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MessageBot Rail Modul HV4

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Technische Beschreibung Messagebot HV4
Technische Beschreibung Messagebot HV4
Messagebot Server Software
Messagebot Server Software

Das Message Bot Modul stellt verschiedene Messenger Dienste zur Verf√ľgung, WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush.
Um mehrere MessageBot Module gleichzeitig und zentral zu Verwalten besteht auch die Möglichkeit, die Module an eine eigenständige PC-Server Applikation anzubinden.

Key Features

  • Nachrichten Versand an verschiedene Messenger Dienste:
    WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush sowie Windows Server Applikation
  • PC-Server Management Applikation
  • Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit
  • Funktionen und Texte √ľber Web-Interface frei parametrierbar
  • Drei digital Eing√§nge, Z√§hlereingang Betriebsstatus und Fehlereingang mit konfigurierbare Wirkrichtung (high / low aktiv)
  • Ein High-Side MOSFET Ausgang, konfigurierbare Wirkrichtung (direkt / invers)
  • Mikrokontroller ESP-07S, 4 MB Flash
  • Datenspeicher: F-RAM Technologie f√ľr remanente Datenspeicherung
  • Kompakte Bauform Rail Hutschienengeh√§use Typ 1-C
  • WLAN nach IEEE 802.11 b/g/n
  • WIFI-Manager
  • NTP Synchronisation √ľber WIFI
  • Integrierter Web-Server mit Kennwort Abfrage
  • OTA (Over the Air) Updatefunktion f√ľr Firmware Aktualisierungen

Allgemeines

Das MessageBot Rail Modul HV4 wurde als Counter Modul f√ľr einen Spannungsbereich von 12 – 24V entwickelt. Es findet seinen Einsatz somit auch im industriellen Umfeld um Ereignisse oder St√ľckzahlen zu Z√§hlen und anzuzeigen. Zus√§tzlich kann der Betriebs- und Fehlerstatus √ľberwacht und im Fehlerfall z.B. die Peripherie abschalten. Eine Fernabschaltung ist ebenfalls √ľber das integrierte Webinterface des Moduls m√∂glich.

Es verf√ľgt √ľber drei 7-24V Eing√§nge sowie einem High-Side MOSFET-Transistor Ausgang.

F√ľr den Anschluss des Moduls sind sechs Schraubklemmen vorhanden, die Anschlussleitungen mit einem Aderquerschnitt von 0,05 ‚Äď 2,5mm¬≤ aufnehmen k√∂nnen.
Durch seine kompakte Bauform von nur einer TE (18 mm) hat das Modul einen sehr geringen Platzbedarf und ist somit auch gut f√ľr den Einsatz in Maschinen oder Verteilung geeignet.

Das Modul besitzt eine interne 750mA PPTC-Selbstr√ľckstellende Sicherung, die das Modul vor einer zu hoher Stromaufnahme sch√ľtzt.

An der Oberseite des Moduls befindet sich eine SMA-Antennenbuchse. Hier kann je nach Einbausituation die WIFI-Antenne direkt oder mit einem SMA-Verlängerungskabel an eine geeignete Stelle angebracht werden, um immer eine optimale WIFI-Empfangsqualität zu gewährleisten.

Um Daten von einem Mikrokontroller an einen Messenger Dienst zu versenden, wird die WEB-API des jeweiligen Dienstes genutzt.

Das MessageBot Modul unterst√ľtz derzeit folgenden Messanger Dienste:
WhatsApp , Telegram, Signal und Simplepush.

Alternativ besteht die M√∂glichkeit, die Nachrichtenverwaltung mit einer eigenst√§ndigen PC-Server Applikation zu managen. Sie zeigt in einer √ľbersichtlicher Darstellung die Meldungen aller angebundenen MessageBot Module und kann bei Bedarf diese empfangenen Nachrichten auch per E-Mail oder Simplepush an definierte Empf√§ngergruppen weiterleiten. Mit der unlizenzierten Demoversion k√∂nnen maximal drei Module verwaltet werden!

Das MessageBot Modul bildet somit eine Br√ľcke, Signale bzw. Informationen Ihrer Peripherie an einen Messenger Dienst zu versenden oder diese komfortablen √ľber den PC zu verwalten.

Die Kommunikation mit dem WIFI-Netzwerk √ľbernimmt einen ESP-07S mit 4MB Flashspeicher. Die Daten√ľbertragung geschieht √ľblicherweise Ereignis getriggert, je nach Anwendung und Firmware Version des Moduls k√∂nnen dann verschieden Aktionen erfolgen.

Sollten Sie Interesse an einer Individuellen Lösung haben, die genau auf Ihren Aufgabenstellung angepasst ist, erstellen wir Ihnen gerne ein Angebot.

Sobald eine definiertes Ereignis den Nachrichtenversand ausl√∂st, werden die daf√ľr definierten Textnachricht an den hinterlegten Empf√§nger versendet und die Message erscheint nach kurzer Zeit in der ausgew√§hlten Messanger APP auf Ihrem Smartphone.

F√ľr die Speicherung von erfassten Daten, steht ein F-RAM zur Verf√ľgung. Hierbei handelt es sich um einen Speicher mit hoher Schreibgeschwindigkeit und einer unbegrenzten Anzahl an Schreib- Lese Zyklen.

Um Daten von einem Mikrokontroller an diverse Messenger Dienste zu senden, wird bei diesem Modul die API-Schnittstelle benutzt, die von verschiedenen Messanger Diensten zur Verf√ľgung gestellt wird. √úber diese API-Schnittstellen ist es m√∂glich, Nachrichten zu vielen verschiednen¬† Diensten wie z.B. WhatsApp, Signal, Telegram, IFTTT, E-Mail, IO-Broker usw. zu senden.

Zum Beispiel ist die private Nutzung des CallMeBot (https://www.callmebot.com/) Dienstes ist f√ľr eine gewisse Anzahl von Nachrichten kostenlos, danach wird ein kleiner monatlicher Betrag von derzeit 0,40 ‚ā¨ / Monat erhoben.

Alternativ kann aber auch der Dienst von Simplepusch, Telegram, Signal oder Simplypush im Modul ausgewählt und verwendet werden.

Nach kurzer Zeit erscheint dieser Meldetext dann in der Messanger APP auf dem Smartphone oder der Serverapplikation.

MessageBot Windows Server Applikation

Die MessgeBot Server Applikation wurde f√ľr Windows als zentrale Sammelstelle von Nachrichten verschiedener MessageBot Module entwickelt.
Sie wird auf einem zentralen PC oder Windows Server installiert und wartet auf Nachrichten der MessageBot Module.

Wird die erste Nachricht von einen Modul empfangen, wird die Baumansicht automatisch um einen Zweig erweitert und das neue Modul als Datensatz eingef√ľgt.
Dieser Moduldatensatz bietet viele Informationen √ľber das Modul wie z.B. die aktuelle Hard- und Software Version, die Betriebsspannung, die Modul ID, die aktuelle IP-Adresse und den Bot Namen. Dieser Datensatz kann dann um weitere spezifische Informationen erg√§nzt werde.

So kann nach dem erhalt einer neuen Nachricht z.B. eine E-Mail an eine hinterlegte Empf√§ngerliste versendet werden. Zus√§tzlich besteht die M√∂glichkeit den Online Status des MessageBot Moduls zu √ľberwachen und bei einer St√∂rung ebenfalls eine E-Mali Benachrichtigung versendet werden.
Die eingehenden Nachrichten der verschiedenen Module werden chronologisch sortiert in einer Listenansicht angezeigt und können dort bearbeitet werden. Je nach Filter Auswahl und selektiertem Modul, werden verschiede Listenansichten erzeugt.

Offene, bearbeitete oder ausgeblendete, Nachrichten werden mit verschieden Symbolen gekennzeichnet. Zus√§tzlich gibt es Statussymbole f√ľr eine Unterbrochene Verbindung zum Modul und den Zustand der Spannungsversorgung.

In der Baumansicht wird durch ein entsprechendes Symbol darauf hingewiesen ob f√ľr dieses Modul offene Meldungen vorhanden sind.

Das Programm kann so konfiguriert werden, dass nach jedem neuen Nachrichteneingang automatisch ein Backup Datei der aktuellen Daten gespeichert wird. Diese Backups k√∂nne vom Anwender √ľber einen Kalenderfunktion selektiert und bei Bedarf wieder ge√∂ffnet oder aus dem Programmordner gel√∂scht werden.

F√ľr die Server Applikation steht eine Setup Datei zur Verf√ľgung, mit der das Programm komfortabel auf dem Rechner installiert und deinstalliert werden kann. Diese Version ist eine Demo Version, die maximal drei Messanger Module verwalten kann.

F√ľr eine Erweiterung der Modul Anzahl k√∂nnen Sie in unserem Shop verschieden Lizenzen erworben werden.
W√ľnschen Sie eine Anpassungen der Software an Ihre Bed√ľrfnisse geben wir gerne ein unverbindliches Angebot ab
.

Versionsverlauf:

Intended:

Released:

  • 26.04.2023 Version 4.00 released

MessageBot Rail Modul HV3

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Technische Beschreibung Messagebot HV3
Technische Beschreibung Messagebot HV3
Messagebot Server Software
Messagebot Server Software

Das Message Bot Modul stellt verschiedene Messenger Dienste zur Verf√ľgung, WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush.
Um mehrere MessageBot Module gleichzeitig und zentral zu Verwalten besteht auch die Möglichkeit, die Module an eine eigenständige PC-Server Applikation anzubinden.

Key Features

  • Nachrichten Versand an verschiedene Messenger Dienste:
    WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush sowie Windows Server Applikation
  • PC-Server Management Applikation
  • Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit
  • Funktionen und Texte √ľber Web-Interface frei parametrierbar
  • Versorgung √ľber eine Redundante Spannungsversorgung (USV) m√∂glich
  • Zwei digital Eing√§nge, Z√§hlereingang und Fehlereingang mit konfigurierbare Wirkrichtung (high / low aktiv)
  • Ein High-Side MOSFET Ausgang, konfigurierbare Wirkrichtung (direkt / invers)
  • Mikrokontroller ESP-07S, 4 MB Flash
  • Datenspeicher: F-RAM Technologie f√ľr remanente Datenspeicherung
  • Kompakte Bauform Rail Hutschienengeh√§use Typ 1-C
  • WLAN nach IEEE 802.11 b/g/n
  • WIFI-Manager
  • NTP Synchronisation √ľber WIFI
  • Integrierter Web-Server mit Kennwort Abfrage
  • OTA (Over the Air) Updatefunktion f√ľr Firmware Aktualisierungen

Allgemeines

Das MessageBot Rail Modul HV3 wurde als Counter Modul f√ľr einen Spannungsbereich von 12 – 24V entwickelt. Es findet seinen Einsatz somit auch im industriellen Umfeld um Ereignisse oder St√ľckzahlen zu Z√§hlen und anzuzeigen. Zus√§tzlich kann der Fehlerstatus √ľberwacht und im Fehlerfall z.B. die Peripherie abschalten. Eine Fernabschaltung ist ebenfalls √ľber das integrierte Webinterface des Moduls m√∂glich.

Es verf√ľgt √ľber zwei 7-24V Eing√§nge sowie einem High-Side MOSFET-Transistor Ausgang.

F√ľr den Anschluss des Moduls sind sechs Schraubklemmen vorhanden, die Anschlussleitungen mit einem Aderquerschnitt von 0,05 ‚Äď 2,5mm¬≤ aufnehmen k√∂nnen.
Durch seine kompakte Bauform von nur einer TE (18 mm) hat das Modul einen sehr geringen Platzbedarf und ist somit auch gut f√ľr den Einsatz in Maschinen oder Verteilung geeignet.

Das Modul besitzt eine interne 500mA PPTC-Selbstr√ľckstellende Sicherung, die das Modul vor einer zu hoher Stromaufnahme sch√ľtzt.

An der Oberseite des Moduls befindet sich eine SMA-Antennenbuchse. Hier kann je nach Einbausituation die WIFI-Antenne direkt oder mit einem SMA-Verlängerungskabel an eine geeignete Stelle angebracht werden, um immer eine optimale WIFI-Empfangsqualität zu gewährleisten.

Um Daten von einem Mikrokontroller an einen Messenger Dienst zu versenden, wird die WEB-API des jeweiligen Dienstes genutzt.

Das MessageBot Modul unterst√ľtz derzeit folgenden Messanger Dienste:
WhatsApp , Telegram, Signal und Simplepush.

Alternativ besteht die M√∂glichkeit, die Nachrichtenverwaltung mit einer eigenst√§ndigen PC-Server Applikation zu managen. Sie zeigt in einer √ľbersichtlicher Darstellung die Meldungen aller angebundenen MessageBot Module und kann bei Bedarf diese empfangenen Nachrichten auch per E-Mail oder Simplepush an definierte Empf√§ngergruppen weiterleiten. Mit der unlizenzierten Demoversion k√∂nnen maximal drei Module verwaltet werden!

Das MessageBot Modul bildet somit eine Br√ľcke, Signale bzw. Informationen Ihrer Peripherie an einen Messenger Dienst zu versenden oder diese komfortablen √ľber den PC zu verwalten.

Die Kommunikation mit dem WIFI-Netzwerk √ľbernimmt einen ESP-07S mit 4MB Flashspeicher. Die Daten√ľbertragung geschieht √ľblicherweise Ereignis getriggert, je nach Anwendung und Firmware Version des Moduls k√∂nnen dann verschieden Aktionen erfolgen.

Sollten Sie Interesse an einer Individuellen Lösung haben, die genau auf Ihren Aufgabenstellung angepasst ist, erstellen wir Ihnen gerne ein Angebot.

Sobald eine definiertes Ereignis den Nachrichtenversand ausl√∂st, werden die daf√ľr definierten Textnachricht an den hinterlegten Empf√§nger versendet und die Message erscheint nach kurzer Zeit in der ausgew√§hlten Messanger APP auf Ihrem Smartphone.

F√ľr die Speicherung von erfassten Daten, steht ein F-RAM zur Verf√ľgung. Hierbei handelt es sich um einen Speicher mit hoher Schreibgeschwindigkeit und einer unbegrenzten Anzahl an Schreib- Lese Zyklen.

Um Daten von einem Mikrokontroller an diverse Messenger Dienste zu senden, wird bei diesem Modul die API-Schnittstelle benutzt, die von verschiedenen Messanger Diensten zur Verf√ľgung gestellt wird. √úber diese API-Schnittstellen ist es m√∂glich, Nachrichten zu vielen verschiednen¬† Diensten wie z.B. WhatsApp, Signal, Telegram, IFTTT, E-Mail, IO-Broker usw. zu senden.

zum Beispiel ist die private Nutzung des CallMeBot (https://www.callmebot.com/) Dienstes ist f√ľr eine gewisse Anzahl von Nachrichten kostenlos, danach wird ein kleiner monatlicher Betrag von derzeit 0,40 ‚ā¨ / Monat erhoben.

Alternativ kann aber auch der Dienst von Simplepusch, Telegram, Signal oder Simplypush im Modul ausgewählt und verwendet werden.

Nach kurzer Zeit erscheint dieser Meldetext dann in der Messanger APP auf dem Smartphone oder der Serverapplikation.

MessageBot Windows Server Applikation

Die MessgeBot Server Applikation wurde f√ľr Windows als zentrale Sammelstelle von Nachrichten verschiedener MessageBot Module entwickelt.
Sie wird auf einem zentralen PC oder Windows Server installiert und wartet auf Nachrichten der MessageBot Module.

Wird die erste Nachricht von einen Modul empfangen, wird die Baumansicht automatisch um einen Zweig erweitert und das neue Modul als Datensatz eingef√ľgt.
Dieser Moduldatensatz bietet viele Informationen √ľber das Modul wie z.B. die aktuelle Hard- und Software Version, die Betriebsspannung, die Modul ID, die aktuelle IP-Adresse und den Bot Namen. Dieser Datensatz kann dann um weitere spezifische Informationen erg√§nzt werde.

So kann nach dem erhalt einer neuen Nachricht z.B. eine E-Mail an eine hinterlegte Empf√§ngerliste versendet werden. Zus√§tzlich besteht die M√∂glichkeit den Online Status des MessageBot Moduls zu √ľberwachen und bei einer St√∂rung ebenfalls eine E-Mali Benachrichtigung versendet werden.
Die eingehenden Nachrichten der verschiedenen Module werden chronologisch sortiert in einer Listenansicht angezeigt und können dort bearbeitet werden. Je nach Filter Auswahl und selektiertem Modul, werden verschiede Listenansichten erzeugt.

Offene, bearbeitete oder ausgeblendete, Nachrichten werden mit verschieden Symbolen gekennzeichnet. Zus√§tzlich gibt es Statussymbole f√ľr eine Unterbrochene Verbindung zum Modul und den Zustand der Spannungsversorgung.

In der Baumansicht wird durch ein entsprechendes Symbol darauf hingewiesen ob f√ľr dieses Modul offene Meldungen vorhanden sind.

Das Programm kann so konfiguriert werden, dass nach jedem neuen Nachrichteneingang automatisch ein Backup Datei der aktuellen Daten gespeichert wird. Diese Backups k√∂nne vom Anwender √ľber einen Kalenderfunktion selektiert und bei Bedarf wieder ge√∂ffnet oder aus dem Programmordner gel√∂scht werden.

F√ľr die Server Applikation steht eine Setup Datei zur Verf√ľgung, mit der das Programm komfortabel auf dem Rechner installiert und deinstalliert werden kann. Diese Version ist eine Demo Version, die maximal drei Messanger Module verwalten kann.

F√ľr eine Erweiterung der Modul Anzahl k√∂nnen Sie in unserem Shop verschieden Lizenzen erworben werden.
W√ľnschen Sie eine Anpassungen der Software an Ihre Bed√ľrfnisse geben wir gerne ein unverbindliches Angebot ab
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Versionsverlauf:

Intended:

Released:

  • 29.03.2023 Version 3.00 released

MessageBot Modul HV1

 

Folgende Artikel zu diesem Projekt können in unserem Web Shop erworben werden.

Alle MessageBot Produkte im Shop

Messagebot HV1 Dokumentation
Messagebot HV1 Dokumentation
Messagebot Server Software
Messagebot Server Software

Das Message Bot Modul stellt verschiedene Messenger Dienste zur Verf√ľgung, WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush.
Um mehrere MessageBot Module gleichzeitig und zentral zu Verwalten besteht auch die Möglichkeit, die Module an eine eigenständige PC-Server Applikation anzubinden.

Key Features

  • Verschiedene Messenger Dienste, WhatsApp, Telegram, Signal und Simplepush sowie Windows Server Applikation
  • Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit
  • Funktionen und Texte frei parametrierbar
  • Wirkrichtung des Eingangskontakts umschaltbar (NO / NC)
  • Eingangskontakt f√ľr einen potentialfreien Meldekontakt
  • Mikrokontroller ESP-01S mit 1 MB Flash
  • Sehr kompakte Bauform
  • WIFI-Manager Landing Portal
  • Integrierter Web-Server mit Kennwort Abfrage
  • OTA (Over the Air) Updatefunktion f√ľr Firmware Aktualisierungen

Allgemeines

Das MessageBot Projekt bildet die Br√ľcke um √ľber einen potentialfreien Eingangskontakt frei definierbare Meldung an einen Messenger Dienst zu senden.

Dies k√∂nnte beispielsweise der St√∂rmeldeausgang einer Maschine, ein T√ľr- oder Fensterkontakt, eine Katzenklappe aber auch jeder andere beliebige Meldekontakte sein.

Um Daten von einem Mikrokontroller an diverse Messenger Dienste zu senden, wird bei diesem Modul die API-Schnittstelle benutzt, die von verschiedenen Messanger Diensten zur Verf√ľgung gestellt wird. √úber diese API-Schnittstellen ist es m√∂glich, Nachrichten zu vielen verschiednen¬† Diensten wie z.B. WhatsApp, Signal, Telegram, IFTTT, E-Mail, IO-Broker usw. zu senden.

zum Beispiel ist die private Nutzung des CallMeBot (https://www.callmebot.com/) Dienstes ist f√ľr eine gewisse Anzahl von Nachrichten kostenlos, danach wird ein kleiner monatlicher Betrag von derzeit 0,40 ‚ā¨ / Monat erhoben.

Alternativ kann aber auch der Dienst von Simplepusch, Telegram, Signal oder Simplypush im Modul ausgewählt und verwendet werden.

Zus√§tzlich steht eine kleine Server Applikation zu Verf√ľgung, die z.B. auf einem zentralen PC oder Server betreiben werden kann. Damit k√∂nnen Nachrichten und Statusmeldungen von mehreren Message Bot Modulen Empfangen, ausgewertete und per E-Mail oder Simplypush an mehrere Abonenten weiterverteilt werden k√∂nnen.

Das MessageBot Modul verf√ľgt √ľber ein ESP-01S Modul der die Firmware enth√§lt und eine WIFI eine Verbindung zum Internet hergestellt. Wird der Send-¬† Message Eingang oder der potentialfreie Eingangskontakt bet√§tigt, l√∂st die steigende bzw. fallenden Flanke des Eingangssignals das senden der jeweils daf√ľr vorher definierten Textnachricht an den hinterlegten Messenger Kontakt aus.

Nach kurzer Zeit erscheint dieser Meldetext dann in der Messanger APP auf dem Smartphone oder der Serverapplikation.

Platine und Anschluss

Nach Abschluss der Konzeptphase wurde die obige kompakte MessageBot Platine entwickelt. Diese besitzt f√ľr die Programmierung und Spannungsversorgung eine USB-C Anschluss Buchse.
F√ľr das ESP01-S (1MB Modul) wurde die Buchsen Leiste J2 vorgesehen. Die Klemmleiste J1 wurde als Schraubklemme ausgef√ľhrt, an die dann ein beliebiger potentialfreier Eingangskontakt angeschlossen werden kann. Dieser Eingang besitzt einen ESD-√úberspannungsschutz.
Weiterhin sind zwei Taster vorhanden. Der Taster SW2 ist parallel zum Eingangskontakt geschaltet und kann somit ebenfalls verwendet werden um eine Nachricht zu versenden.
Der Taster SW1 dient zum Zur√ľcksetzen der Parametereinstellungen und um den Bootloader des ESP zu aktivieren

Die Platine kann in zwei Ausbaustufen best√ľckt bzw. geliefert werden. Einmal in einer minimalen Best√ľckung, die lediglich f√ľr das Versenden von den Messages verwendet wird.
In der zweiten Ausbaustufe kann die Platine f√ľr die¬† Programmierung und die Entwicklung verwendet zu werden. Die zweite Ausbaustufe ist f√ľr den reinen Messanger Betrieb nicht erforderlich, da nach der ersten Programmierung des ESP-01S Moduls (z.B. mit einem externen Programmieradapter) Updates der Firmware jederzeit √ľber OTA erfolgen k√∂nnen.

Weboberfläche

Die Weboberfl√§che kann √ľber die lokale IP-Adresse in Ihrem Netzwerk, mit einem Webbrowser aufgerufen werden. Sie dient der √Ąnderung der MessageBot Konfigurationseinstellungen und der Auswahl des Messenger Dienstes (WhatsApp, Signal, Telegram oder Simplepush) √ľber den die Nachrichten sp√§ter versendet werden sollen.
Hier k√∂nnen auch die WIFI-Einstellungen zur√ľckgesetzt oder nach neuen Firmware Update gesucht werden.
√Ąnderungen an der MessageBot Konfiguration werden direkt nach dem √úbernehmen mit dem Submit Button aktiv. So dass weder der WIFI-Manger erneut aufgerufen noch das Modul neu gestartet werden muss.

Aus Sicherheitsgr√ľnden wurde f√ľr das aufrufen der Weboberfl√§che eine Eingabedialog mit Benutzername und ein Kennwort Abfrage eingef√ľgt!

Die Standard Anmeldedaten f√ľr die Eingabeaufforderung lauten:
Benutzername: admin
Kennwort: Password

Hinweis:
Sollte keine Sicherheitsabfrage f√ľr die Weboberfl√§che gew√ľnscht sein, kann das Kennwortfeld einfach leer gelassen werden. Es erscheint dann zuk√ľnftig kein Anmeldedialog mehr beim Aufrufen der Weboberfl√§che.

  • ‚ÄěSelect Messanger Type‚Äú dient der Auswahl des Messenger Dienstes, an den die Nachrichten versendet werden soll. Je nach Auswahl erscheinen unterschiedliche Dialogfelder f√ľr die Eingabe der Daten f√ľr den ausgew√§hlten Dienstanbieter auf der Webseite. Um eine Eingabe zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Der ‚ÄěDevicenname‚Äú dient der Identifikation des Message Bot Moduls an Hand eines frei definierbaren Klartextnamens. Dieser Name wird im Tab des Webbrowsers und als erste Textzeile ihrer Nachricht, sowie als WLAN Access Point Name angezeigt.
    Im Server Modus wird dieser Name ebenfalls als Gräte Name zur Identifikation in der Gerätekonfiguration angezeigt.
    Die Eingabe des Devicename erfolgt mit 5-30 Zeichen, ung√ľltige Eingaben werden ignoriert. Um den neuen Wert zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Der ‚ÄěMessage Text 0‚Ä≥ ist der Textliche Inhalt einer gehenden Meldung die an den Dienst versendet werden soll.
    Um keine Meldung zu senden, wenn der Eingang zur√ľckgesetzt wird, kann hier der Platzhalter Bindestrich ‚Äě-‚Äě eingetragen werden. Die Eingabe des Message Textes erfolgt mit 1-50 Zeichen, ung√ľltige Eingaben werden ignoriert. Um den neuen Wert zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Der ‚ÄěMessage Text 1‚Ä≥ ist der Textliche Inhalt einer kommenden Meldung die an den Dienst versendet werden soll.
    Um keine Meldung zu senden, wenn der Eingang zur√ľckgesetzt wird, kann hier der Platzhalter Bindestrich ‚Äě-‚Äě eingetragen werden. Die Eingabe des Message Textes erfolgt mit 1-50 Zeichen, ung√ľltige Eingaben werden ignoriert. Um den neuen Wert zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Das Feld ‚ÄěPhone Number‚Äú erscheint bei der Auswahl von WhatsApp und Signal und enth√§lt Ihre Telefonnummer mit L√§ndervorwahl z.B. +491234567890. Die Eingabe der Phone Number erfolgt mit 8-15 Zeichen, ung√ľltige Eingaben werden
    ignoriert. Um den neuen Wert zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Das Feld ‚ÄěAPI Key [WhatsAPP | Signal | Simplepush]‚Äú erscheint bei der Auswahl von WhatsApp, Signal und Simplepush und enth√§lt die Ziffernfolge, die Sie vom Dienstanbieter nach der Registrierung erhalten haben.
    Die Eingabe des API Key erfolgt mit 1-6 Ziffern, ung√ľltige Eingaben werden ignoriert. Um den neuen Wert zu speichern, muss abschlie√üend der ‚ÄěSubmit‚Äú Button gedr√ľckt werden.
  • Das Feld ‚ÄěInput Contact‚Äú zeigt die Ruhestellung des potentialfreien Eingangskontakts an. Die Wirkrichtung kann mit der Taste ‚ÄěChange State‚Äú zwischen ‚ÄěNormaly open‚Äú und ‚ÄěNormaly closed‚Äú umgeschaltet werden. Steht die Auswahl z.B. auf ‚ÄěNormaly open‚Äú und wird der Eingangskontakt dann geschossen, wird der Message Text 1 versendet.
  • Die Anzeige ‚ÄěESP-Device ID‚Äú gibt die jeweilige Device ID des ESP Mikrokontrollers zur√ľck, die aus einem Teil der MAC-Adresse besteht und so eindeutig dem entsprechenden Modul zugeordnet werden kann.
    Im Server Mode Betrieb dient diese ID der eindeutigen Identifikation der einzelnen Message Bot Module.
  • Die ‚ÄěESP-Core VDD‚Äú zeigt die Versorgungsspannung des Mikrokontrollers an, diese sollt sich f√ľr einen stabilen Betrieb im Bereich zwischen min. 3.0V ‚Äď max. 3.5V bewegen.
    Handelt es sich um ein Batteriebetriebenes Messanger Bot Modul, wird hier die aktuelle Batterie Spannung angezeigt!
  • Die Anzeige ‚ÄěWIFI-Quality‚Äú zeigt die aktuelle Empfangsqualit√§t des WIFI-Signals in Prozent an.
  • Der Taster ‚ÄěSend Testmessage‚Äú sendet mit den vorhandenen Einstellungen eine Nachricht an die gespeicherten Teilnehmerdaten. Hierbei wird der Textinhalt der kommenden- und gehenden Meldung versendet. Um keine entsprechende Nachricht zu versenden, kann der Platzhalter ‚Äě‚Äď‚Äě in das entsprechende Textfeld eingetragen wurde.
  • Die ‚ÄěEvent Tabelle‚Äú enth√§lt die letzten 15 Ereignisse mit Zeitstempel und Sendestatus. Diese Daten k√∂nnen bei Bedarf mit dem Button ‚ÄěCSV-Export‚Äú als CSV-Datei auf den lokalen Rechner gespeichert und dann z.B. mit Excel ge√∂ffnet und weiterverarbeitet werden.
  • Mit dem Taster ‚ÄěUpdate‚Äú sucht das Message Bot Moduls nach einer neueren Firmware Version im Internet. Die aktuelle Versionsnummer wird in der Weboberfl√§che angezeigt. Bitte informieren Sie sich vor einem Update √ľber die √Ąnderungen auf der Webseite des Herstellers.
    Bitte √ľberpr√ľfen Sie nach jedem Firmware Update die Message Bot Moduleinstellungen, da sich dadurch ggf. √Ąnderungen oder ein erweiterter Funktionsumfang ergeben haben k√∂nnten.
  • Mit dem Taster ‚ÄěReset to Factory settings Parameters‚Äú werden die die Werkseinstellungen wieder hergestellt. Danach m√ľssen die Verbindungsdaten im WIFI-Manager (Konfigurationsportal) des Message Bot Moduls neu eingetragen werden.

MessageBot Windows Server Applikation

Die MessgeBot Server Applikation wurde f√ľr Windows als zentrale Sammelstelle von Nachrichten verschiedener MessageBot Module entwickelt.
Sie wird auf einem zentralen PC oder Windows Server installiert und wartet auf Nachrichten der MessageBot Module.

Wird die erste Nachricht von einen Modul empfangen, wird die Baumansicht automatisch um einen Zweig erweitert und das neue Modul als Datensatz eingef√ľgt.
Dieser Moduldatensatz bietet viele Informationen √ľber das Modul wie z.B. die aktuelle Hard- und Software Version, die Betriebsspannung, die Modul ID, die aktuelle IP-Adresse und den Bot Namen. Dieser Datensatz kann dann um weitere spezifische Informationen erg√§nzt werde.

So kann nach dem erhalt einer neuen Nachricht z.B. eine E-Mail an eine hinterlegte Empf√§ngerliste versendet werden. Zus√§tzlich besteht die M√∂glichkeit den Online Status des MessageBot Moduls zu √ľberwachen und bei einer St√∂rung ebenfalls eine E-Mali Benachrichtigung versendet werden.
Die eingehenden Nachrichten der verschiedenen Module werden chronologisch sortiert in einer Listenansicht angezeigt und können dort bearbeitet werden. Je nach Filter Auswahl und selektiertem Modul, werden verschiede Listenansichten erzeugt.

Offene, bearbeitete oder ausgeblendete, Nachrichten werden mit verschieden Symbolen gekennzeichnet. Zus√§tzlich gibt es Statussymbole f√ľr eine Unterbrochene Verbindung zum Modul und den Zustand der Spannungsversorgung.

In der Baumansicht wird durch ein entsprechendes Symbol darauf hingewiesen ob f√ľr dieses Modul offene Meldungen vorhanden sind.

Das Programm kann so konfiguriert werden, dass nach jedem neuen Nachrichteneingang automatisch ein Backup Datei der aktuellen Daten gespeichert wird. Diese Backups k√∂nne vom Anwender √ľber einen Kalenderfunktion selektiert und bei Bedarf wieder ge√∂ffnet oder aus dem Programmordner gel√∂scht werden.

F√ľr die Server Applikation steht eine Setup Datei zur Verf√ľgung, mit der das Programm komfortabel auf dem Rechner installiert und deinstalliert werden kann. Diese Version ist eine Demo Version, die maximal f√ľnf Messanger Module verwalten kann. Sollten Sie mehr Module ben√∂tigen, kann dies durch den erwerb einer entsprechenden Software Lizenz bei uns erworben werden.

Windows Defender Firewall Einstellung

Da die Kommunikation der MessageBot Module √ľber das lokalen WIFI-Netzwerk stattfindet, muss f√ľr die MessageBot Server Applikation nach dem ersten starten die Windows Firewall Richtlinie auf dem Zielrechner angepasst werden.

Der folgenden Dialog erscheint nach dem ersten Start der Applikation. Hier muss auch der Haken f√ľr ‚ÄěPrivate Netzwerke von MessageBot Server in diesem Netzwerk‚Äú freigegeben werden!

Hinweis:
Mit dieser Freeware Test Version können maximal drei Module Verwaltet werden.
F√ľr eine Erweiterung der Modul Anzahl k√∂nnen Sie in unserem Shop verschieden Lizenzen erworben werden.
W√ľnschen Sie eine Anpassungen der Software an Ihre Bed√ľrfnisse geben wir gerne ein unverbindliches Angebot ab
.

Versionsverlauf:

Intended:

  • Version 1.01
    Impulszähler Funktion.

Released:

  • 31.08.2022 Version 1.00
    Serveranbindung realisiert.
  • 19.07.2022 Version 1.00
    Sonderzeichen erm√∂glicht „√Ą√§√Ė√∂√ú√ľ√ü“, NTP-Server und Event Tabelle mit bis zu 15 Eintr√§gen integriert.¬† Anzeige der WIFI-Empfangsst√§rke in % im Webinterface.
    ESP-ID und Core VDD eingef√ľgt.
    Erweiteung der Messenger Dienste
  • 29.06.2022 Version 1.00rc0
    Projekt Begin

MQTT-Zirkulationssteuerung

Technische Beschreibung MQTT-Zirkulationssteuerung
Technische Beschreibung MQTT-Zirkulationssteuerung

Der Source Code zu diesem Projekt kann in unserem Web Shop erworben werden.

Key Features:

  • Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit durch DS18B20 Temperatursensoren
  • Kompakte Bauform ¬©Sonoff TH 16 Schaltmodul
  • Landing Portal f√ľr die WIFI und MQTT Konfiguration
  • ¬©Amazon Alexa Anbindung (Zirkulation Start/Stop) bzw. √ľber entsprechende Routinen
  • Einsparung von Heiz- und elektrischer Energie
  • Kurze Amortisationszeit
  • Maximaler Komfort bei der Warmwasserbereitstellung
  • Minimale Pumpenlaufzeiten, geringer Verschlei√ü
  • Optionaler R√ľcklaufsensor f√ľr eine noch bessere Effizienz
  • Leichte Integration in eine vorhandene Automatisierung durch MQTT-Client Funktion
  • Weboberfl√§che zur optimalen Parametrierung auch ohne MQTT
  • Wachsender Funktionsumfang durch Firmware OTA-Updates direkt vom Hersteller

Allgemeines:
Die Zirkulationspumpe in ihrer Trinkwasseranlage sorgt daf√ľr, dass auch an weit entfernten Entnahmestellen jederzeit warmes Wasser zur Verf√ľgung steht, ohne das vorher minutenlang Wasser ungenutzt im Abfluss verschwindet.
Dies geschieht durch eine st√§ndige Zirkulation von hei√üem Wassers zwischen dem Warmwasserspeicher und der letzten Entnahmestelle ihrer Trinkwasseranlage, was letztendlich zu hohe W√§rmeverlusten des Warmwasserspeichers f√ľhrt. Abgesehen von diesen W√§rmeverlusten, wird zus√§tzlich auch st√§ndig elektrischer Energie f√ľr den Betrieb der Zirkulationspumpe ben√∂tigt, was √ľber die gesamte Lebensdauer der Anlage mit hohen Kosten zu Buche schl√§gt.

Um diese Verluste m√∂glichst gering zu halten, ist die √ľblichste und g√ľnstigste L√∂sung, eine einfache Zeitschaltuhr mit Tagesprogramm. Die Zeitschaltuhr wird in den Stromkreis zwischen Steckdose und Zirkulationspupe geschaltet, um au√üerhalb der √ľblichen Entnahmezeitr√§ume die Zirkulationspumpe vom Stromnetz zu trennen.

Der Nachteil bei dieser L√∂sung liegt jedoch darin, dass bei einem anderen Nutzungsverhalten die Pumpe aus ist und kein warmes Wasser zur Verf√ľgung stellt oder die Pumpe l√§uft zu Zeiten, obwohl gar kein warmes Wasser ben√∂tigt wird. In beiden F√§llen geht viel Energie verloren und eine komfortable Bereitstellung von warmem Wasser ist nicht gegeben.

Die Lösung:
Im hier vorgestellten Projekt soll nun gezeigt werden, wie diese Problematik mit einem handels√ľblichen ¬©Sonoff TH10/16 (10/16A) WLAN-Schaltmodul und einem daran angeschlossenen DS18B20 Temperaturf√ľhler einfach und schnell gel√∂st werden kann.

Das TH10/16-Modul ist eins der wenigen Module der Firma ¬©Sonoff, das √ľber ein kleines Schaltnetzteil verf√ľgen und nicht wie viele der anderen Module √ľber einen Kapazitives Netzteil. Der gro√üe Vorteil hierbei ist hier die Galvanischetrennung zwischen dem 230V Stromnetz und der daran angeschlossenen Elektronik. So ist es m√∂glich √ľber eine kleine vierpolige 2,5 mm Klinkenbuchse Sensoren direkt mit den IO-Pins des ESP8266 Mikrokontroller zu verbinden, ohne dass Netzspannung an den Sensoren anliegt.

Das TH10/16 Modul inklusive eines DS18B20 Temperatursensors kostet kaum mehr als eine elektronische Zeitschaltuhr, bringt aber ein Maximum an Energieeinsparung und das ohne einen Eingriff in die bestehende Hausinstallation vornehmen zu m√ľssen.
Das Modul kann direkt bei Amazon mit kurzen Lieferzeiten bestellt werden.

Das Funktionsprinzip:
Die grundlegende Funktionsweise basiert auf der Erfassung eines Temperaturanstiegs an der Entnahmeleitung des Warmwasserspeichers.

Produktlink f√ľr eine einfache und effektive¬† Sensorbefestigung

Der Wasserhahn fungiert hierbei quasi als Fernbedienung.
Wird f√ľr einen kurzen Moment Warmwasser entnommen, z.B. beim Z√§hneputzen. Registriert der Temperaturf√ľhler an der Entnahmeleitung diesen Temperaturanstieg, die Zirkulationspumpe augenblicklich angefordert und l√§uft f√ľr die Zeitdauer der eingestellten Laufzeit.
Schon kurze Zeit sp√§ter, steht warmes Wasser am Wasserhahn zur Verf√ľgung.
Um eine schnelle Reaktionszeit zu gewährleisten, sollte der Sensor der Entnahmeleitung möglichst nahe am Warmwasserspeicher angebracht werden, damit das System möglichst schnell auf eine Entnahme und den damit verbundenen Temperaturanstieg reagieren kann.
An den ¬©Sonnoff kann optional ein weiterer DS18B20 Sensor angeschlossen werden, der die R√ľcklauftemperatur erfasst. Ist ein zweiter Sensor angeschlossen, wird dieser automatisch von der Firmware erkannt und es erscheinen weitere Eingabefelder in den Einstellungen.
Hier kann dann unter anderem die R√ľcklauftemperatur eingetragen, bei der die Zirkulationspumpe wieder vorzeitig abgeschaltet werden kann.

Wird kurze Zeit nach einer Zirkulationspumenanforderung eine weitere Entnahme erkannt, greift die Wartezeit. Sie verhindert ein mehrmaliges Einschalten nach einer k√ľrzlichen Entnahmen. Da sich bereits hei√ües Wasser in den Leitungen befindet, dass sich nur langsam wieder abk√ľhlt.
Die Pumpenlaufzeit sowie die Wartezeit nach einer Zirkulation k√∂nnen √ľber entsprechende Parametrierung in den Einstellungen optimal an die Gegebenheiten angepasst werden.

Findet √ľber einen langen Zeitraum keine Entnahme statt, kann es durch das stehende Wasser in den Rohrleitungen zu einer Verkeimungen kommen (Urlaubszeitr√§ume, Wochenendh√§user usw.).
Um einer Verkeimung vorzubeugen und ein Höchstmaß an Hygiene zu gewährleisten, startet nach einer definierbaren Zeitpanne automatisch eine Hygienezirkulation. Diese wird in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt, wenn zwischenzeitlich keine Entnahmen stattgefunden haben.

In eine sp√§ter geplanten Firmware Versionen ist eine vorausschauende Zirkulationsanforderung geplant. Soll diese Funktion genutzt werden, wird der oben beschriebene, zweite DS18B20 Sensor in der R√ľcklaufleitung ben√∂tigt!

Wenn ein regelmäßiges Verbrauchsverhalten erkannt wird, sollen diese Zeiträume erlernt und die Zirkulation bereits im Voraus startet, um unnötigen Wartezeiten zu minimieren. Hingegen soll während längerer Abwesenheit die Vorausschauenden Zirkulationsläufe automatisch unterbunden werden. Mit der ersten Entnahme nach dieser Pause, startet dann die Vorausschauende Zirkulation wieder automatisch. Sollten sich Verbrauchsverhalten geändert haben, sollen die veralteten Informationen automatisch gelöscht und dann nach und nach durch die neu erlernten Informationen ersetzt werden.

Hardware:
Die Hardware der Zirkulationssteuerung besteht aus einem ©Sonoff TH10/16 mit einem oder optional zwei DS18B20 1-Wire Temperatursensoren. Die beiden Zahlen 10/16 bezieht sich auf die Schaltleistung des Moduls.
Wir raten zum ¬©Sonoff TH16, er ist kaum teurer als der TH10, bietet jedoch wesentlich mehr Komfort beim Anschluss der Versorgungsspannung und der Pumpe durch seine Klemmanschl√ľsse. Au√üerdem bietet er eine ausreichende Reserve bei der Schaltleistung, was die Lebensdauer des Relaisschaltkontaktes ebenfalls wesentlich verl√§ngert.

Die Sensoren werden √ľber eine vier polige 2,5 mm Klinkenbuchse angeschlossen. √úber diese Buchse werden zwei GPIO’S und die Versorgungsspannung herausgef√ľhrt.

Steckerbelegung ©Sonoff TH10/16

Der Stecker ist ein vierpoliger 2,5mm Klinkenstecker, √ľber den die 1-Wire Temperatursensoren vom Typ DS18B20 mit dem Modul verbunden werden (DQ – GPIO 14, +3,3V und GND). Beim Anschluss von zwei Temperatursensoren, werden diese parallel an die entsprechenden Anschlusspins angeschlossen.
Die Temperatursensoren am Warmwasservorlauf bzw. am Zirkulationsr√ľcklaufrohr, erkennen kleinste Temperatur√§nderungen und steuern so das Laufverhalten der Zirkulationspumpe.
Da der ¬©Sonoff nur eine 2,5mm 4-Pin Eingangsbuchse besitzt, gibt es f√ľr den Anschluss von zwei Sensor zwei einfach L√∂sungen. Man schneidet die angespritzten Stecker (soweit vorhanden) ab und verbindet die jeweils gleichen Adern miteinander. Nun kann man entweder einen l√∂tbaren Stecker verwenden, an den die Adern entsprechend der oben beschrieben Anschlussbelegung angel√∂tet werden. Eine Zweite, l√∂tfreie L√∂sung bietet die Verwendung eines sogenannten Terminal Adapters Klinke 2,5mm 4-Polig mit Schraubklemmen.

Aderfarbcode der DS18B20 Sensoren
DS18B20 Sensoren können zwei Adrig oder auch drei Adrig angeschlossen werden.
Bei einem zweiadrigen Anschluss betreibt man den Sensor im sogenannten parasit√§ren Modus, die ben√∂tigte Versorgungsspannung wird √ľber die Sensorleitung eingespeist und √ľber einen kleinen Kondensator im inneren des Sensors gespeichert.

Signal
Beschreibung Klemme des Adapters
GND
(sw/gn)
GND V
Data
(gelb/weis)
DQ – GPIO 14 L
VDD
(rot)
+3,3V Versorgungs-spannung     |
—–
¬† —

Jeder DS18B20 Temperatursensor besitzt seine eigenen, einzigartigen 64-bit Seriennummer, was den Betrieb mehrere Sensoren an nur einer Datenleitung zu zulässt.

Hardwareanpassung des ©Sonoff

M√∂chten Sie die Hardware Modifikation und das flashen einer eigenen Firmware selbst vornehmen, wird im folgenden die Vorgehensweise hierf√ľr kurz beschrieben.
Diese Beschreibung soll lediglich eine Hilfestellung geben und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit!
Alle selbst durchgef√ľhrten Arbeiten erfolgen auf Ihr eigenes Risiko!

An dieser Stelle wird ausdr√ľcklich darauf hingewiesen, dass f√ľr alle beschrieben Arbeitsschritte, wie der Austausch des Flashspeichers, die Programmierung einer neuen Firmware, dass ¬©Sonoff Modul komplett von der 230V Netzspannung getrennt sein muss.
Ansonsten besteht Lebensgefahr durch einen elektrischen Schlag!

Der Flashspeicher, der mit dem das ¬©Sonoff TH Modul ausgeliefert wird, ist ein Winbond 25Q08FV, der mit einer Gr√∂√üe von 8MBit (1MByte) f√ľr diese Anwendung und die „Over the Air“ OTA-Update Funktion etwas zu knapp bemessen ist. Da bei einem OTA Update die H√§lfte des Flash Speichers als Ladespeicher ben√∂tigt wird. Deshalb wird er durch einen Winbond 25Q32FV mit 32MBit (4MByte) im SOP-8 Geh√§use ausgetauscht, den Sie in unserem Webshop erhalten.

Um erstmalig eine eigene Firmware auf dem ¬©Sonoff zu installieren, sind auf der Platine bereits alle ben√∂tigen Pins herausgef√ľhrt.
F√ľr den Flashvorgang wir eine USB-Seriell Modul mit einer VSS von¬† 3,3V ben√∂tigt. Vor dem Anschluss des Moduls ist auf die richtige Einstellung der Versorgungsspannung zu achten. Bei vielen dieser Module kann die Versorgungsspannung VSS zwischen 3.3V und 5V umgeschaltet werden. Eine zu hohe Versorgungsspannung f√ľhrt zur sofortigen Zerst√∂rung des ¬©Sonoff Moduls.

Einrichten der WIFI Verbindung:
Um die Zirkulationssteuerung  in das lokale Netzwerk zu integrieren, wird Anfangs ein eigener AP geöffnet. Verbindet man sich mit diesem AP und öffnet anschließend im Webbrowser die IP-Adresse 192.168.4.1 gelangt man in das Konfigurationsportal der Zirkulationssteuerung.
Hier k√∂nnen dann alle notwendigen Einstellungen f√ľr das lokale Netzwerk (SSID, Kennwort) und die die Verbindung zum MQTT-Broker (Server IP, Benutzername, Kennwort und Port) vorgenommen werden.
Konnte anschlie√üend mit den eingegebenen Informationen eine Verbindung zum lokalen Netzwerk hergestellt werden, sind alle Daten und Konfigurationen der Steuerung, neben dem MQTT-Broker auch √ľber das integriertes Web-Interface erreichbar.

Einrichten einer Amazon Alexa Verbindung:
Die Zirkulationssteuerung kann √ľber ein Sprach Kommando mit Alexa Ger√§ten ein bzw. ausgeschaltet werden. Wurde die Zirkulationssteuerung mit dem ein Kommando aktiviert, l√§uft genau wie bei der Entnahmeerkennung die eingestellte Pumpenlaufzeit ab, bevor die Zirkulationspumpe automatisch wieder deaktiviert wird.
Um die Zirkulationssteuerung √ľber Alexa ansteuern zu k√∂nnen, vergeben Sie zuerst den Alexa Invocation (Aufrufnamen) im Webbrowser oder per MQTT. Nach der Eingabe wird die Zirkulationssteuerung neu gestartet und ist bereit f√ľr die Kommunikation mit Alexa Ger√§ten.
Stellen Sie vor der Suche von neuen Ger√§ten in ihrer Alexa App sicher, dass ihre Alexa mit dem 2,4 MHz Netzwerk ihres Routers verbunden ist, da vom ESP8266 nur dieses Tr√§gerfrequenz unterst√ľtzt wird.
W√§hlen sie in der Alexa App im Reiter Ger√§te, Ger√§t hinzuf√ľgen aus. Anschlie√üend suchen sie nach Sonstige Ger√§te und starten sie die Suche. Nach dem die Zirkulationssteuerung erkannt wurde, kann diese mit den Kommando „Ger√§tename ein / aus“ angesteuert werden.

Ansicht im IO-Broker:

Die Ansicht zeigt alle verf√ľgbaren Parameter der Zirkulationssteuerung.

Beschreibung der Notes

Note Name Beschreibung Lesen / Schreiben
INFO/Hostname Bezeichnung des Moduls Read
INFO/Port Webserver Por Read
INFO/IPAdress Aktuelle IP-Adresse Read
INFO/Modul WLAN-Modul Read
INFO/RestartReason Beschreibung des letzten Neustart Ereignisses Read
INFO/Version Aktuelle Firmware Version Read
SETTINGS/AlexaInvocationName Alexa Aufrufname (max. 30 Zeichen) Read / Write
SETTINGS/BackflowTemp R√ľcklauftemperatur Abschaltwert (¬įC) Read / Write
SETTINGS/CHECKUPDATE Neustes Firmware Update laden (set true) Read / Write
SETTINGS/GradientIntTime Garatientenzeit ab ersten erkannten Temperaturanstieg
(sek.)
Read / Write
SETTINGS/LegionellaWaitTime Hygienezirkulationszeit
(Std.)
Read / Write
SETTINGS/PumpRunTime Pumpenlaufzeit (min.) Read / Write
SETTINGS/RelaisDirection Wirkrichtung des Realis Read / Write
SETTINGS/StartPump Pumpe manuell starten (set true) Read / Write
SETTINGS/StopPump Pumpe manuell stop
(set true)
Read / Write
SETTINGS/TempGradient Temperaturgradient innerhalb der (¬įC)
GradientIntTime
Read / Write
BackflowTemperatur R√ľcklauf Temperatur DS18B20 (¬įC) Read
PreflowTemperature Vorlauf Temperatur DS18B20 (¬įC) Read
PumpRequest Zirkulationspume aktiv
(on/off)
Read
RelPinState Status Relais Pin
(high/low)
Read
RemainingLegionellaTime Abgelaufene Hygiene Zirkulations Wartezeit
(Std.)
Read
RemainingPumpRunTime Abgelaufene Zirkulationszeit
(Min.)
Read
RemainingPumpWaitTime Abgelaufene Wartezeit
(Min.)
Read
Uptime Zeit seit dem letzten Neustart Read
Vcc Prozessor Core Spannung Read
WIFI-Quality
WIFI-Qualität in % Read

Ansicht im Webbrowser:

Analog zur Ansicht im Broker stehen alle Parameter auch im Webbrowser Interface zur Verf√ľgung.

Aus Sicherheitsgr√ľnden wurde eine Anmeldung an der Weboberfl√§che des Regensensors eingef√ľhrt!
Die Standard Anmeldedaten f√ľr die Eingabeaufforderung lauten:

Benutzername: admin
Kennwort: Password

Hinweis:
Wird keine Sicherheitsabfrage f√ľr die Weboberfl√§che gew√ľnscht, lassen Sie das Kennwortfeld einfach leer!

Versionsverlauf:

Intended:

  • Hard.Firmware Version 1.03
    Neu Funktionen f√ľr das vorausschauende Entnahmeverhalten.

Released:

  • 02.08.2022¬† Version 1.02
    WIFI-Quality Anzeige in MQTT und Webinterface eingebaut
    Webpage Kennwortabfrage eingebaut, bei leerem Kennwort erfolgt keine Abfrage.
    Uptime Fehlerbeseitigung.
  • 22.04.2022¬† Version 1.01
    Fehlerbeseitigung bei der √úbertragung der MQTT Daten. Updates bei der Genauigkeit der Messwerte verbessert.
    Bibliotheksupdate durchgef√ľhrt, neues Anmeldeportal.
  • 29.11.2021 Version 1.00
    Integration f√ľr Ansteuerung mit ¬©Amazon Alexa

MQTT- Kapazitiver Regensensor

Kapazitiver Regensensor Dokumentation
Kapazitiver Regensensor Dokumentation

Der Source Code f√ľr dieses Projekt kann in unserem Web Shop erworben werden.

Allgemeines

Anfang 2021, wurde von uns eine IoT-Wetterstation f√ľr eine Projekt in S√ľdtirol entwickelt. Ein Teil der Aufgabenstellung bestand darin, einen kapazitiv arbeitenden Regensensor zu integrieren.
Nach Abschluss der Entwicklung, blieben aus dem Prototyping noch einige der Sensor Platinen √ľbrig, daras entstand dann dieses Projekt.
Um dem interessierten Kunden das Funktionsprinzip n√§her zu bringen und eine Anleitung f√ľr den grundlegenden Aufbau eines kapazitiven Regensensors anzubieten, wurde der folgenden Artikel auf unserem Blog dazu ver√∂ffentlicht: Kapazitiver Regensensor.

Da die Anfragen f√ľr einen solchen Sensor sehr gro√ü waren, haben wir uns entschlossen ein kleine Auswerte Platine zu entwickeln, die mit einem ESP8266 (WEMOS D1 mini) ausgestattet ist und die Sensordaten per Webserver und MQTT zur Verf√ľgung stellt.
Zusätzlich befindet sich auf der Auswerte Platine ein potentialfreier Relais Schaltkontakt, der es erlaubt bei einer Regenerkennung auch direkt einen externen Schaltvorgang auszulösen. Um z.B. eine Markise ein zu fahren.

Aufbau Hardware

Das Regensensor Modul besteh aus drei Einzel Komponenten

  • Kapazitive Sensorplatine
    Die Funktionsweise der Sensorplatine wird bereits im Beitrag Kapazitiver Regensensor ausf√ľhrlich beschrieben, weshalb wir hier nicht mehr n√§her darauf eingehen werden.
  • Auswerteeinheit
    Die Platine der Auswerteeinheit bildet das Gegenst√ľck zur Sensorplatine. Die beiden Platinen besitzen dieselben Abmessungen, was bei der Befestigung z.B. in einem geeigneten Geh√§use wie einer Verteilerdose von gro√üem Vorteil ist. Die Bohrl√∂cher f√ľr die Befestigung der Auswerteeinheit werden somit komplett von der aufgeklebten Sensorplatine √ľberdeckt und bietet so einen perfekten Korrosionsschutz.
    Auf der Platine befindet sich ein DS18B20 Temperatursensor, der durch seine Position die Geh√§useinnentemperatur und gleichzeitig die Temperatur kurz unterhalb der Sensorplatine erfasst. Auf diese Weise kann in den Wintermonaten verhindert werden, dass sich Forst auf dem Sensor bilden kann. Bei einem Regenereignis wird die Sensorheizung ebenfalls automatisch aktiviert, um ein schnelleres Abtrocknen der Sensoroberfl√§che und somit eine schnellere Reaktionszeit des Sensors nach einem Regenereignisses sicher zu stellen. Die Maximale Sensor Temperatur wird √ľber den Temperatursensor geregelt, das spart Energie und erh√∂ht die Lebensdauer des Regensensors.
    Befindet sich kein Feuchtigkeit, Eis oder Kondensat auf der Sensoroberfl√§che, das durch die Erw√§rmung verdampfen kann, kommt es auch nicht zu einer Abk√ľhlung durch Verdunstung und der Sensor w√ľrde sich immer mehr aufheizen.
    Diese Regelung arbeitet mittels PWM (Pulsweitenmodulation), mit einer Frequenz von ca. 100Hz. Wurde Regen detektiert, findet im Temperaturbereich von 35 – 50¬įC eine stetige Regelung statt.
    Unterschreitet die Temperatur 4 ¬įC, wird die Sensor Heizung ebenfalls aktiviert um Frostbildung auf der Sensoroberfl√§che zu verhindern. Hierbei wird ebenfalls die Leistung der Sensorheizung in Abh√§ngig der gemessenen Temperatur geregelt. Der Regelbereich liegt hier bei zwischen 4¬įC und -6¬įC, was dann einer Heizleistung von 100 % entspricht.
    Um eine Betauung der Sensoroberfl√§che zu verhindern, .z.B. bei Morgentau oder Nebelbildung, wird die die kompensierte Sensorkapazit√§t als Messgr√∂√üe herangezogen. √úberschreitet diese einen Wert von 5 pF, wird die Sensorheizung mit einer Leistung von 20 % betrieben, um diesen Effekt zu eliminieren. Die Maximale Sensorheizleistung kann √ľber MQTT oder das Webfrondend in einem Bereich von 1 ‚Äď 100% eingestellt und somit begrenz werden. Die Spannungsversorgung der Sensorheizung wird √ľber eine 500mA selbstr√ľckstellende Sicherung gesch√ľtzt. Der WMOS D1 mini besitzt eine eigene selbstr√ľckstellende Sicherung. Die Spannungsversorgung erfolgt nicht √ľber die Micro USB-Buchse, sondern √ľber die zwei auf der Platine herausgef√ľhrten L√∂tpunkte *5V und GND. N√§here Informationen hierzu erhalten Sie in der Dokumentation, die sie oben im Beitrag kostenlos herunterladen k√∂nnen.

ACHTUNG:
Auf der Platine ist kein Verpolungsschutz vorhanden! Ein falscher Anschluss der Spannungsversorgung f√ľhrt zu einer Zerst√∂rung der elektronischen Bauteile.
Das Netzteil benötigt eine stabilisierte Ausgangsspannung von 5V= und  mindestens 1A  Ausgangs Strom, um die Auswerteeinheit und die Sensor Heizung sicher zu betreiben.

  • Auf der Platine der Auswerteeinheit befindet sich auch noch der hochgenaue Langzeit Timer 7555, der hier als 3V Variante best√ľckt ist und die Kapazit√§tsfrequenzumsetzung durchf√ľhrt. Als letztes Bauteil ist nun noch das Read Relais zu nennen, dass einen potentialfreien Ausgangskontakt zur Verf√ľgung stellt und bei einem Regenereignis ein externes Schaltsignal zur Verf√ľgung stellt.
    Der ungenutzte Raum der Platine wurde mit einem 2,54mm Lochraster versehen, das noch gen√ľgend Raum f√ľr eigenen Erweiterungen und Ideen bietet.
  • WEMOS D1 mini pro
    Das Schaltungsdesigne  des WEMOS D1 mini Board der Auswerteeinheit musste ebenfalls modifiziert werden (Nähere Informationen hierzu finden Sie in der Technischen Beschreibung).
    Es besitz 4 MB Flash, was ausreichend Platz f√ľr zuk√ľnftige Erweiterungen oder eigenen Ideeen bereith√§lt. Das Modul wird mit der aktuellen Firmware ausgeliefert, kann aber jeder Zeit √ľber ein Internetverbindung OTA auf die neueste Firmware Versionen upgedatet werden.
    Alle Anschl√ľsse des WEMOS sind nochmals separat auf dem Lochraster (Stiftleiste 2,54mm) herausgef√ľhrt.

Aufbau der Firmware

Um das Regensensormodul in das lokale Netzwerk zu integrieren, wird Anfangs ein eigener AP geöffnet. Verbindet man sich mit diesem AP und öffnet man anschließend im Webbrowser die IP-Adresse 192.168.4.1 gelangt man in das Konfigurationsportal des Regensensor Moduls.
Hier k√∂nnen dann alle notwendigen Einstellungen f√ľr das lokale Netzwerk (SSID, Kennwort) und die die Verbindung zum MQTT-Broker (Server IP, Benutzername, Kennwort und Port) vorgenommen werden.
Konnte anschlie√üend mit den eingegebenen Informationen eine Verbindung zum lokalen Netzwerk hergestellt werden, sind alle Daten und Konfigurationen des Sensors wie Einschaltschwellen, die Schalthysterese usw. neben dem MQTT-Broker auch √ľber das integriertes Web-Interface erreichbar.

Die Kapazit√§t des Sensors steht als Rohwert vom Sensor zur Verf√ľgung. F√ľr die Auswertung der Schaltschwelle, wird der kompensierte (kalibrierte) Sensorwert herangezogen.
Um nicht mit dem absoluten Kapazit√§tswert des Sensors arbeiten zu m√ľssen, kann der Sensorwert bei Trockenheit selbst definiert werden. Hierf√ľr wird eine Kalibrierung durchgef√ľhrt. So dass der Kompensierte Sensorwert dann bei Trockenwetter null hat.
Wandert der Wert um 10 pF in den negativen Bereich f√ľhrt das Sensormodul einen automatischen Nullabgleich durch.

√úbertragung der Werte per MQTT

Wird der Regensensor neu gestartet, werden alle Topics der Settings subscribed und anschließend alle Topics einmalig published.
Danach wird die publishing Routine in der Firmware fix alle 10 Sekunden aufgerufen und dabei nur die Werte published, die eine √Ąnderung seit dem letzten publishing Zyklus erfahren haben.
Dies geschieht um den Traffic möglichst gering zu halten.

Hier eine √úbersicht der ben√∂tigten Werte√§nderung f√ľr eine erneute MQTT √úbertragung:

  • curtemperature ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 1.0 ¬įC
  • curfrequency¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 50.0 Hz
  • curcapacity ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 3.0 pF
  • compcapacity ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 3.0 pF
  • calcapacity ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >=1.0 pF
  • precipitation¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 0.01 l/m2
  • windspeed¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 0.5 m/s
  • heatsinkpower¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 0.01
  • rain¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† ¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† true/false;
  • Uptime / Core Vcc¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬†¬† >= 0.01 V

Die CurCapacity und damit auch Comp.Cap. schwankt nat√ľrlich auch ohne Regen immer ein wenig, abh√§ngig von der Luftfeuchtigkeit, Nebel oder √§hnlichem. Deshalb wurde f√ľr die Auswertung der Regenerkennung ein Schwellwert definiert.

Berechnung der Niederschlagsmenge

Eine neue, aber noch experimentelle Funktion ist eine Berechnung der Niederschlagsmenge anhand der Sensorkapazit√§t und der Dauer des Regenereignisses. Hierf√ľr wird der Wert der kalibrierten Sensorkapazit√§t alle 30 Sekunden erfasst und in ein Array gespeichert. nach 15 Minuten, wird aus diesen Werten der Mittelwert gebildet. Die Summe der vier Viertelstundenwerten ergibt dann den Stundenwert, der nach der folgenden Funktion in eine Niederschlagsmenge (l/m2) umgerechnet wird und als 24 Stundenwerte ebenfalls in ein Array mit den Tageswerten geschrieben wird.

Diese Funktion berechnet sich nach der Formel:

float y = 3e-06 * sq(x) – 0.0004 * x + 0.0004;

Windgeschwindigkeitsmessung mit einem Anemometer

Ab Version 1.05 besteht die M√∂glichkeit ein Anemometer f√ľr die Ermittlung der Windgeschwindigkeit an die Auswerteeinheit anzuschlie√üen. Der neue Sensor wird nach dem ersten Impuls automatisch von der Firmware erkannt, anschlie√üend werden weitere Konfigurations- und Anzeigewerte per MQTT und im Web Frontend zur Verf√ľgung gestellt.

Das Anemometer muss √ľber einen potentialfreien Ausgangskontakt verf√ľgen (Sensor mit Reed Ausgangskontakt). Die Erweiterung des Auswertemoduls um diese Funktion gestaltet sich recht einfach, es werden lediglich die folgenden Bauteile ben√∂tigt.

  • Ein Widerstand 10 KOhm 1/4 W, print
  • Ein Keramikkondensator 100 nF, print
  • Ggf. eine Schraubklemme 2-polig, Raster 5,08 mm f√ľr den Sensoranschluss.

Das folgende Bild zeigt die einfache Schaltung, die f√ľr den¬† Anschluss eines Anemometers an der Auswerteeinheit nachger√ľstet werden muss. Die beiden Verbindungsleitungen des Anemometers werden einmal mit den 3.3V und dem GPIO 14 (D5) des WEMOS D1 mini verbunden. Am GPIO14 (D5) wird dann nur noch der Widerstand (10K) und der Keramikkondensator (100nF) gegen Masse angeschlossen.

Es werden viele verschieden Anemometer mit Reed Schaltkontakten im Handel angeboten. Diese unterscheiden sich nicht nur durch verschieden Bauformen (Diameter) sondern auch durch die Anzahl der Impulse pro Umdrehung.

Deshalb stehen nach dem Anschluss eines Anemometers zwei weitere Eingabeparameter im MQTT-Broker und dem Web Frontend zur Verf√ľgung, die eine individuelle Konfiguration des eingesetzten Anemometers zulassen. Der erste Parameter gibt die Anzahl der Impulse pro Umdrehung an. Wieviel Impulse pro Umdrehung der Sensor liefert, kann leicht mit einem einfachen Multimeter oder einem Durchgangspr√ľfer ermittelt werden, indem¬† man das Windrad einmal um seine eigene Achse dreht und das Schlie√üen des Kontaktes abz√§hlt.
Der zweite Parameter gibt die Windgeschwindigkeit in km/h, wenn sich das Windrad innerhalb einer Sekunde einmal um die eigene Achse dreht. Lesen Sie hierf√ľr in den Angaben des Herstellers nach.

Verwendet werden kann z.B. ein Anemometer der Firma TOOGOO mit der Typenbezeichnung „WH-SP-WS01 Anemometer“.
F√ľr dieses Anemometer sind die Konfigurationseinstellungen bereits in der Firmware eingetragen.

  • Pulse/Umdrehung = 1 Puls
  • Geschwindigkeit in km/h bei 1U/s = 2,4 km/h

Ansicht im IO-Broker:

Die Ansicht zeigt alle verf√ľgbaren Parameter des Sensormoduls.

Beschreibung der Notes

Note Name Beschreibung Lesen / Schreiben
INFO/Hostname Bezeichnung des Moduls Read
INFO/IPAdress Aktuelle IP-Adresse Read
INFO/Modul WLAN-Modul Read
INFO/Port Webserver Port Read
INFO/RestartReason Beschreibung des letzten Neustart Ereignisses Read
INFO/Device ID Geräte ID Read
INFO/Version Aktuelle Firmware Version Read
SETTINGS/Calibrate Sensorkalibrierung (set true) Read / Write
SETTINGS/CheckUpdate Neustes Firmware Update laden (set true) Read / Write
SETTINGS/HeatsinkMaxPower
(ab Version x.04)
Maximale Sensor Heizleistung  (%) Read / Write
SETTINGS/HystCapacity Schalthysterese Kapazitätswert (pF) Read / Write
SETTINGS/LightRain Schaltschwelle f√ľr die Textanzeige Light Rain (pF) Read / Write
SETTINGS/ModerateRain Schaltschwelle f√ľr die Textanzeige Moderate Rain (pF) Read / Write
SETTINGS/ModerateRain Schaltschwelle f√ľr die Textanzeige Normal Rain (pF) Read / Write
SETTINGS/ NormalRain Wirkrichtung (direct / inverse) Read / Write
SETTINGS/TrshCapacity Schaltschwelle f√ľr die Regenerkennung (pF) Read / Write
SETTINGS/WSPulsNumber (optional)
Pulse/Umdrehung
P/U
Read / Write
SETTINGS/WSWindSpeed (optional) Geschwindigkeit in (km/h bei 1U/s) Read / Write
Alive
(ab Version x.05)
Online Status des Moduls (true/false) Read
CalCapacity Kapazitäts- Kompensationswert (pF) Read
CompCapacity Relativer (kompensierter Kapazitätswert (pF) Read
CurCapacity Aktuelle Sensor Kapazität (absolut Wert (pF) Read
CurFrequency Aktuelle Sensorfrequenz (Hz) Read
HeatiSinkPower
(ab Version x.04)
Aktuelle Leistung der Sensorheizung (%) Read
Precipitation
(ab Version x.05)
Niederschalgsmenge l/m2 (experimentell) Read
SensorState
(ab Version x.10)
Sensor Status
(ok/failure)
Read
Rain Status der Regenerkennung (true/false) Read
RainState Status der Regenerkennung (Textform)
CompCapacity > TrshCapacity
= „dry“
CompCapacity < 150 = „light rain“
CompCapacity < 350 = „moderate rain “
CompCapacity < 700 = „normaly rain“
> 700= „heavy rain“
Read
Temperature DS18B20 Geh√§use/Sensor Temperatursensor Wert (¬įC) Read
Uptime Zeit seit dem letzten Neustart Read
Vcc Prozessor Core Spannung Read
WindSpeed
(optional)
Windgeschwindigkeit (m/s) Read

Einfaches Blockly Skript f√ľr den IO-Broker

In diesem Abschnitt soll Beispielhaft die Integration einer Markisen Ansteuerung mit einem Blockly Skript f√ľr den IO-Broker gezeigt werden.
Die Variable ‚ÄěRain-Trigger‚Äú ist eine User definierte boolesche Variable im Broker und dient hier als Trigger f√ľr das Umschalten zwischen den Zust√§nden der Regenerkennung und der Regenende Erkennung.

In diesem Skript wird bei einer Regenerkennung ein kurzer ‚ÄěClose‚Äú Befehl an einen Shelly 2.5 Rollladenschalter gesendet, eine Bedienung durch den Nutzer bleibt somit jederzeit weiterhin m√∂glich.

Ansicht im Webbrowser:

Analog zur Ansicht im Broker stehen alle Parameter auch im Webbrowser Interface zur Verf√ľgung.

Ab Firmware Version x.08 wurde aus Sicherheitsgr√ľnden eine Anmeldung am Webinterface eingef√ľhrt!

Die Standard Anmeldedaten f√ľr die Eingabeaufforderung lauten:

Benutzername: admin
Kennwort: Password

Hinweis:
Wird keine Sicherheitsabfrage f√ľr die Weboberfl√§che gew√ľnscht, lassen Sie das Kennwortfeld einfach leer!

Montage Vorschlag:

Das Regensensor Modul sollte nach Westen ausgerichtet in einem Winkel von ca. 30¬į mountiert werden, damit der auftreffende Regen die Sensoroberfl√§che nur benetzt und abflie√üen kann.
Die Ausrichtung nach Westen sch√ľtzt die Sensoroberfl√§che vor direkter Sonneneinstahlung, was die Lebensdauer der Lackschicht enorm¬† verl√§ngert!

Das Modul lässt sich leicht in eine Hensel Verteilerdose (ohne Klemmen) mit den Abmessungen 104 mm x 104 mm, vom Typ DK 0200 G / IP66 einbauen.

Hinweis:
Die oben genannte Abzweigdose besitzt keine Einf√ľhrungen oder W√ľrgenippel. Die Einf√ľhrungs√∂ffnungen sind mit einer Gummimembrane ausgestattet, die leicht durchstochen werden kann und das Kabel anschlie√üend wieder Wasserdicht umschlie√üt.

Im ersten Schritt werden die Befestigungsl√∂cher f√ľr vier Distanzh√ľlsen M3x8mm auf der Deckel Oberseite angezeichnet und mit einem 3,2mm Bohrer gebohrt.
Dann werden die Löcher mit einem Senker soweit angesenkt, dass die M3x4mm Senkkopfschrauben plan in den Senkungen verschwinden.

Anschlie√üend wird mit einem Fr√§ser oder einem Forstner Bohrer ein ca. 25 mm gro√ües Loch f√ľr den Sensorstecker und den DS18B20 Sensor ausgemessen und gebohrt.

Nun werden die Distanzh√ľlsen M3x6mm auf der Innenseite des Deckels befestigt und die Auswerteeinheit so montiert, dass die Buchsen Leiste und der Sensor im Sensorbohrloch platziert sind.

Danach kann der Sensor mit Silikon auf den Deckel aufgeklebt werden.

Achten sie beim Aufbringen des Sensors darauf, dass die Stiftleiste richtig in der zehn Poligen Buchsen Leiste steckt, so dass nach dem aufbringen der Sensorplatine auch alle vier Senkkopfschrauben verdeckt werden.

Versionsverlauf:

Intended:

  • Hard.Firmware Version 2.00
    Integration einer LUX-Messung mit einem VEML7700 (I2C).

Released:

  • 09.10.2023 Version 1.13
    – HTML Code verbessert
  • 07.08.2023 Version 1.12
    РFehlerhafte Windwerte größer 300 Km/h ausgeblendet.
  • 09.03.2023 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.11
    – √úberwachung der Regensensor Funktion „SensorStatus“¬† verbessert. MQTT-Struktur neu angelegt, der f√ľhrende „/“ wurde entfernt!.
    Wichtiger Hinweis:
    Bitte beachten, dass da durch ein neuer Eintrag im Broker erzeut wird!!!
  • 20.10.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.10
    – √úberwachung der Regensensor Funktion „SensorStatus“ hinzugef√ľgt.
  • 23.08.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.09
    – Fehler bei der Uptime behoben und Uptime Library eingebunden.
    – Webserver Port in MQTT/Info eingef√ľgt.
    – Genauigkeit bei Chart und der Durchschnittlichen Regenmenge verbessert.
    – Anzeige der Core VDD im Web Frontend.
  • 29.07.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.08
    Anzeige MQTT/Info/Port des Webservers.
    Wird das Webserver Kennwort leer gelassen, erscheint kein Anmeldedialog im Webbrowser.
    Fehlerbeseitigung √úberlauf bei der Uptime Anzeige.
  • 15.07.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.08
    Erweiterung der Parametrierung f√ľr die Textausgabe des Regenstatus.
    Erweiterung WIFI-Manager, um den Regensensor mit einem Port forwarding im Router auch aus dem Internet erreichen zu können, kann nun der Webserver Port frei konfiguriert werden.
    Zusätzlich wird nun ein Anmeldename und ein Kennwort beim Aufrufen der Webseite abgefragt, um die Sicherheit zu erhöhen.
  • 25.04.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.07
    Aktualisierung der Arduino Librarys, neues Anmeldeportal.
  • 04.02.2022 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.06
    Optimierung bei der √úbertragung der MQTT Daten. Updates bei der Genauigkeit der Messwerte verbessert.
  • 28.08.2021 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.05
    Integration eines Anemometers zur Ermittlung der Windgeschwindigkeit.
    Precipitation Wert (Experimentelle Niederschlagsmenge) Errechnung √ľber Viertelstunden Mittelwerte der Comp. Kapazit√§t in l/m2, in MQTT und im Web Browser eingerichtet. Niederschlags Chart Demo Version 24h.
    LWT / Alive – Last Will Testament Onlinestatus des Sensormoduls in MQTT integriert. Reduzierung des MQTT Datenverkehrs.
  • 29.07.2021 Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.04
    – Sensor Temperatursteuerung, Regelung der Leistung per PWM
    und Option zur Begrenzung der maximalen Heizleistung.
    – Temperaturregelung der Sensorheizung f√ľr Frostschutz und
    Maximaltemperatur.
    – Betauungsschutzfunktion ab einer Kompensierten
    Sensorkapazität von 5 PF, Heizleistung Sensorheizung auf 20%
  • 16.07.2021: Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.03
    ‚Äď √úberarbeitung im Dialog Update, Reset und Restart im
    Web Frontend vorgenommen.
    – Regen Status als Klartextausgabe.
  • 03.07.2021: Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.02
    ‚Äď Anzeige im MQTT – Broker erweitert.
  • 04.06.2021: Alle HW Versionen
    Firmware Version 1.01
    ‚Äď In dieser Version wurde eine Fehlerbeseitigung im
    Web Frontend vorgenommen, es betrifft die Umschaltung
    der Wirkrichtung des potentialfreien Relais Ausgangs.

Controllino Erweiterung f√ľr 8 x 1-Wire Sensoren oder Analogeig√§nge

Das Modul kann in unserem Web Shop erworben werden.

Technische Beschreibung Controlino Sensorslot Modul
Technische Beschreibung Controlino Sensorslot Modul
Controllino Sensorslot Beispiel
Controllino Sensorslot Beispiel

Allgemeines

Die SPS Module mit der Bezeichnung ‚ÄěCONTROLLINO‚Äú sind frei programmierbare Arduino‚ĄĘ Standard und Arduino‚ĄĘ Software kompatible SPS Steuerung f√ľr den privaten und industriellen Gebrauch nach Norm EN 61010-2-201.
Der CONTROLLINO dient als elektronische Steuereinheit und ist auf ein Maximum an Kompatibilität ausgelegt.

Das Ger√§t verf√ľgt nicht nur √ľber alle g√§ngigen Anschl√ľsse, sondern kann auch komplett von Grund auf programmiert werden.

Das CONTROLLINO kann auf Basis der Arduino‚ĄĘ IDE in der Programmiersprache C programmiert werden. Hierbei handelt es sich um eine Open Source Entwicklungsumgebung.

Zudem gibt es sehr viele Bibliotheken die das Programmieren vereinfachen.

Viele der angebotenen CONTROLLINO Module besitzen zu den bereits vorhandenen Klemmanschl√ľssen zus√§tzliche Pinheader Anschl√ľsse, die als 36-pol. Wannensteckerleisten ausgef√ľhrt sind und somit alle relevanten Anschl√ľsse des Microkontrollers als TTL-Kompatible Anschl√ľsse zur Verf√ľgung stellen.

Die auf diesen Steckerleisten herausgef√ľhrten I/O‚Äôs besitzen einen ESD-Schutz und befinden sich hinter dem aktivem Spannungsteiler des CONTROLLINO und sind deshalb 5V TTL kompatibel, was eine Grundvoraussetzung f√ľr die Anbindung von Erweiterungen ist.

Genau hier setzt das ‚ÄěCONTROLLINO Sensorslot Modul 1-Wire‚Äú an.

Um weitere externe Sensoren wie z.B. 1-Wire Temperatursensoeren oder Eing√§nge an die Controllino SPS’en anschlie√üen zu k√∂nnen, wurde dieses Modul entwickelt. Es erlaubt den Anschlu√ü von bis zu acht exteren 5V kompatiblen Eing√§ngen, die √ľber den X1-Pinheader Anschluss des Controllino herausgef√ľhrt sind.
Werden 1-Wire Sensoren angeschlossen, k√∂nnen diese √ľber eine entsprechende DIP-Schalter Einstellung dem A0-Eingang des Controllino zugewiesen werden.

Die Zuschaltung eines exteren Pull-Up Widerstandes und die Auswahl des Widerstandswertes ist eben so √ľber einen DIP-Codierschalter m√∂glich.

Alle √ľbrigen Eingang√§nge, die nicht f√ľr den Anschluss von 1-Wire Sensoren ausgew√§hlt wurden, stehen weiterhin als 5V Digital- Analogeing√§nge zur Verf√ľgung.

Key Features

  • Die Spannungsversorgung erfolgt direkt √ľber den Systembus des CONTROLLINO
  • Selbstr√ľckstellende Sicherung zum Schutz des angeschlossenen CONTROLLINO
  • Anschluss von bis zu acht 1-Wire Sensoren
  • Flexibel durch diverse Best√ľckungs- und Anschlussvarianten (Wannenstecker oder Schraubklemmen)
  • Power LED f√ľr eine erleichterte Fehlersuche
  • Konfiguration der Sensoranschl√ľsse und des Pull-Up Widerstands √ľber DIP-Schalter
  • √úberspannungsschutz f√ľr jeden Sensorslot
  • Kurzschlussfeste 5V Sensorversorgung f√ľr jeden Sensorslot
  • Einfacher Anschluss an das CONTROLLINO Modul durch eine Flachbandkabelsteckverbindung
  • Mehrfachnutzung des Pinheaders m√∂glich durch Anschluss eines Flachbandkabels mit mehreren Buchsenstecker.
  • Einfache Hutschienen Montage durch Hutschienen Railgeh√§use
  • Sehr kompakte Bauform
  • Vielseitig verwendbar auch f√ľr andere Anwendungen

Kapazitiver Regensensor Funktionsweise

Zum Blogbeitrag MQTT-Regensensor Modul

Allgemeines:

Im Internet wird eine Vielzahl von verschiedenen Regensensoren angeboten. Die meisten davon kommen aus Fernost und arbeiten nach dem Resistance Prinzip.

Trifft ein Regentropfen auf die nicht isolierten Kontakte des Sensors, werden die nebeneinanderliegenden kammf√∂rmigen Kontakte durch den Regen verbunden, was letztendlich zu einer Reduzierung des Sensorwiderstandes f√ľhrt.

Diese Widerstandsänderung ist abhängig vom Verschmutzungsgrad des Regenwassers, sowie der bereits eingetretenen Oxidation des Regensensors.

√úber eine Komparator Schaltung kann hierbei meist der Schaltpegel eingestellt werden, bei dem Regen detektiert wird und der dann ein digitales Ausgangssignal setzt.

Manche Sensoren stellen zus√§tzlich zu diesem Digitalausgang noch ein Analogsignal zur Verf√ľgung, was eine L√∂sung f√ľr eine zeitweilige Kalibrierung des Sensors durch die¬†Software erlauben w√ľrde.

Das große Problem bei dieser Messmethode ist es, dass selbst bei Sensoren mit vergoldeten Kontaktoberflächen immer parasitäre Ströme fließen.

Da praktisch immer ein kleiner Gleichstrom an beiden Polen des Sensors anliegt, f√ľhrt dies unabh√§ngig von der Qualit√§t des Sensors zu einem elektrochemischen Prozess und damit √ľber kurz oder lang zu einer schrittweisen Zerst√∂rung des Sensors.

Eine bessere Lösung stellt dieser Sensor dar, da er auf einem anderen Prinzip, dem kapazitiven Prinzip beruht.

Das Funktionsprinzip bei einem kapazitiven Sensor ist dem oben vorgestellten Messverfahren durchaus ähnlich. Es unterscheitet sich jedoch in einem wesentlichen Punkt, bei Regen wird hier keine leitende Verbindung hergestellt. Durch die Wassertropfen auf der Oberfläche wird lediglich die Kapazität des Sensors verändert, das Wasser wirkt als Dielektrikum.

Der Vorteil bei diesem L√∂sungsansatz liegt darin, dass keine blanken Leiterbahnoberfl√§chen der Witterung ausgesetzt sind und dadurch auch kein elektrochemischer Prozess ausgel√∂st wird, der den Sensor auf Dauer irreversibel besch√§digt. Alle leitenden Teile sind durch eine Lackschutzschicht vor Witterungseinfl√ľssen gesch√ľtzt.

Die Kapazit√§t des Sensors betr√§gt im trockenen Zustand ca. 170pF. Tritt eine Betauung ein oder trifft Regen auf den Sensor, steigt die Kapazit√§t an. Durch das ermittelte Delta C, l√§sst sich sogar eine Aussage √ľber die Art des Regens und dessen Intensit√§t treffen. Ist es Neblig oder es handelt sich um einen feinen Nieselregen, der die Sensoroberfl√§che benetzt, bilden sich viele kleine Wasser Tr√∂pfchen auf dem Sensor, was wiederrum zu einem gro√üen Delta C f√ľhrt.
Bei einem Durchschnittlichen Regen Ereignis sind es vorwiegend größere Tropfen, die zu einem großen Teil sofort wieder abrutschen, so ergibt sich ein kleineres Delta C.

Um schnell festzustellen zu können, ob der Regen zu Ende ist, besitzt der Sensor eine Heizung an der Platinen Unterseite. Diese besteht aus zwanzig 15 Ohm Heizwiderstände, die es bei einer Versorgungsspannung von 5V immerhin auf eine Heizleistung von knapp 1,8 W bringen.
Sie sorgen f√ľr eine z√ľgiges verdunsten der Fl√ľssigkeit bzw. einer Eisbildung auf der Sensoroberfl√§che.

Durch die sehr kleine Bauform des Sensors, kann selbst mit dieser relativ geringen¬† Leistung ein schnelles (ca. 5 Min√ľtiges) Abtrocknen sichergestellt werden.
Energetisch gesehen ist es sinnvoll, die Sensorheizung nur f√ľr die Dauer einer Regenerkennung zu betreiben. Das bedeutet, wird keine Feuchtigkeit oder Regen mehr detektiert, soll die Sensorheizung abgeschaltet werden!
Hierf√ľr ist ein Transistor auf der Sensorplatine vorgesehen.
Wird hier ein Mosfet best√ľckt und ist der Pin in dieser Hardware Version 1.00 f√ľr dessen Ansteuerung nicht angeschlossen, muss dieser auf Masse gelegt werden.
Da der Mosfet bei einem offenem Gate in einem Halbleitenden Zustand gehen k√∂nnte, was zur einer Zerst√∂rung des Bauteils f√ľhren w√ľrde.

Diese Bild zeigt die Best√ľckung der Unterseite des Sensors. Es ist gut zu erkennen, das im Layout zwar Pats f√ľr eine Befestigung der Sensorplatine vorgesehen sind, diese jedoch keine Bohrung besitzen. Weshalb hier auch kurz auf die Befestigung des Sensors eingegangen werden soll.

Wie zu sehen ist befinden sich die Anschl√ľsse ann√§hernd mittig auf der Sensorplatine.

Verwandt man z.B. eine feste wasserdichte Hensel Anschlussdose um die Elektronik darin zu verstauen, gen√ľgt es in den Deckel ein passendes rundes Loch zu bohren, damit die Anschl√ľsse nach innen geleitet werden k√∂nnen. Der Regensensor selbst wird am besten mit Silikon wasserdicht mit dem Deckel verklebt.
Sollten dennoch Befestigungslöcher benötigt werden, so können diese nachträglich ausgebohrt werden.

Es bietet sich an die Platine f√ľr die Auswertung mit dem entsprechenden Gegenst√ľck auszustatten, so dass diese von der Innenseite aufgesteckt werden kann.

Die Befestigung dieser Platine kann mit Distanzbolzen, die am Deckel eingeschraubt werden, erfolgen. Werden die Schrauben nicht vom Sensor (mit Silikon) √ľberdeckt, sollte hier auf Edelstahlschrauben zur√ľckgegriffen werden.

Im Unteren Bild ist der Schaltplan der Sensorplatine zu sehen.
Bei der Steckverbindung wurde wert daraufgelegt, dass die Signale f√ľr alle m√∂glichen Anschlussvarianten an den Pins herausgef√ľhrt wurden.

Somit stehen dem Endanwender auch alle m√∂glichen Messverfahren zur Verf√ľgung, die zur Kapazit√§tsmessung angewandt werden k√∂nnen.

Kapazitiver Regensensor V1.01

Pin Belegung:

  1.  VDD +5V / 3,3V
  2. NC
  3. Sensorheizung
  4. Ladewiderstand
  5. Analog wert (Ladezustand)
  6. Entladewiderstand
  7. GND
  8. GND

Kapazitätsmessung durch Laden- und Samplen der Kondensatorspannung

Die Platine des kapazitiven Regensensors wurde f√ľr verschieden Anwendungsbereiche entwickelt, deshalb gibt es auch verschieden Best√ľckungsvarianten.

Wenn man z.B. einen PIC Mikrokontroller mit einem Komperatoreingang verwnden, kann eine Messmethode angewendet werden, bei die Kapazit√§t des Sensor √ľber den Pin 6, R23 entladen wird (Pin auf LOW) und der Pin anschlie√üend wieder als Komperator Eingang umgeschaltet wird.
Der Pin 4, der zu diesem Zeipunkt im Tristate (hochohmig) war, wird nun als Ausgang programmiert und auf LOW geschaltet. Dieser l√§d nun die die Kapazit√§t des Regensensors √ľber R22 auf, bis der Komperatoreingang kippt.
Die ermittelte Zeit dient dann als Grundlage f√ľr die Kapazit√§tsbestimmung.
Beim MQTT-Regensensormodul wird ein anderes Messvervahren angewannt, da dieser nicht √ľber einen Komperatoreingang verf√ľgt.

Hier wird der AOUT (der gegen GND direkt die Kapazität des Sensors dartellt) als Kapazität eines Multivibrators genutzt, der abhängig von dieser Kapazität seine Ausgangsfrequenz ändert. Diese Ausgangsfrequenz wird an einem digitalen Eingang des ESP8266 gemessen und die Sensorkapazität aus der Frequenz berrechnet.

Da f√ľr dieses Messverfahren der C1, R22 und R23 nicht ben√∂tigt werden, m√ľssen diese Bauteile bei diesem Messverfahren nicht mit best√ľckt werden.

Das obengenannte Messverfahren, dass sich jedoch nur f√ľr gr√∂√üere Kapazit√§ten im Bereich zwischen 10 nF und 2000 uF eigent, beschreibt der folgende Source Code von von Matthias Busse

Quellenverweis :
Kapazitäten von 10nF bis 2000uF einfach messen mit dem Arduino

// Kapazität Messgerät 10nF bis 2000uF
//
// Matthias Busse 22.2.2015 Version 1.1

#define messPin 0            // Analog Messeingang
#define ladePin 13           // Kondensator lade Pin √ľber einen 10kOhm Widerstand
#define entladePin 11        // Kondensator entlade Pin √ľber einen 220 Ohm Widerstand 
#define widerstand  9953.0F  // 10 kOhm > gemessen 9,953 kOhm

unsigned long startZeit;
unsigned long vergangeneZeit;
float microFarad;
float nanoFarad;

void setup() {
  pinMode(ladePin, OUTPUT);     // ladePin als Ausgang
  digitalWrite(ladePin, LOW);  
  Serial.begin(9600);           // Serielle Ausgabe
  Serial.println("Kapazitaetsmesser Version 1.1");
}

void loop() {
  // Kondensator laden
  digitalWrite(ladePin, HIGH);            // ladePin auf 5V, das Laden beginnt
  startZeit = micros();                   // Startzeit merken
  while(analogRead(messPin) < 648){}      // 647 ist 63.2% von 1023 (5V) 
  vergangeneZeit= micros() - startZeit - 114; // 0-Messung abziehen (112-116 us)
  if(vergangeneZeit > 4294960000) vergangeneZeit = 0; // Minuswerte auf 0 setzen (ist long deshalb der hohe Wert)
 // Umrechnung: us zu Sekunden ( 10^-6 ) und Farad zu mikroFarad ( 10^6 ),  netto 1  
  microFarad = ((float)vergangeneZeit / widerstand);   
  Serial.print(vergangeneZeit);           // Zeit ausgeben
  Serial.print(" nS    ");         

  if (microFarad > 1){
    if(microFarad < 100) {
      Serial.print(microFarad,2);         // uF.x ausgeben
      Serial.println(" uF     ");
    }
    else {
      Serial.print((long)microFarad);     // uF ausgeben
      Serial.println(" uF     ");
    }
  }
  else {
    nanoFarad = microFarad * 1000.0;     // in nF umrechnen
    if(nanoFarad > 10) {
      Serial.print((long)nanoFarad);     // nF ausgeben
      Serial.println(" nF     ");
      }
    else
      Serial.println("kleiner 10 nF");  
  }

  /* Kondensator entladen */
  digitalWrite(ladePin, LOW);             // ladePin auf 0V 
  pinMode(entladePin, OUTPUT);            // entladePin wird Ausgang 
  digitalWrite(entladePin, LOW);          // entladePin auf 0V 
  while(analogRead(messPin) > 0){}        // bis der Kondensator entladen ist (0V)
  pinMode(entladePin, INPUT);             // entladePin wird Eingang
  
  while((micros() - startZeit) < 500000){}   // bis 500ms warten, d.h. max 2 Ausgaben pro Sekunde
}

Kapazitätsmessung sehr kleiner Kapazitäten

Da bei sehr kleien Kapazit√§ten die Ladezeit des Kondensators ebenfalls sehr klein wird, m√ľsste beim oben vorgestellten Messverfahren der Ladewiederstand im Verh√§ltnis hierzu entsprechend vergr√∂√üert werden, um mit der Samplingrate des AD-Wandlers im Mikrokontroller immer noch ein akzeptables Messergebnis erzielen zu k√∂nnen.

Das Problem bei einem sehr gro√üen Ladekondensator liegt darin, dass nat√ľrlich auch der analoge Eingang des Mikrokontrollers den Kondensator belastet und entl√§d. Der Messfehler wird also umso gr√∂√üer, je gr√∂√üer der Ladewiderstand wird, bis das System am Ende kippt und der Ladewiderstand die ben√∂tigte Ladung nicht mehr liefern kann.

Da sich die Kapazit√§t des Regensensors in einem Bereich von 170pF – max. 400 pF bewegt, wird hier f√ľr auf eine anderes Messverfahren zur√ľckgegriffen werden.

Das Frequenzmessverfahren

Bei diesem Messverfahren wird keine ADC benötigt, es kommt mit einem Digitaleingang des Mikrokontrollers aus.
Hierf√ľr kommt der hochgenaue Langzeittimer NE555 zum Einsatz.
Dieser Timer seht sowohl in einer 5V Variante als NE555, als auch f√ľr Mikrokontroller die nicht 5V tolerant in einer 3V Variante ICM7555 zur Verf√ľgung.

Arbeitet der Mikrokontroller mit 3,3,V und stehen nur ein NE555 zur Verf√ľgung, kann nat√ľrlich auch ein Spannungsteiler am Ausgang den Levelshift √ľbernehmen.

Der NE555 wird in dieser Schaltung als Multivibrator eingesetzt, der abhängig von angeschlossenen Kondensator seine Ausgangsfrequenz verändert.

Wenn am Ausgang gleiche Ein- und Ausschaltzeiten erzeugt werden sollen, muss die Standardschaltung (siehe oben) mit einer Diode parallel zum Widerstand R2 aufgebaut werden. Andernfalls kann diese Diode einfach entfallen. In der obigen Bauteilauslegung ist das Tastverhältnis annähernd 1:1 was auch hier die Diode unnötig macht.
Im Programm des Regensensors werden beide Varianten ber√ľcksichtigt. Da sowohl die Zeitdauer der negativen als auch der positive Halbwelle gemessen und anschlie√üend addiert werden. Und damit die ganze Periodendauer berechnet wird.

F√ľr die Messung wird vom Regensensor nur der Pin 5 (Analogwert) und Pin 7 (GND) ben√∂tigt.
Soll die Heizung genutzt werden kommen noch der Pin 1 (VDD) und Pin 3 (Sensorheizung aktivieren) hinzu.

Die Ein- Zeit berechnet sich wie folgt:
T1= 0,694 * (R1 + R2) * C

Die Aus- Zeit berechnet sich wie folgt:
T2= 0,694 * R2 * C

Die gesamte Periodendauer ist die Summe aus T1 +T2
T = 0,694 * C * (R1 +(2 * R2))
f = 1 / T

Die Frequenz ist 1 / T1 + T2, damit ergibt sich die Ausgangsfrequenz nach folgender Formel:
f = 1 / (0,694 * C * (R1 +2 * R2))

Da bei dieser Anwendung f√ľr uns nicht wichtig ist, welche Kapazit√§t der Sensor hat, kann bereits die gemessene Frequenz f√ľr eine Regenauswertung verwendet werden.

Der Vollständigkeit halber hier trotzdem noch die kurz die nach C umgestellte Formel:
C =1 / ( f * 0,694 * (R1 + 2 * R2))

Programaufbau f√ľr die Kapazit√§tsmessung des Regensensors

/* Capacitivemeasurement (c) by Dillinger-Engineering 10/2020

   Funktionsweise:
   Um die kleinen Kapazitätsveränderungen des Regensensors (pF-Bereich)
   mit einer hohen Genauigkeit zu messen, wird hier ein NE555/3V verwendet.
   Dieser arbeitet als Multivibrator mit einer Frequenz im KHz Bereich.
   √Ąndert sich die Messkapazit√§t, √§ndert (sinkt) auch die
   Frequenz. Je nach Auslegeung der Schaltung kann √ľber die
   Frequenzänderung dann die entsprechende Kapazität errechent werden. 
   Je gröer der Parameter "MeasuringCycleleTime" gewählt wird,
   um so genauer wird auch die Messung. Zu beachten ist dabei jedoch,
   dass sich, sollte ein Sensor Fehler (kein Signal vom Eingang) vorliegt, damit
   auch die Timeoutzeit entsprechnde verlängert !
*/

const byte InputPin = 5;                       // Wemos D1 mini (Pin D1)
const unsigned int MeasuringCycleleTime = 1e6; // 1000000 us
const long R1 = 10000;   //  10 KOhm
const long R2 = 100000;   // 100 KOhm


float GetFrequeny(){  // Ergebnis in Hz
  float fsum = 0.0;
  unsigned int counts = 0;
  double f, T;
  unsigned long SartTtime = micros();
  bool Fail = false;
  do {
    T = pulseIn(InputPin, HIGH, MeasuringCycleleTime) + pulseIn(InputPin, LOW, MeasuringCycleleTime);
    if(T==0){
      Fail = true;
    }
    f=1/T;      
    counts++;    
    fsum += f * 1e6;
  } while(micros() < (SartTtime + MeasuringCycleleTime) && !Fail); // 1 Sekunde mitteln
  if(Fail){
    return(0);
  }else{
    f = fsum / counts * 0.9925;    //Korrekturwert ermitteln und einrechnen
    return(f);
  }
}

float GetCapacity(){  // Ergebnis in pF
  return(1/(GetFrequeny() * 0.694 * (R1 + 2 * R2))* 1e12);
}

void setup() {
  pinMode(InputPin, INPUT);
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  char CharStr[30];
  
  // Show Data on Serial if available
  sprintf(CharStr,"Capacity: %.3f pf", GetCapacity()); 
  Serial.println(String(CharStr));
  sprintf(CharStr,"Frequenz: %.3f Hz", GetFrequeny()); 
  Serial.println(String(CharStr));
}

 

ESP8266 EEProm richtig verwenden

Grundlagen

Der ESP8266 verf√ľgt je nach Best√ľckung des verwendeten ESP-Moduls √ľber ein Flash Speicher, der von 512 Byte bis zu 16KByte reichen kann.

Beim ESP wird hiervon fester Bereich von 4096 Byte f√ľr eine „qasi“ EEProm reserviert, welches vom Programm gelesen und auch beschrieben werden kann. Diese Daten bleiben wie das Programm nach einem Neustart erhalten.

Die Gr√∂√üe dieses f√ľr den EEProm reservierten Bereichs ist in der spi_flash.h unter SPI_FLASH_SEC_SIZE (4096) definiert.

Quelle: www.ullisroboterseite.de
Quelle: www.ullisroboterseite.de

EEproms eignet sich perfekt zum speichern non Daten bzw. von¬†Daten Strukturen, die nach einem Neustart des ESP wieder zur Verf√ľgung stehen sollen.
Da es sich hierbei aber immer noch um eine Flash Ram handelt und diese vom Hersteller mit einer maximalen beschreibbarkeit von ca. 10.000 mal angegeben werden, sollten hier nur Daten gespeichert werden, die keiner h√§ufigen oder gar zyklischen √Ąnderung unterliegen.¬†

Deshaln eignet sich dieser Speicher auch nicht f√ľr Messdaten, f√ľr¬† Konfigurationsdaten, die sich aber nur selten √§ndern, ist er perfekt.

Verwendung

Die definition erfolgt als Arduino-typischer Klassenkonstruktor mit der Klasse EEPROMClass, diese stellt eine Reihe vordefinierter Funktionen bereit, die f√ľr das Handling mit dem EEProm notwendig sind.

Mit „void EEPROMClass::begin(size_t size)“ wird das Objekt zun√§chst initialisiert.

Dabei wird ein interner Puffer mit Namen _datain der angegeben Größe angelegt.
In diesen Bereich, der nun als EEPROM deklarierte ist, wird nun der Puffer eingelesen.
Alle nachfolgende Lese- bzw. Schreib Operationen in disem Zwischenpuffer.
Dieser Zwischenpuffer wird erst dann in den Flash Speicher √ľbertragen, wenn man dies mit der Methode EEPROM.commit(); anfordert oder das Programm die Operation mit einem EEPROM.end(); abschlie√üt.

Die internen Variablen _dirty vermerkt, ob eine √Ąnderung des Dateninhalts stattgefunden hat. Ein Zur√ľckschreiben des Pufferinhalts erfolg deshalb nur dann, wenn auch eine √Ąnderung stattgefunden hat.

Die Methode getDataPtr() liefert den Zeiger auf den internen Pufferspeicher. Bei einem Aufruf dieser Methode wird _dirty gesetzt, da der Pufferinhalt √ľber diesen Zeiger abge√§ndert werden k√∂nnte.

Der Kalssenaufruf EEPROMClass benötigt beim Konstruktor die Angabe der Speicheradresse (Sektornummer) in EEPROM.cpp, _SPIFFS_end ergibt sich aus der in der IDE festgelegten SPIFFS-Konfiguration.

Die vordefinierte Instanz der Klasse EEPROM wir folgt angelegt:

EEEPROMClass EEPROM((((uint32_t)&_SPIFFS_end - 0x40200000) / SPI_FLASH_SEC_SIZE));

Um z.B. Konfigurationsdaten in Verbindung mit dem EEPROM zu lesen und zu speichern, bietet es sich an die Daten in einer Structur zu verwalten.

 

typedef struct {
  int PHysteresisH1 = 10;          // Fall Back Hysteresis f√ľr Relais 
  int PThresholdH1 = 100;          // Schwellwert f√ľr Relais 
  int PHysteresisL1 = 10;          // Fall Back Hysteresis f√ľr Relais 
  int PThresholdL1 = 50;           // Schwellwert f√ľr Relais 
  int PRelaisStateL1 = 0;          // 0- NO / 1- NC
  int PRelaisStateH1 = 0;          // 0- NO / 1- NC
  int PRelaisStateErr = 1;         // 0- NO / 1- NC
  int PSerialOutState = 0;         // 0- OFF / 1- ON
  int PWifiState = 0;              // 0- OFF / 1- ON
  int PMode = 0;                   // 0= relative / 1= Absolut Druck
  int PACMode = 0;                 // 0= keine Autocalibration / 1= Autokalibration
  int PDeltaAC = 10;               // Maximale Abeichung Druckdifferenz 
  int PCalibrationTime = 5000;     // Calibration Counter Time in ms
  unsigned long PHoldTime = 500;   // F√ľr Abfallverz√∂gerung in ms
} PSettings;
PSettings psettings;

Um Speicherplatz zu sparen, sollte der Pufferspeicher nicht größer als notwendig initialisiert werden. Die Maximale Größe beträgt 4096.

Lesen von Daten aus dem Pufferspeicher

EEPROM.begin(1024); // Puffergröße die verwendet werden soll
EEPROM.get(512, psettings); // Anfangsadresse bei der die definierte Structur abgelegt ist
EEPROM.end(); // schließen der EEPROM Operation

Schreiben von Daten in den Pufferspeicher und anschließende Übernahme in den Flash mit commit()

EEPROM.begin(1024);
EEPROM.put(0, settings); //Schreiben einer zweiten Structur ab Adresse 0
EEPROM.commit();
EEPROM.end();

Quellen Verweise:
www.ullisroboterseite.de
www.kriwanek.de

Dash Button Bestellsystem

Dashbutton Server Software
Dashbutton Server Software

Was ist ein Dash Button?

In diesem Projekt entsteht eine Batterie betriebener WLAN Dash Button in robuster Ausf√ľhrung.
Die Elektronik soll in einem Geh√§use aus Metall untergebracht werden und eine Schutzart von IP64 erf√ľllen (Schutz gegen Spritzwasser und Staub).

Ein Dash Button ist eine kleine Mikrocontroller gest√ľtzte Schaltung, die bei Anforderung mit einem lokalen WLAN Netzwerk eine Verbindung herstellen kann, um so Daten an einen beliebigen Server zu senden.

Um einen Dash Button in ein bestehendes WLAN Netzwerk zu integrieren, startet der Dash Button im AP-Modus, nach dem Verbinden z.B. mit einem Smartphone oder Laptop, wird automatisch ein Captive Portal auf dem Endgerät geöffnet.

Hier können anschließend folgende Credentials definiert werden:

  • SSID des lokalen WLAN Netzwerks
  • Passwort des lokalen WLAN Netzwerks
  • Hostname des Ziel-Servers
  • URL
  • Dash Token, ein ein-eindeutiger Schl√ľssel f√ľr die Aktion die der Dash Button ausl√∂sen soll

Aufbau der Hardware

Der Dash Button soll unabhängig von einer externen Energieversorgung arbeiten können. Das bedeutet, dass die Energieversorgung mit Batterien realisiert wird, die im Gehäuse untergebracht werden.

Prototyp Dash Button von oben
Prototyp Dash Button von unten
Prototyp eines DashButtons im Metallgehäuse, zum Testen der Feldstärke mit einer ext. Antenne.

Deep Sleep Modus

Softwaretechnisch wird hierf√ľr die sogenannte Deepsleep Funktion des Mikrocontrollers verwendet. In diesem Modus hat die Schaltung eine Stromaufnahme <70uA, was eine lange Lebensdauer der Batterien im Standby garantiert.

Nach Herstellerangaben, liegt der Deepsleep Ruhestrom bei ca. 10uA. Gemessen wurde beim Dashbutton jedoch eine Ruhestromaufnahme von ca. 60 uA. Dies muss jedoch noch genauer untersucht werden, da hier eine Messfehlertoleranz des Multimeters anzunehmen ist.

Parameter Typische Stromaufnahme Einheit
Tx 802.11b, CCK 11Mbps, Pout=+17dBm 170 mA
Tx 802.11g, OFDM 54Mbps,, Pout=+15dBm 140 mA
Tx 802.11n, MCS7, Pout=+13dBm 120 mA
Rx 802.11b 1024 byte packet lenght, -80dBm 50 mA
Rx 802.11g 1024 byte packet lenght, -70dBm 56 mA
Rx 802.11n 1024 byte packet lenght, -65dBm 56 mA
Modem-Sleep 15 mA
Light-Sleep 0,5 mA
Power save mode DTIM 1 1,2 mA
Power save mode DTIM 3 0,9 mA
Deep-Sleep 10 uA
Power OFF 0.5 uA

Eine Standard ESP-07 enth√§lt einen Flash RAM von 1M, f√ľr die Programmierung wird ein SPIFFS von 64 K voreingestellt.
Direkt auf dem Modul befinden sich zwei LED’s , die rote LED ist direkt mit der Versorgungsspannung verbunden. Diese LED verursacht auch im Deepsleep Modus einen schadhaften Ruhestrom von ca. 15 mA und muss deshalb entfernt werden.
Die blaue LED ist mit TxD verbunden und zeigt die Aktivität an diesem Pin an.

√Ąnderung des Energieversorgungsskonzeptes

Bei den Tests mit verschiedenen Prim√§rquellen hat sich gezeigt, das mit dem ersten Layoutentwurf immer nur ein relativ kleiner Teil der zu Verf√ľgungstehenden Kapazit√§ten entnommen werden kann. Deshalb wird nun in einer √ľberarabeitenen Hardware Revision ein StepUp Booster vom Typ¬†¬† NCP1402SN33T1 eingesetzt.

Dieser Baustein hat eine sehr niedrige Anlaufspannung von ca. 0.8V. Werden zwei AA-Battereien in Reihe betrieben, kann jede Zelle bis zu einer Spannung von 0.4V entladen werden, was knapp 90% der Gesamtkapazität der Zellen entspricht.

Der Baustein hat einen sehr niedrige Standby Stromaufnahme von nur 10uA und er stellt am Ausgang einen konstante Spannung von 3.3V zur Verf√ľgung.

Das Schaltungsdesigne wird auch dahingehend ge√§ndert, dass auf den Standbystrom des NCP1402SN33T1 und den Deep Sleep Modus des ESP6288 verzichtet werden kann, da die Summe der beiden Ruhestromaufnahmen dann doch einen betr√§chtlichen Anteil von ca. 70 uA aus mahen w√ľrden.

Zu Einsatz kommt ein Mos Fet Transistor, der gleich zwei Aufgaben erf√ľllt. Zum einen dient er dem Verpolungsschutz, wenn die Batteriene versehentlich falsch eingelegt wurden und sch√ľtzt so die Schaltkreise vor der Zerst√∂rung.
Und zum anderen, wird er als Schalter f√ľr die Sapannungsversorgung verwendet.

Mit dem Bet√§tigen des Tasters wird der Mos Fet leitend und stellt die Versorgungsspannung des Schaltkreises zur Verf√ľgung. Ms nach dem starten des ESP 8266 steuert dieser dann √ľbereinen Ausgang den Mos Fet an und verhindert so das sie Versorungsspannung nach dem loslassen des Taster wieder abgeschaltet wird.

Sobald alle n√∂tigen Programmaktionen abgearbeitet wurden, gibt der ESP 8266 den Schaltausgang des Mos Fet’s wieder frei und die Spannungsversorgung wird abgeschaltet.

Batterie Kapazität

Die Richtwerte f√ľr Alkalien Batterien schwanken lt. Herstellerangaben in folgenden Bereichen:

AAA 1000  - 1500  mAh
AA  2000  - 3000  mAh
D   12000 - 20000 mAh

Eine Duracell Plus soll lt. Herstellers Angaben bis zu 2.9 Ah haben, was einer Laufzeit im Deepsleep Modus von mehreren Jahren entspräche.

F√ľr Batterietests bietet das Layout unter anderem auch die M√∂glichkeit den Dash Button mit einer Knopfzelle zu betreiben.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Standard LR2032 nicht in Frage kommt, da bei diesem Typ bei einer Pulsbelastung die Spannung kurzfristig auf 2,8V einbricht. Was deutlich au√üerhalb der Spezifizierten Parameter des ESP8266 liegen w√ľrde.

Deshalb wurde f√ľr den Test eine Lithium Ionen Zelle z.B. Typ¬†LIR 2032 (35mAh) verwendet. Da diese Typen auch bei einer Pulsbelastung in der f√ľr den ESP8266 definierten Spezifikation bleibt.
Der Nachteil dieser kleinen Bauform liegt jedoch in der kurzen Standbyzeit,¬† die bei rund 60 uA Ruhestromaufnahme gerade mal f√ľr ca. 25 Tage reicht.

Bei der Verwendung von zwei in Reihe geschalteten AA-Zink Kohle Batterien ist der Arbeitsspannungsbereich f√ľr den Betrieb eines ESP8266 sehr eingeschr√§nkt. Bei neuen Batterien liegt die Spannung bei ca. 3,2 V. Nach einer Entladung von ca. 5% liegt die Spannung nur noch bei 3,0V. Somit erscheint der Einsatz solcher Batterietypen als wenig sinnvoll.

Eine weitere denkbare Option w√§re der Verwendung von drei in Reihe geschalteten AA-Zellen, um das Spannungsniveau¬† in einen besseren Auslastungsbereich zu bekommen. Hier bei m√ľsste dann jedoch wieder ein Spannungsregler eingesetzt werden, der zus√§tzliche Verluste mit sich bringt, was die Lebensdauer aber bei der verh√§ltnism√§√üig geringen Einschaltzeit kaum einschr√§nken d√ľrfte.

Typische Kennlienie einer Duracell AA Batterie. (Quelle Duracell Datenblatt)

So wird nun im dritten Anlauf f√ľr dieses Projekt angenommen, dass entweder zwei paralell geschaltete LiFEPO4 AA Akkus zum Einsatz kommen oder drei AA-Zellen die in Reihe geschaltet werden. Oder die Dritte Option ein LIPO Akku mit einer Ausgangsspannung von 3.7V.

Die Platine erh√§lt einen 3,3 V low drop Spannungsregler der Firma Mikrochip, vom Typ MIC5219-3.3BM5 LG33 3.3V ‚Äď40¬įC to +125¬įC SOT-23-5.

Dieser Baustein besitzt einen Enable Eingang, der es erlaubt die komplette Schaltung abzuschalten ohne das ein merklicher Ruhestrom fließt.

Durch den Einsatz dieses Reglers kann ein ein Eingangsspannungsbereiche zwischen 3 Р5v abgedeckt werden. Darurch sind alle drei Varianten der oben beschriebenen Spannungsversorgungen möglich.

LiFEPO4 AA Akkus liefern eine Spannung von 3,4 V / 700 mA, was einer Batteriekapazität von 100% entspräche.
Durch eine Parallelschaltung von zwei LiFePO4 Akkus kann somit die Kapazität auf 1400 mAh erhöht werden.

Hierbei l√§ge die Ausn√ľtzung der Batteriekapazit√§t bei etwa 60% (800 mAh), im Vergleich zu drei Zink-Kohle Batteriene. Deren Entladeschlussspannung bei 1v liegt, was bei drei in reihe geschaltenenen Zellen ca. 3V entspricht¬† = minimale Eingangsspannung der EPS lt. Spec.

Es ergäbe sich rein rechnerisch eine Standbybetriebszeit von ca. 1,5 Jahren.

Ein großer Vorteil bei der Verwendung von LiFePO4 Zellen liegt darin, dass die Zellen wiederaufladbar sind und somit viele Male wieder verwendet werden können.
Ein gravierender Nachteil der Parallelschaltung von zwei Zellen liegt jedoch in einer Verpolung.
Wenn die Zellen von nicht fachkundigem Personal gewechselt werden sollen,¬† kann es durch die Parallelschaltung der beiden Zellen bei einem falschen Einlegen zu einem Kurzschluss kommen, der dann zur thermischen Zerst√∂rung der Akkus und letztendlich des Dashbuttons f√ľhren w√ľrde.

Um eine lange Lebensdauer von Akkus zu gew√§hrleisten, sind diese unbedingt vor einer Tiefentladung¬† zu sch√ľtzen. Deshalb ist in der Firmware des DashButtons ein Schwellwert von 2,9 V programmiert, ab dem sich der Dash Button nicht mehr starten l√§sst. Die LED geht kurz an, blinkt f√ľr 1 Sekunde sehr schnell und geht dann sofort wieder aus!

Laut Herstellerangaben darf sich die Betriebsspannung eines ESP 8266 in einem Bereich von 3,0V – 3,6V bewegen (Typisch 3,3V).
Somit entspr√§che eine Batteriespannung von 3,0V gleich 0% Batteriekapazit√§t, was einen sofortigen Batteriewechsel n√∂tig machen w√ľrde!

Server Software

Die Server Software bietet die Möglichkeit, neben den Nutzinformation (Token) auch Informationen zur aktuellen Batteriespannung, Hard- und Software Version  und eine Statusinformation des DashButtons zu liefern.

Die Betriebsspannung wird mit dem Parameter &vbatt=x.xxx an den Server √ľbergeben.
Er gibt die Batteriespannung in Volt an.

Beispielberechnung f√ľr die Batteriekapazit√§t:

Bei Betrieb mit einer Li Fe PO4 Zelle , wird am Messeingang des Mikrocontrollers etwa eine  Betriebsspannung von 3,3V erreicht.
Was in diesem Fall einer prozentualen Batteriekapazität von 100 % entspräche.
Die minimale Betriebsspannung sollte 3,0V nicht unterschreiten, was somit die 0% der Batteriekapazität fest legt.

Im folgenden Beispiel wird angenommen, dass die Batterie noch eine Spannung von 3,15V (50%) liefert:

Y = Eingangsspannung 3,15V
Y0= 3,0 V
Y100= 3,3 V

X= Ergebnis in %
X0 = 0 %
X100 = 100%

X:= ((X100 – X0) * ( Y ‚Äď Y0 )¬† / ¬†(Y100 ‚Äď Y0)) + X0;

        100 * 0.1
Y = ————-¬† + 0 = 50%
               0.2

Wird der Parameter nicht √ľbergeben, wird der Wert im Server automatisch auf -1 gesetzt. Was soviel bedeutet, dass der Batteriestatus nicht ermittelt werden konnte bzw. nicht bekannt ist.

In der Server Software kann f√ľr jeden DashButton der verwendete Batterietyp ausgew√§hlt werden. Somit kann die Berechnung der Batteriekapazit√§t anhand einer hinterlegten Herstellerkennlinie erfolgen, was eine genauere Anzeige der tats√§chlichen Kapazit√§t erm√∂glicht.

Mit diesen Informationen kann in der Serverapplikation ein Mechanismus angesto√üen werden, der den Admin rechtzeitig dar√ľber informiert, wann ein Batteriewechsel erforderlich wird.

Das Layout bietet die Möglichkeit, verschieden Batterietypen in verschiedenen Leistungsklassen und Größen zu verwenden.

Externe Antenne

Um eine stabile Funkverbindung etablieren zu können, muss bei der Verwendung eines Metall- bzw. metallisierten Gehäuses eine externe Antenne verwendet werden!

Bei einem Standard ESP-07 Modulen ist bereits ein Anschluss f√ľr eine externe Antenne vorhanden. Wird der externe Antennenanschluss verwendet, muss die Verbindung zur internen (aufgel√∂teten) Antenne unterbrochen werden. Hierf√ľr ist der Null Ohm Wiederstand neben dem Antennenanschluss zu entfernen.

F√ľr die Verwendung einer externen Antenne muss der null Ohm Wiederstand (rotes Quadrat) entfernt werden. Wird das ESP07 Modul mit einer Batterie betrieben muss zus√§tzlich die Power LED (roter Kreis) entfernt werden, um ein unn√∂tiges entladen der Batterie zu vermeiden.

 

Wurde die interne Antenne entfernt,ist zwingend darauf zu achten, dass das Modul nicht ohne eine angeschlossene externe Antenne betrieben wird. Da dies zur Zerst√∂rung des ESP-Moduls f√ľhren kann.

Programmierung

Die Programmierung des Mikrocontrollers erfolgt √ľber einen Programmieranschluss, der auf der Platine vorhanden ist.
Diese Schnittstelle ist notwendig, um erstmalig eine Firmware in den Mikrocontroller laden zu können.

Hierbei ist zu beachten, dass die L√∂tbr√ľcke J1 die im Bild mit einem Stern gekennzeichnet ist, nicht geschlossen sein darf. Da im Auslieferungsstand der Pin GPIO16 auf low liegt und somit eine Dauer Reset anliegen w√ľrde.

Im Programm darf somit der GPIO16 nicht mit pinMode() konfiguriert werden.

L√∂tbr√ľcke f√ľr ein optionales automatisches aktivieren des DashButton nach einer fest definierten Zeitspanne. Sie verbindet den Pin GPIO16 mit dem Eingang RESET.

Funktionsweise des Tasters und der LED

Das Layout bietet je nach Best√ľckung die M√∂glichkeit einen Taster und eine LED in SMD Technik oder aber auch¬†bedrahteten Bauelemente zu verwenden. Somit ist es auch m√∂glich andere Bedientasten z.B. mit Kabelanschl√ľssen ein zu l√∂ten.

Befindet sich das Modul im Deepsleep Modus, kann es durch einen Tastendruck aufgeweckt werden.

Je nachdem wie lange der Taster¬† gedr√ľckt gehalten wir, werden unterschiedliche Funktionen aufgerufen:

  • Dr√ľcken bis eine Verbindung ausgebaut wurde¬† – Test Modus (Status 0).
  • Dr√ľcken √ľber einen Zeitraum von 10 Sekunden – WIFI Setup (Status 1).
  • kurzes Dr√ľcken des Tasters – l√∂st eine Bestellung aus (Status 2).

Anschließend versucht das Gerät eine Netzwerkverbindung zum lokalen AP zu etablieren, was durch ein langsames blinken der LED signalisiert wird.
Kann keine Verbindung hergestellt werden, beginnt die LED schnell zu blinken und man hat die M√∂glichkeit f√ľr 240 Sekunden eine Verbindung zu diesem Dash Button aufzubauen und die Konfiguration vor zu nehmen.
Erfolgt in dieser Zeit kein Login auf dem Dash Button, wird der Mikrocontroller wieder in den Deepsleep Modus versetzt, um die Batterie nicht unnötig zu strapazieren.

Ist der Verbindungsaufbau zum lokalen WLAN gegl√ľckt, wird die Nutzinformation (Dash Token) an den in den Credentials definierten Server verschickt.
Wurde der Empfang der Information vom Server best√§tigt, leuchtet die Status LED f√ľr drei Sekunden kontinuierlich.
Wird der Empfangs nicht vom Server best√§tigt, wird dies durch schnelles Blinken der LED f√ľr drei Sekunden angezeigt.
Anschließend wechselt der Mikrocontroller wider in den Deepsleep Modus.

Je nachdem welches Ereignis am Dashbutton ausgel√∂st wurde, wird eine entsprechende Statusinformation im Parameter &status=x dem HTTP Put Request √ľbergeben. Wird der Parameter nicht mit √ľbergeben, wird der Wert im Server automatisch auf -1 gesetzt, was soviel bedeutet das der Status nicht bekannt ist.

Server Applikation f√ľr den DashButton

Die Serverapplikation kann auch direkt mit dem Webbrowser getestet werden. Hierf√ľr wird in die Adresszeile der folgende Aufruf eingegeben:

http://HOST
/URL?&token=ef98c8246ef0409da5fb3a27afa4ec61
&vbatt=3.12&hv=1.00&sv=1.03&status=1

  • Host:
    Ist die IP-Adresse des Servers z.B. 192.168.1.123
  • URL:
    Ist eine Pfadangabe (optional f√ľr den augenblicklichen Stand) soll sp√§ter der Einordnung der Eintr√§ge dienen, z.B. f√ľr die Standorte.
  • token:
    Ist ein 32 stelliger ein eindeutiger Schl√ľssel des betreffenden Dash Buttons.
  • vbatt:
    Gibt die Batteriespannung in Volt an.
  • hv:
    Gibt die aktuelle Hardware Revision des DashButton an.
  • sv:
    Gibt die aktuelle Firmware Version des DashButton an.
  • status:
    Information √ľber den Ausl√∂ser des Ereignisses.
    0 – Test (Button wurde k√ľrzer als drei Sekunden gedr√ľckt)
    1 – Settings (Die Einstellungen wurden aufgerufen, durch langes dr√ľcken des Tasters)
    2 – Order (Ein Bestellauftrag wurde abgesetzt)
    3 – F√ľr weitere Statusinformationen reserviert
Weitere Ideen:
  • Der Dash Token sollte im Prinzip ein 32 Byte Hashcode sein, der einen Pr√ľfsumme oder einen CRC Check enth√§lt, um die Authentizit√§t des Tokens auf dem Server verifizieren zu k√∂nnen.
  • Es w√§re denkbar, dass sich ein Dash Button der l√§ngere Zeit nicht bet√§tigt wurde, automatisch aktiviert (z.B. alle 24h) und seinen Batteriestatus an den Server sendet.
    Der Parameter „status“ w√ľrde das Ereignis dann als Test identifizieren.
    Hierbei w√§re zu bedenken, dass ein zyklisches Verbinden mit dem WLAN und das Senden dieser Statusinformationen die Batterielebensdauer zus√§tzlich verk√ľrzen w√ľrde.

Einen lokalen Blynkserver beim Booten der Raspberry PI Starten

In diesem Beitrag wird am Beispiel eines lokalen Blynk Servers gezeigt, wie auf einer Raspberry PI eine Java File beim Starten und Herunterfahren der PI automatisch gestartet und heruntergefahren werden kann.

  1. Zuerst wird ein Startscript und ein Stopscript erstellt, die sp√§ter die Applikation mir Rootrechten startet und stoppt. Hier f√ľr wechseln wir mit sudo bash unsere Benutzerrechte auf Root.In unserem Beispiel speichern wir die Scripte im Verzeichnis /usr/local/bin/…
  • Start Script: /usr/local/bin/startBlynk.sh
  • Stop Script: /usr/local/bin/stoppBlynk.sh

Nach dem erstellen der Scripte m√ľssen noch deren Attribute auf ausf√ľhrbar gesetzt werden. Dies geschieht mit dem Befehl chmod +x NAME

Zu Starten des BlynkServers kann der Inhalt des Scripts startBlynk.sh im einfachsten Fall so aussehen:

#!/bin/bash
/usr/lib/jvm/jdk-8-oracle-arm32-vfp-hflt/bin/java -jar /home/pi/Blynk/server-0.39.10.jar -dataFolder /home/pi/Blynk &

Zu Stoppen des BlynkServers kann der Inhalt des Scripts stoppBlynk.sh im einfachsten Fall so aussehen:

#!/bin/bash
#sucht und beendet die Java Applikation
ps auxf |grep ’server-0.xx.x.jar ‚|`awk ‚{ print „kill “ $2 }’`

Als nächstes benötigen wir noch das folgendes Script (localBlynk) , wir speichere es in das Verzeichnis /etc/init.d/localBlynk

  • sudo nano /etc/init.d/localBlynk
  • Inhalt der Date:#! /bin/sh
    ### BEGIN INIT INFO
    # Provides:        localBlynk
    # Required-Start:
    # Required-Stop:
    # Default-Start:        2 3 4 5
    # Default-Stop:         0 1 6
    # Short-Description:    Stars & Stops BlynkServer
    # Description:          Stars & Stops BlynkServer
    ### END INIT INFO

 

# Start Stop Blynk local Blynk Server

case $1 in
start)
/bin/bash /usr/local/bin/startBlynk.sh
;;
stop)
/bin/bash /usr/local/bin/stopBlynk.sh
;;
restart)
/bin/bash /usr/local/bin/stopBlynk.sh
/bin/bash /usr/local/bin/startBlynk.sh
;;
esac
exit 0

  • Um das Script zum Systemstart hinzu zu f√ľgen, f√ľhren wir nun noch¬† folgende Kommandos aus:cd /etc/init.d/
    sudo chmod 755 localBlynk
    sudo update-rc.d localBlynkdefaults