Unit VMeter Home Assistant 集成

本章节介绍将 Unit VMeter 电压传感器集成至 Home Assistant 的配置方法与实操步骤。

1. 准备工作

环境准备

参考 Home Assistant 官方文档安装 Home Assistant。
参考 ESPHome 官方文档完成 ESPHome Device Builder 插件安装。
查阅以下配置资料：

ADS1115 Datasheet
从 ESPHome 获取 ADS1115 的最新配置：ADS1115 4-Channel 16-Bit A/D Converter

硬件产品

Unit VMeter
兼容主控设备（如 Atom 系列、Stamp 系列、Stick 系列、Core/Basic 系列等）

注意

Unit VMeter 只是单独的传感器平台，需要额外的主控设备（如 Atom 系列、Stamp 系列， Stick 系列、Core/Basic 系列等）才能集成至 Home Assistant。

2. 修改配置

需要在 ESPHome 配置中启用 I²C 组件：

# Example configuration entry for ESP32
i2c:
  sda: GPIOXX
  scl: GPIOXX
  scan: true 

这里的 GPIO 引脚会因为使用的主控设备不一而不同。比如使用 Atom Lite 作为主控：

# I2C Bus on Grove Port (HY2.0-4P)
i2c:
  sda: GPIO26
  scl: GPIO32 

Unit VMeter 配置范例：

首先配置基础组件 ADS1115：

yaml 
ads1115:
  - address: 0x49

sensor:
  - platform: ads1115
    multiplexer: "A0_A1"
    gain: 1.024
    sample_rate: 128
    name: "Unit VMeter A0_A1 Ref"
    id: diff
    update_interval: 10s

提示

Unit VMeter 只使用了 AIN0 和 AIN1 两个通道，所以最多可以使用 3 个 multiplexer: "A0_A1" , "A0_GND" , "A1_GND" ；而此处测量电压，仅用到了 A0_A1 参与电压计算。

配置 EEPROM 读取校准参数，结合 Template Sensor 创建自定义数据：

yaml 
   i2c_device:
     id: eeprom
     address: 0x53

   sensor:
     # Previous ads1115 declarations
     ...
     - platform: template
       name: "Input Voltage"
       id: input_volt
       unit_of_measurement: "V"
       icon: "mdi:flash"
       accuracy_decimals: 2
       update_interval: 10s
       lambda: |-

         float d = id(diff).state;

         if (isnan(d)) return NAN;

         const float PRESSURE_COEFF = 0.015918958f;

         // Remember to change the 'EEPROM_REG' if you changed the 'gain'
         const uint8_t EEPROM_REG = 0xE8;

         uint8_t calib[8];
         uint16_t hope, actual;

         // Read EEPROM
         if ( id(eeprom).read_register(EEPROM_REG, calib, 8) != i2c::ERROR_OK ) {
           ESP_LOGD("vmeter.sensor", "Failed to read from EEPROM..");
           return NAN;
         }

         uint8_t xor_result = 0x00;

         for (uint8_t i = 0; i < 5; i++) {
             xor_result ^= calib[i];
         }

         if (xor_result != calib[5]) {
           return NAN;
         }

         hope   = (calib[1] << 8) | calib[2];
         actual = (calib[3] << 8) | calib[4];

         float calibration_ratio = (float)hope / actual;

         ESP_LOGD("vmeter.sensor", "Factory calibration factor: %f", calibration_ratio);

         float vin = - d / PRESSURE_COEFF;
         vin = vin * calibration_ratio;

         return vin;

在读取 EEPROM 的时候，需要根据 ADS1115 设置的 gain 值，修改 lambda 表达式中 EEPROM_REG 读取地址：

c++ 
   // In lambda expression
   // remember to change the 'EEPROM_REG' if you changed the 'gain'
   // for an example, when 'gain' is 1.024
   const uint8_t EEPROM_REG = 0xE8;

ADS1115 Gain	EEPROM Data Register	Max Input Voltage (theory)
6.144	0xD0	-
4.096	0xD8	-
2.048	0xE0	-
1.024	0xE8	64 V
0.512	0xF0	32 V
0.256	0xF8	16 V

推荐的 gain 值为 0.256, 0.512 和 1.024; 其中，在测量 16V 以下电压分辨率为 1mV，16V 以上电压分辨率为 7.9 mV，请根据被测对象电压选择最合适的 gain 值，以及读取 EEPROM 中合适的校准参数。为了数据精准，仅能测量 AIN0 或 AIN1 其中一路，请勿将两路都接上电压输入。

警告

产品设计的最佳测量区间为 ±36V， 请不要输入此范围之外的电压，以免设备损坏；EEPROM (0x53) 在出厂时内置了校准参数，请勿对 EEPROM 进行写操作，否则校准数据将被覆盖，可能导致测量结果不准确。