Monitor de consumo elétrico com ESP32 e Home Assistant

Saber quanto cada equipamento consome muda sua relação com a conta de luz. Quando meço o consumo do ar-condicionado, do computador e do chuveiro em tempo real no Home Assistant, as otimizações ficam óbvias: o AC em modo econômico consome 3x menos que no máximo, e o computador de mesa consome mais parado do que eu imaginava.

Neste tutorial monto um monitor de consumo elétrico AC com ESP32 + PZEM-004T, integrado ao Home Assistant via ESPHome. O código é testado na minha bancada, os dados aparecem em tempo real no dashboard do HA.

⚠️ Atenção elétrica: toda a instalação deve ser feita com a tomada ou disjuntor desligado. O PZEM-004T trabalha com tensão de rede. Sem conhecimento elétrico básico, peça ajuda a um eletricista.

Lista de materiais

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Você também vai precisar de:

• Cabo jumper macho-macho (PZEM → ESP32)
• Extensão ou cabo de força com tomada fêmea (para conectar o aparelho a monitorar)
• Multímetro (para conferir antes de ligar)

Como funciona o PZEM-004T

O PZEM-004T mede 6 parâmetros em tempo real:

• Tensão (V) — ex.: 220V
• Corrente (A)
• Potência ativa (W) — o que você efetivamente consome
• Energia acumulada (kWh) — custo real ao longo do tempo
• Frequência (Hz) — deve ser 60Hz no Brasil
• Fator de potência — eficiência do aparelho

Ele se comunica com o ESP32 via UART (serial) a 9600 baud. A biblioteca ESPHome já tem suporte nativo.

Ligação ESP32 ↔ PZEM-004T

PZEM-004T	ESP32
5V / VCC	5V (pino VIN)
GND	GND
RX	GPIO17 (TX do ESP32)
TX	GPIO16 (RX do ESP32)

O fio neutro da instalação elétrica (fio azul no padrão brasileiro) passa pelo anel de corrente do PZEM. O fio fase (preto ou marrom) vai para a entrada de tensão do módulo. Nunca inverta — leia o serigráfico do módulo.

Código ESPHome

Crie um novo dispositivo no ESPHome e use esta configuração:

esphome:
  name: monitor-energia
  friendly_name: Monitor de Energia

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

logger:
api:
  encryption:
    key: !secret api_key

ota:
  password: !secret ota_password

uart:
  rx_pin: GPIO16
  tx_pin: GPIO17
  baud_rate: 9600
  stop_bits: 1

sensor:
  - platform: pzemac
    current:
      name: "Corrente"
      unit_of_measurement: A
    voltage:
      name: "Tensão"
      unit_of_measurement: V
    energy:
      name: "Energia Acumulada"
      unit_of_measurement: kWh
    power:
      name: "Potência"
      unit_of_measurement: W
    frequency:
      name: "Frequência"
      unit_of_measurement: Hz
    power_factor:
      name: "Fator de Potência"
    update_interval: 5s

Salve as credenciais no secrets.yaml do ESPHome — nunca coloque senha Wi-Fi diretamente no YAML do dispositivo.

Flash e integração ao Home Assistant

1. No ESPHome Dashboard, clique em Install → Manual download na primeira vez (via USB).
2. Após o primeiro flash, as atualizações são via OTA (sem fio).
3. O HA vai detectar automaticamente o dispositivo ESPHome na rede.
4. Acesse Configurações → Dispositivos e Serviços → ESPHome e adicione.

Os 6 sensores aparecem no HA como entidades sensor.monitor_energia_*.

Dashboard no Home Assistant

Com os dados no HA, crie um card de energia no Lovelace:

type: entities
title: Consumo em Tempo Real
entities:
  - entity: sensor.monitor_energia_potencia
    name: Potência (W)
  - entity: sensor.monitor_energia_corrente
    name: Corrente (A)
  - entity: sensor.monitor_energia_tensao
    name: Tensão (V)
  - entity: sensor.monitor_energia_energia_acumulada
    name: Energia (kWh)
  - entity: sensor.monitor_energia_fator_de_potencia
    name: Fator de Potência

Para histórico e gráficos de consumo, use o painel de Energia nativo do HA (Configurações → Energia) — adicione o sensor monitor_energia_energia_acumulada como fonte de consumo.

Automações úteis

# Alerta se potência > 3000W por mais de 5 minutos (provável esquecimento de chuveiro)
automation:
  alias: Alerta consumo alto
  trigger:
    platform: numeric_state
    entity_id: sensor.monitor_energia_potencia
    above: 3000
    for: "00:05:00"
  action:
    service: notify.mobile_app
    data:
      message: "Consumo acima de 3kW por 5 min — verifique o chuveiro ou AC"

Resultado

Com este monitor, você tem dados reais de consumo no HA: potência instantânea, energia acumulada em kWh e fator de potência. Dá para calcular o custo mensal exato de cada equipamento e criar automações inteligentes baseadas no consumo real.

Cross-link: se você quer instalar a tomada onde o ESP32 vai ficar de forma segura, o Reforma Caseira tem um guia completo em Como instalar uma tomada elétrica com segurança.

Perguntas frequentes

O PZEM-004T é seguro? Sim, com rede desligada na montagem. Monte tudo em caixa ABS antes de energizar.

Consigo medir a casa inteira? Sim — instale o PZEM no quadro, antes dos disjuntores individuais.

ESPHome ou Arduino? ESPHome — mais simples, OTA nativa, suporte PZEM nativo.

Posso monitorar bifásico/trifásico? Sim — um PZEM por fase, múltiplas UARTs no ESP32.

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