Architecting Life

最近在使用 ESP32 做一些小东西，其中一个设备是使用电池供电，因此对使用电池时的续航比较关心，但是手头并没有合适的电子负载仪，在翻模块库存的时候，刚好发现有一个 INA219 模块，就直接拿它现做一个功率计了。

再配上一个 12864 OLED 屏幕，这样就可以实时去观测单片机设备的实时功率以及功耗了：

ESPHome

ESPHome 是一个配置化生成 ESP32/ESP8266 智能家居固件的系统，一般都会用它来作为智能家居节点中的系统来使用，配合很便宜的 ESP32/ESP8266 模块，使用起来很是方便。

在查阅它所支持的模块时，发现 INA219 也在其中，并且 ESPHome 本身对 12864 OLED 也有良好的支持，因此最终就直接选择了 ESPHome 来作为功率计的基础系统，这样可以省去编写很多基础代码，例如任务设计、屏幕绘制、I2C 总线读写等，只需要关注功率计核心的功能即可。

最近也使用 ESPHome 比较好，发现它还是有很多优点的，基本可以作为一个 Arduino 项目的基础应用框架来使用：

• 配置化生成代码，无需管理复杂的库依赖
• 丰富的模组库支持，对于开发单片机应用来说，常见的输入输出模块都内置支持
• 完整的运行框架，开发者只需要关注业务本身，其他相关内容都内置了，例如 MQTT、OTA 等功能
• 灵活的 Lambda 支持，它的 Lambda 就是 C++ 的 Lambda，因此对于有能力的开发者来说，可以直接写代码

总的来说，对于一般 DIY 项目来说，ESPHome 足够强大、足够灵活来处理大部分需求了。

INA219

INA219 是德州仪器出品的一款功率监测芯片。

INA219 是一款具备I2C 或SMBUS 兼容接口的分流器和功率监测计。 该器件监测分流器电压降和总线电源电压，转换次数和滤波选项可通过编程设定。 可编程校准值与内部乘法器相结合，支持直接读取电流值（单位：安培）。 通过附加乘法寄存器可计算功率（单位：瓦）。

INA219 的特性：

• 感测的总线电压范围：0V 至 26V
• 报告电流、电压、和功率
• 16 个可编程地址
• 高精度：整个温度范围内的精度为 0.5%（最大值）(INA219B)

一般单片机开发，供电都是 5V 或者 3.3V，锂电池供电的范围也在 3V~4.2V，因此 INA219 的测量范围足够使用了，而且 0.5% 的精度在使用过程中也足够测量出预期范围内的数据。

数据监测

对于如何监测数据，我直接在 App Store 上找到一个 App MQTT Explorer，它可以将 MQTT Topic 消息中的数值直接显示为图表，这样就可以很方便的去观测整个设备在运行期间的功率、耗电量变化。

项目代码

这个功率计比较简单，可以直接使用 ESP8266 + INA219 模块 + 12864 OLED 在洞洞板上飞线连接起来，插上 USB 就直接可以开始使用了。

我已经整理好了项目的代码，放在了 GitHub 上。

具体的代码请前往 GitHub：ohdarling/EasyPower

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