update Items with calculated values
    Energy_Consumption_Day.postUpdate(dailyConsumption)
    Energy_Consumption_Month.postUpdate(monthlyConsumption)
    Energy_Consumption_Period.postUpdate(periodConsumption)