☀️ Проект: энергомонитор солнечной панели на INA219 — напряжение, ток и мощность в реальном времени

На сайте уже есть проекты про солнечную панель с ACS712 (логирование) и с TP4056 (зарядка) — здесь другая задача: INA219 напрямую измеряет напряжение, ток и мощность с панели прямо сейчас, без аккумулятора.

Как это работает

INA219 измеряет напряжение и ток через встроенный шунт, включённый последовательно в цепь — ток создаёт на шунте падение напряжения, пропорциональное силе тока. Мощность чип считает сам. Общение по I2C — два провода вместо отдельного аналогового входа на каждую величину.

Выход панели постоянно меняется с освещённостью — прямой мониторинг показывает качество установки здесь и сейчас, в отличие от проектов про зарядку, где видно только сторону аккумулятора.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Солнечная панель "+" → VIN+ модуля INA219.
VIN- → дальше в нагрузку — шунт включается ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО в цепи, не параллельно.
INA219: SDA → A4, SCL → A5, VCC → 5V (или 3.3V), GND → GND.
Нагрузка подключается после INA219, замыкая цепь.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, я языковая
// модель, могу что-то упустить.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_INA219.h>

Adafruit_INA219 ina219;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ina219.begin();
}

void loop() {
  float busVoltage = ina219.getBusVoltage_V();
  float current_mA = ina219.getCurrent_mA();
  float power_mW = ina219.getPower_mW();
  Serial.print(busVoltage); Serial.print(" В, ");
  Serial.print(current_mA); Serial.print(" мА, ");
  Serial.println(power_mW);
  delay(1000);
}

Библиотека Adafruit_INA219 — через Менеджер библиотек. Адрес по умолчанию 0x40; при конфликте на шине у модуля есть перемычки смены адреса.

Частые проблемы

Напряжение всегда ноль — нет освещения, либо перепутаны VIN+/VIN-.
Показания скачут при облаках — реальное поведение панели, не ошибка.
I2C не отвечает — проверьте адрес 0x40 на конфликт с другим устройством.
Мощность на холостом ходу — 0 — без замкнутой цепи ток не течёт, это ожидаемо.