Homematic Usertreffen 2019: Intelligente Rollladensteuerung

Homematic Usertreffen 2019: Intelligente Rollladensteuerung

Wer den Vortrag als Video anschauen möchte , bitteschön: https://www.youtube.com/watch?v=kLuUA9yjvbQ

Und hier ist das Sonnenstands-Skript:

HM-Skript   
!berechnung sonne_elevation, sonne_azimut; stand 07.08.2016  verfasser: eugen stall,  stall.biz
!dieses skript alle 4min aufrufen 
real temp;
real sin_phi;
real cos_phi;
integer sonnenzeit;
boolean nachmittag;
real sin_tau;
real cos_tau;
real tau1;
real sin_delta;
real cos_delta;
boolean vorzeichen;
 
integer temp = system.Date("%M").ToInteger() + 60*system.Date("%H").ToInteger();
integer sonnenzeit =temp + 720 - 0.5 *((system.SunriseTime("%M").ToInteger() + 60*system.SunriseTime("%H").ToInteger()) +system.SunsetTime("%M").ToInteger() + 60* system.SunsetTime("%H").ToInteger());
if (sonnenzeit > 1440) {sonnenzeit = sonnenzeit -1440;}
if (sonnenzeit < 1) {sonnenzeit = 1440 + sonnenzeit;}
if (sonnenzeit > 720) {sonnenzeit =sonnenzeit - 720; nachmittag = true; }
   else {sonnenzeit =720 -sonnenzeit;nachmittag =false;}
temp = 0.00436332313 * sonnenzeit;   
if (temp < 1.570796327)
  {real sin_tau =temp * ((temp * temp * temp * temp *  0.0083334) +1.0 - (temp * temp *0.1666667));
   temp= 1.570796327 - temp;
   cos_tau =temp * ((temp * temp * temp * temp *  0.0083334) +1.0 - (temp * temp * 0.1666667));}                   
   else {real tau1  =3.141592654 - temp;
         sin_tau =tau1 * ((tau1 * tau1 * tau1 * tau1 *  0.0083334) +1.0 - (tau1 * tau1 * 0.1666667));
         temp = temp  -  1.570796327;
         real cos_tau = (temp) *(-1.0)* ((temp * temp * temp * temp *  0.0083334) +1.0 - (temp * temp * 0.1666667));}
temp = system.Date("%j").ToInteger() +10;
if (temp > 365) {temp = temp - 365;}
if (temp < 92) {real tag = 0.0172142 *temp;
                tau1 = (-0.410152) *((tag * tag *tag * tag *0.041666)  + 1.0 - (tag * tag * 0.5));}
if ((temp >91) && (temp < 184)) {temp = 183 - temp; real tag = 0.0172142 *temp;
                                 tau1 = (0.410152) *((tag * tag *tag * tag *0.041666)  + 1.0 - (tag * tag * 0.5));}
if ((temp >183) && (temp < 275)) {temp = temp - 183; real tag = 0.0172142 *temp;
                                  tau1 = (0.410152) *((tag * tag *tag * tag *0.041666)  + 1.0 - (tag * tag * 0.5));}
if ((temp >274) && (temp < 366)) {temp = 365 - temp; real tag = 0.0172142 *temp;
                                  tau1 = (-0.410152) *((tag * tag *tag * tag *0.041666)  + 1.0 - (tag * tag * 0.5));}
sin_delta =tau1 * ((tau1 * tau1 * tau1 * tau1 *  0.0083334) +1.0 - (tau1 * tau1 * 0.1666667)); !sinus-naeherung
cos_delta = (tau1 * tau1 * tau1 * tau1 *0.0416667)  + 1.0 - (tau1 * tau1 * 0.5); !cosinus-naeherung
if (tau1 < 0.0) {vorzeichen = false; tau1 = (-1.0) * tau1;} else {vorzeichen = true;}
temp = 0.017453292*system.Latitude(); 
sin_phi =(temp * ((temp * temp * temp * temp * 0.0083334) +1.0 - (temp * temp * 0.1666667)));
cos_phi = ((temp * temp *temp * temp *0.0416667)  + 1.0 - (temp * temp * 0.5));
temp = (sin_phi * sin_delta) +( cos_phi * cos_delta * cos_tau);
temp = temp * (1.0 + (0.1666667 * temp * temp) + (0.075 * temp * temp * temp * temp));     
temp = 57.29577951 * temp;
temp= 0.1 *((temp *10.0) .ToInteger());     
dom.GetObject("sonne_elevation").State(temp);
WriteLine(temp);
 
if (tau1 >=0.2618) {tau1 = (1.1822 * tau1) - 0.0416;}else {tau1 = 1.0233 * tau1;}
if (vorzeichen == false) {tau1 = (-1.0) * tau1;}
temp = (sin_phi*cos_tau) - (cos_phi * tau1);
if (temp < 0.0) {boolean plus180 = true;}  
temp = sin_tau / temp;
vorzeichen = true;
if (temp < 0.0) {vorzeichen = false; temp = (-1.0)*temp;}
tau1 = 0.97723 * temp;
if ((temp >= 0.2679)&&(temp < 0.5774)) {tau1 = (0.84588* temp) + 0.035189;}
if ((temp >= 0.5774)&&(temp < 1.0)) {tau1 = (0.6195* temp) + 0.1659;}
if ((temp >= 1.0)&&(temp < 1.3032)) {tau1 = (0.43173* temp) + 0.3537;}
if ((temp >= 1.3032)&&(temp < 1.7321))  {tau1 = (0.3052* temp) + 0.51856;}
if ((temp >= 1.7321)&&(temp < 2.4142)) {tau1 = (0.1919* temp) + 0.7148;}
if ((temp >= 2.4142)&&(temp < 2.9459)) {tau1 = (0.123* temp) + 0.88115;}
if ((temp >= 2.9459)&&(temp < 3.7321)) {tau1 = (0.083312* temp) + 0.9981;}
if ((temp >= 3.7321)&&(temp < 5.0))  {tau1 = (0.050792* temp) + 1.1194;}
if ((temp >= 5.0)&&(temp <7.0)) {tau1 = (0.02775* temp) + 1.23465;}
if ((temp >= 7.0)&&(temp <12.0)) {tau1 = (0.01175117*temp) + 1.346641;}
if ((temp >= 12.0)&&(temp <20.0)) {tau1 = (0.004147854* temp) + 1.437881;}
if ((temp >= 20.0)&&(temp <50.0)) {tau1 = (0.0009987*temp) + 1.5008639;}
if (temp >= 50.0) {tau1 = (0.000099983* temp) + 1.54579974;}
if (tau1> 1.5707963278) {tau1 = 1.5707963278;}
if (vorzeichen == false) {tau1 = (-1.0) * tau1;}
tau1 = 57.29577951 * tau1;
if (plus180 == true) {tau1 = tau1 + 180.0;}
if (nachmittag == false)
  {tau1 = 180.0 - tau1; sonnenzeit = 720 - sonnenzeit;}
   else {tau1 = tau1 + 180.0;sonnenzeit = 720 + sonnenzeit;}
tau1 = 0.1 *((tau1*10.0) .ToInteger());
dom.GetObject("sonne_azimut").State(tau1);
WriteLine(tau1);

 

hier ist der Link zum Anklicken: https://www.stall.biz/project/robuster-sonnensensor-ganz-einfach

Hier ist der Link zum Anklicken:https://www.stall.biz/produkt/sonnensensor-glaskuppel

Hier ist der Link zum Anklicken: https://www.stall.biz/project/sonnensensor-fur-jalousien-und-rolladensteuerung

Hier ist der Link zum Anklicken: https://www.stall.biz/project/weatherman-die-perfekte-wetterstation-fuer-die-hausautomation

oder : https://www.stall.biz/project/rainyman-der-perfekte-sensor-fuer-regen-sonne-klima-bodenfeuchte-und-mehr

Der WIFFI-3.0 …die Raumsonde nicht nur für das Wohnzimmer

Der WIFFI-3.0 …die Raumsonde nicht nur für das Wohnzimmer

1. Der  WIFFI-3.0 in Kürze

Der WIFFI-3.0 ist ein weiteres sehr leistungsfähiges Modul einer Reihe von Sensor- und Aktor-Modulen, die hauptsächlich zur  Erweiterung  und  Ergänzung der Hausautomation mit der Homematic konzipiert sind.  Die WIFFI´s sind allesamt Funkmodule , die das in nahezu jedem Haushalt vorhandene gesicherte WLAN-Funknetz verwenden, um mit der Homematic-CCU  oder anderen Smarthome-Systemen zu kommunizieren.

Als Weiterentwicklung des WIFFI-wz 2.0 sind beim neuen WIFFI-3.0 neue Funktionaltäten integriert und das Modul deutlich kompakter aufgebaut. Die bisherigen Erfahrungen und die Verbesserungsvorschläge vieler User haben das neue Modul zu dem gemacht, was es jetzt geworden ist: eine sehr leistungsfähige Raumsonde für alle Räume im Haus. Damit sind eine Vielzahl von Automatisierungsaufgaben im Haus mit der Homematic realisierbar. Aber auch mit anderen Smarthome-Systemen macht der WIFFI-3.0 eine gute Figur, weil mit standardisierten Datentelegrammen (JSON_Format) eine universelle Kommunikation mit vielen Systempartnern möglich ist. Die umfangreiche Sensorik des WIFFI-3.0  generiert eine Vielzahl sehr nützlicher  Signale und Informationen:

Für die Anwesenheitserkennung 

  • der integrierte  Infrarot-Bewegungsmelder erkennt Personen und Tiere im Raum
  • der empfindliche  Geräuschmelder mit einstellbarer Schaltschwelle ergänzt die Anwesenheitsinformation
  • Mit Messung von  Geräuschpegel im Raum nach Mittel- und Spitzenwert lassen sich Aktivitäten im Raum quantifizieren

 Für die Heizung- und Klimasteuerung

  • Messung der Lufttemperatur
  • Messung der relativen  und absoluten Feuchte
  • Messung der Tautemperatur zur  Erkennung von Schimmelbildung
  • Messung des Luftdrucks mit Trendberechnung zur Wettervorhersage

Für die Beleuchtungssteuerung und für die intelligente Rollladen- und Jalousiensteuerung

  • Hochdynamische und genaue Helligkeitsmessung
  • Kontinuierliche Berechnung des Sonnenstandes mit Elevations- und Azimutwinkel 
  • Berechnung der Minuten vor Sonnenaufgang (SA)  und Minuten vor Sonnenuntergang (SU)
  • Integrierter Taster zum EIN-Ausschalten programmierbarer Funktionen

Für die hochwertige Überwachung der Raumluftqualität (optional mit BME 680))

  • Messung des Luftqualtätsindex IAQ qualitativ (sehr gut bis ungenügend)
  • Messung des Luftqualitätsindex quantitativ (Wert von 0 bis 500)
  • Messung CO2-Equivalent 
  • Messung VOC-Equivalent

Sonstige Funktionalitäten

  • Einbindung ins Heimnetz über WLAN
  • komfortable Eingabe der WLAN-Zugangsdaten mit Browser
  • Eigene Modul-Webseite zur kontinuierlichen Darstellung und Kontrolle der Messdaten 
  • Einfache Update-Möglichkeiten über integrierte Webseite
  • Farbanzeige der Luftqualität (ab 1/2019)

Die Datenübertragung erfolgt mit dem hauseigenen WLAN. Die Datenübertragung zur Homematic arbeitet völlig automatisch im Hintergrund, indem die Daten kontinuierlich auf entsprechende CCU-Systemvariablen abgebildet werden. Für die Verwendung in Verbindung mit ioBbroker oder anderen Hausautomationssystemen kann der WIFFI-3.0 anstatt zur CCU auch JSON Daten an eine programmierbare Serveradresse versenden. Und natürlich kann man den WIFFI auch ganz ohne Hausautomation verwenden: dafür hat das Modul seine eigene Webseite, womit die Messdaten im Heimnetz mit jedem üblichen Browser einfach dargestellt werden können. So hat man die aktuellen Zustandsdaten des Wohnraumes jederzeit auch auf dem Tablet oder Smartphone im Blick.

Das Webseiten-Erscheinungsbild könnte man zwar mit einer App graphisch aufpeppen, aber der Aufwand war mir einfach zu groß. Schließlich steht die Funktionalität an erster Stelle und die ist mit der aktuellen Webseite voll erfüllt. Aber vielleicht findet sich in der Community ein „App-Experte“, der aus der eine alternative Darstellungsmöglichkeit für Smartphone oder Tablet schafft.

Oben auf der Webseite sind die blauen Links zu den verschiedenen Webseiten des WIFFI-3.0. Darunter sind die Befehle aufgelistet, mit denen man das Modul komfortabel konfigurieren kann und weiter unten die IP-Adressen des Moduls und der CCU. und zur Kontrolle wird auch die Verbindungsqualität des WLAN angezeigt. Im unteren Bereich der Webseite sind die umfangreichen Sensordaten dargestellt. Die Aktualisierung im Browser erfolgt  automatisch im Minutentakt oder manuell durch Anklicken der Links.  In rot sind die Namen der entsprechenden CCU-Systemvariablen aufgeführt, mit denen die Messdaten automatisch synchronisiert werden. Die Replizierung erfolgt intelligent nach verschiedenen Kriterien, damit einerseits eine sehr schnelle Aktualisierung möglich ist und andererseits die Datenrate klein bleibt.

2. Der WIFFI-3.0 …  Nachbau relativ einfach!

Damit der Nachbau auch für den weniger versierten Elektroniker möglich ist, wurde ein Komplettbausatz entwickelt. Dabei wurde Wert darauf gelegt, daß die zu verlötenden Bauelemente möglichst nur große Standard-Bauteile sind. Der „vielbeinige“ Controller ist bereits auf einer fertigen Modulplatine verlötet und schon programmiert , so daß bei diesem wichtigsten Bauteil keine Probleme auftreten können.  Sorgfalt und der fachgerechte Umgang mit dem Lötkolben sind aber schon erforderlich!  Eine umfangreiche  bebilderte Bauanleitung  ( hier die Bauanleitung bis 1/2019) macht den Nachbau auch für „Nicht-Nerds“ gut machbar. Nachfolgend das Funktionsschema  des WIFFI-3.0:

Und so sieht das Ganze im zusammengebauten Zustand aus. Mit einer Stromversorgung über ein einfaches 5V/1A-Steckernetzteil sind keine Batterien notwendig. Das macht auch Sinn, weil ja im Wohnraum eh eine Steckdose vorhanden ist und regelmäßiger Batteriewechsel nur nervt!

Eingebaut wird die Controllerplatine in ein spezielles Gehäuse, das im 3D-Druck hergestellt wird. Man kann das Gehäuse mit dem Bausatz beziehen oder auch selbst ausdrucken. Die Sensoren und der Controller werden ohne spezielle Werkzeuge einfach nur in das fertige Gehäuse „eingeklipst“.  Alle Teile und alle zu verlötenden oder steckbaren Sensoren sind beim Bausatz schon dabei. Das Netzteil wird allerdings nicht mitgeliefert. Benötigt wird ein 5V/1A Steckernetzteil mit 5,5mm/2.1mm Hohlstecker.  Dabei sollte man beim Netzteil auf gute Qualität achten, weil diese ja immerhin im Dauerbetrieb arbeiten.  Die einschlägigen Elektronikhändler bieten hier genügend Alternativen an.

Ab 1/2019 ist im WIFFI3.0 noch eine RGB-LED eingebaut, die im transparenten Gehäuse die Luftqualität mit Farben anzeigt. Die Farben sind entsprechend dieser Tabelle.

3. Programmierung und Einstellung

Der WIFFI-3.0 verwendet als Mikrocontroller mit WLAN den WeMos D1 mini mit integrierter USB-Schnittstelle. Der WeMos ist vorprogrammiert, lediglich die für das WLAN notwendigen Zugangsdaten für den heimischen Router müssen eingegeben werden. Dies kann sehr komfortabel erfolgen, indem man den WIFFI-3.0 zur Einstellung als Hotspot arbeiten läßt.  Auf der eigenen Webseite des WIFFI (IP: 192.168.4.1) kann man dann die notwendigen Daten und Einstellungen mit einem normalen Browser durchführen. Dafür sind keinerlei Programmierkenntnisse notwendig, also alles sehr einfach. Die folgenden Schritte zeigen kochrezeptartig das Vorgehen:

1.RESET-Minitaster seitlich am WeMos_modul drücken. Einige Sekunden  warten bis die rote LED auf der Platine alle 1sec blinkt (dabei versucht der WIFFI-3.0 sich ins WLAN einzuloggen, was natürlich wegen des Fehlens der Zugangsdaten noch nicht geht!).

2. Dann den PROG-Taster (der Taster links unten neben dem WeMos) etwa 2sec drücken bis die rote LED im 0,5sec-Takt blinkt. Jetzt ist der WIFFI-3.0 im Hotspot-Modus.

3. Mit dem Smartphone oder besser Laptop  nach einem Hotspot mit dem Namen „wiffi“ suchen und die Verbindung herstellen. Da es eine gesicherte Verbindung ist, muß beim ersten Zugang das Kennwort „wiffi1234“ eingegeben werden. Danach ist, wenn alles richtig funktioniert, eine gesicherte Verbindung zum „wiffi“ vorhanden.

4. Auf dem so im WLAN eingeloggten Smartphone oder Tablet mit der Adresszeile des Browsers die Hotspot-Webseite des WIFFI  aufrufen mit: 192.168.4.1/?
Die Antwort im Browser müßte genauso aussehen wie im folgenden Bild:



5. Jetzt die notwendigen Eingaben in der Adresszeile des Browsers machen. Das macht man mit folgenden Befehlen, die immer mit einem Doppelpunkt(!) abgeschlossen werden:

192.168.4.1/?ssid:my_ssid:  dabei ist „my_ssid“ die SSID des eigenen Routers  (Achtung, die SSID selbst darf keinen Doppelpunkt enthalten!), am Schluss aber den Doppelpunkt nicht vergessen!)

192.168.4.1/?pwd:my_pwd:  dabei ist „my_pwd“ das Router-Passwort des eigenen Routers (Achtung, das PWD selbst darf keinen Doppelpunkt enthalten!), am Schluss aber den Doppelpunkt nicht vergessen!)

192.168.4.1/?ccu:my_ccu:  und „my_ccu“ ist die feste (!) IP der eigenen CCU1 oder CCU2 Wenn alle drei Daten richtig eingegeben sind und auf der Webseite auch richtig angezeigt werden , dann ist der WIFFI startbereit und kann mit dem Befehl:

192.168.4.1/?reset: oder dem Druck auf den RESET-Taster (am WeMos)  neu gestartet werden. Nach einigen Sekunden blinkt die LED  solange im 2sec Takt bis der WIFFI sich im heimischen WLAN eingeloggt hat. Danach sind nur sehr kurze LED-Lichtblitze vorhanden. Diese signalisieren eine erfolgreiche WLAN-Verbindung.

Jetzt kann die Webseite des WIFFI-3.0 im Heimnetz aufgerufen werden. Dazu schaut man im Router nach, welche IP der WIFFI-3.0 bekommen hat und ruft dann einfach diese IP auf, indem man diese IP in die Adresszeile des Browsers eingibt. Oder man schreibt einfach in die Adresszeile: wiffi.local.  Allerdings kann diese letzte Methode u.U. in einigen Heimnetzen nicht erfolgreich sein. Ich persönlich verwende immer die IP, dann hat man eine eindeutige Zuordnung. Deshalb stellt man dann auch sinnvollerweise den Router so ein, daß er dem WIFFI immer diese gleiche IP zuteilt. Die Antwort auf den Browseraufruf der WIFFI-IP ist im folgenden Bild dargestellt.

4. Anlernen an die CCU

Die automatische Verbindung zur CCU wird über Systemvariablen hergestellt, deren Namen vorgegeben sind (in rot im Bild oben). Diesen Namen wird beim WIFFI-3.0 noch ein Prefix vorangestellt. Bei mehreren WIFFIs in verschiedenen Räumen kann man damit eine raumspezifische Unterscheidung der Namenskreise machen.  Für das Wohnzimmer wählt man als Prefix z.B. „wz_“ und beim Schlafzimmer „sz_“ . In diesem Beispiel habe ich als Prefix einfach „aaa_“ gewählt, damit die Systemvariablen des WIFFI später in der Auflistung der CCU-Systemvariablen immer vorn stehen, aber der Prefix ist eben beliebig! Wie man den Prefix mit dem prefix-Befehl ändert, ist weiter unten bei den Befehlen beschrieben.

Im ersten Schritt sollte man die Namensvorgabe erst mal behalten! Daneben werden auf der WIFFI-3.0-Webseite die aktuellen Sensorwerte  dargestellt.  Diese Werte werden alle 60sec in einem festen Zeitraster im Browser aktualisiert, um das Datenaufkommen für die Signalübertragung zu begrenzen. Erst durch Aktualisierung der Webseite oder Klick auf den Link Aktualisierung der Messwerte kann auch außerhalb des Zeitrasters die Anzeige jederzeit aktualisiert werden.

Zum Anlernen an die CCU müssen vorher die Firewall-Einstellungen der CCU richtig eingestellt werden. Bei der CCU2 stellt man alles auf Vollzugriff. Bei der CCU3 ist mit dem Sicherheitassistenten die Einstellung  „relaxed“ auszuwählen. Das eigentliche Anlernen des WIFFI an die CCU ist sehr einfach, weil für jedes Sensorsignal nur eine korrespondierende Systemvariable angelegt wird. Entsprechend der Vorgabe (rote Namen) werden  Systemvariablen in der CCU manuell oder automatisch angelegt. Automatisch kann kann man mit dem Befehl setvar die CCU-Systemvariablen auf der CCU „in einem Rutsch“ anlegen lassen. Dazu die Befehlsliste aufrufen und einfach den setvar-Link anklicken. Dann ca. 60sec warten, bis alle notwendigen Systemvariablen auf der CCU angelegt sind. Danach in der CCU nachschauen, ob alle Systemvariablen auch wirklich angelegt wurden.

Wenn dieses Verfahren nicht erfolgreich ist, dann müssen die Systemvariablen mit dem name-Befehl entsprechend folgender Liste (hier mit dem prefix aa_ ) manuell angelegt werden:

aa_ip  vom Typ „Zeichenkette“
aa_temp 
vom Typ „Zahl“, -50 bis 50 °C
aa_taupunkt  vom Typ „Zahl“, -50 bis 50 °C
aa_feuchte vom Typ „Zahl“,  0 bis 100 %
aa_feuchte_abs  vom Typ „Zahl“, 0 bis100 g/m³
aa_baro  vom Typ „Zahl“, 0 bis 1300 hPa
aa_luftdrucktrend  vom Typ „Zeichenkette“
aa_iaq  vom Typ „Zeichenkette“
aa_iaq_value   vom Typ „Zahl“,  0 bis 500
aa_co2  vom Typ „Zahl“,  0 bis 2000
aa_voc  vom Typ „Zahl“,  0 bis 10
aa_motion  vom Typ Logikwert,  EIN und AUS
aa_noise   vom Typ Logikwert,  EIN und AUS
aa_noise_value vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_noise_peak  vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_noise_avg vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_lux   vom Typ „Zahl“, 0 bis 100000
aa_elevation vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_azimut  vom Typ „Zahl“, 0 bis 360
aa_minuten_vor_sa   vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_minuten_vor_su  vom Typ „Zahl“, 0 bis 100
aa_schalter  Logikwert,  EIN und AUS

Wenn man andere Namen als die hier verwendeten Namen benutzen möchte, dann man man die Namen mit dem name-Befehl neu festlegen. Also wenn die Systemvariable  aa_temp  (das ist name:2) jetzt wohnzimmer_temp heißen soll, dann gibt man ein: <wiffi_ip>/?name:2:wohnzimmer_temp:
Will man anstelle des vorgegebenen  prefix  aa_  beispielsweise das Prefix wz_ verwenden, dann gibt man in die Browserzeile ein:  <wiffi_ip>/?prefix:wz_:
Aber bitte erst umbenennen, wenn alles unproblematisch läuft ;))

Weitere Infos zu diesem Thema:
>> Es müssen nur diejenigen Systemvariablen definiert werden, die man auch benutzen möchte!
>> Die Aktualisierung aller genannten  Systemvariablen erfolgt automatisch, aber nur wenn sich die Messwerte ändern. Dadurch wird vorteilhafterweise der Datenfluss stark reduziert.
>> Die oben genannten Systemvariablen sind „normale“ CCU-Systemvariablen, deren Zahl nicht wie bei den HM-Skriptvariablen auf  200 begrenzt ist !

5. Befehlsliste des WIFFI-3.0

Auf der Befehlsliste-Seite sind Befehle dargestellt, mit denen bestimmte Eigenschaften des WIFFI bei Bedarf geändert werden können. Normalerweise ist dies aber nicht notwendig. Nur bei speziellen Bedürfnissen wie Änderung der Namen für die CCU-Systemvariablen oder Verwendung eines anderen Zeitservers  etc. sollte man diese Befehle anwenden. Bei den als Link blau gekennzeichneten Befehlen reicht es, zum Ausführen einfach darauf zu klicken. Die Funktion der einzelnen Befehl ist dem folgenden Bild zu entnehmen:

Beim WIFFI-3.0 muß  aber auf jeden Fall im stillen Raum zur Nullstellung des Geräuschmelders der calnoise Befehl einmalig ausgeführt werden .  Die anderen Befehle sollte man sich ansehen, damit man einen Überblick über die Möglichkeiten hat.

6. Einstellungen im Expertenmodus

Im sog. Expertenmodus. sind zur Erstinstallation einige Parameter einzustellen. Dies macht man mit dem param-Befehl. Um beispielsweise den eigenen Breitengrad (hier 50,9°) einzugeben, lautet der Befehl: <wiffi_ip>/?param:21:509:  Analog dazu müssen nach eigenen Erfordernissen die  Parameter 22 und 20 gesetzt werden. Die anderen Parameter läßt man normalerweise unverändert.

7. Rückstellen in Werkszustand

Manchmal kann es notwendig sein, die im EEPROM abgelegten Daten zu löschen und den WIFFI in den Auslieferungszustand zu versetzen. Hierfür wird durch 1sec-Drücken des PROG-Tasters zuerst der Hotspot-Modus eingestellt, was durch 1sec- Blinken der roten LED angezeigt wird. Danach hält man den PROG-Taster  solange gedrückt, bis die rote LED dauerhaft leuchtet. Jetzt werden die EEPROM-Daten gelöscht. Läßt man die PROG-Taste wieder los, dann startet der WIFFI neu und geht automatisch in den Hotspot-Modus, um so wieder neu an den Router angelernt zu werden. Achtung: nie den PROG- und RESET-Taster am WeMos-Modul gleichzeitig drücken, da das Modul dann in den Programmiermodus geht und u.U. die Firmware beschädigt wird.

Man kann zusätzlich  auch mit dem factory-Befehl den Werkszustand wieder herstellen, aber das funktioniert nur, wenn auch die Befehlsliste im Browser aufrufbar ist. .

8. Update des WIFFI-3.0

Ein Update des WIFFI kann ohne Demontage bzw. Geräteöffnung komplett über das WLAN erfolgen. Dabei ist der WIFFI vorher im Heimnetz über WLAN eingeloggt und seine Webseite ist mit der vom Router vergebenen IP-Adresse aufrufbar.

> Aktuelles Update Zip-Archiv von der Webseite stall.biz runterladen, den  *.bin File entpacken und auf dem PC speichern. Achtung nicht das Zip-Archiv zum Update verwenden, das beschädigt u.U. den WIFFI.
> Die Update-Seite des WIFFI aufrufen (siehe nächstes Bild). Dort werden zwei Alternativen eines Updates angeboten: das Komplett-Update nur wenn das bei den Informationen zum Update-File ausdrücklich angemerkt ist und das normalerweise verwendete Teil-Update.



Das Teil-Update mit Klick auf den Link Teil-Update auslösen und mindestens 15sec warten und erst dann den Link Update-Explorer auslösen.
Nach kurzer Zeit öffnet sich der Browser mit der Möglichkeit per „Durchsuchen“ den neuen update *.bin File einzugeben und dann mit dem Update-Button den Vorgang zu starten:


Nach einigen Sekunden wird ein erfolgreiches Update bestätigt und der WIFFI neu mit der upgedateten Firmware gestartet:

.

9. Update der Firmware über USB

Ein Update über USB ist etwas komplizierter als über WLAN. Aber wenn beispielsweise ein neues Ersatz-WeMos-Modul verwendet werden soll, dann ist  ein Update über USB die einzige Lösung.
Hier die Anleitung mit dem Tool ESP Easy Flasher:

  • ESP Easy Flasher Tool runterladen, in ein Verzeichnis ESP_Easy_Flasher-master entpacken
  • Für den WeMos den notwendigen USB-Treiber installieren: windows 32&64bit
  • USB-Kabelverbindung PC <>  WeMos Modul herstellen und ggf. im Gerätemanager unter Anschlüsse (COM & LPT) nachschauen, welcher COM-Port aktiv ist
  • Den für das Flashen notwendigen bin-File in das Unterverzeichnis ESP_Easy_Flasher-master/BIN speichern
  • Mit ESP EASY Flasher.exe das Flash-Programm jetzt starten und es ergibt sich folgendes Fenster:
  • In der obersten Zeile mit dem grünen Refresh-Button den verfügbaren com-Port einstellen
  • In der Zeile darunter den bin-File auswählen, der zuvor in das BIN-Unterverzeichnis gespeichert wurde
  • sonst nichts eingeben und jetzt nur noch den Button Flash ESP Easy FW drücken; danach blinkt die blaue LED auf dem WeMos während des Flashvorganges
  • nach weniger als 1 Minute wird ein erfolgreicher Flashvorgang mit „DONE!“ bestätigt.
  • Dann mit dem Button Open serial monitor das Ausgabefenster der seriellen Ausgabe öffnen
  • Nach dem Reset am WeMos-Modul kommt die  Meldung „In den nächsten 5 Sekunden kann mit Terminaleingabe ‚p‘ das eeprom auf Werkseinstellung gesetzt werden
  • Nun sofort p eingeben  und warten auf die Meldung, dass das eeprom gelöscht ist. Dann nochmal den Reset-Taster drücken
  • Danach das Modul in die Controllerplatine einsetzen und …
  • im Hotspot-Modus auf IP 192.168.4.1 wie oben beschrieben die eigenen Router.Zugangsdaten eingeben.

Optional: Wenn man vor dem Flashen der eigentlichen Firmware explizit das WeMos-EEPROM löschen möchte, dann flashed  man  einfach dieses Programm. Wenn das EEPROM gelöscht ist, dann blinkt die blaue LED auf dem WeMos-Modul mit ca. 2Hz.

10. Hier die neuesten Updates zum runterladen:

Zum Update das ZIP-Archiv runterladen und entpacken. Zum Update nur die *.bin-Datei aus dem zip-Archiv verwenden.
Jedes Update ist immer ein vollständiges Update, so daß man auch wieder auf alte Softwarestände zurück „updaten“ kann. Nach den Updates immer die Parameterliste überprüfen, weil die Parameter beim Update u.U auf veränderte Standardeinstellungen gesetzt werden!

Update 06.12.1018:  wiffi3_1   Basis-Firmware

Update 30.12.1018:  wiffi3_6   RGB-LED Anzeige integriert.

Update 05.01.2019:  wiffi3_7   Dimmbare und helligkeitsgesteuerte RGB-LED Anzeige (param 10), EEPROM Management verbessert

Stable Update 20.02.2019:  wiffi3_9   kleine Änderungen, „Webseiten-Kosmetik“

Beta Update 14.03.2019:  wiffi3_11  JSON-Telegramm mit values in Anführungszeichen, Schaltschwellen für IAQ mit Parametern einstellbar, Test der RGB-LED beim Start

Beta Update 18.03.2019:  wiffi3_14  Stand-Alone-Betrieb (ohne CCU) einschaltbar mit neuem param 11

Beta Update 01.04.2019:  wiffi3_16  Berechnung Sonnenunter/aufgangszeit korrigiert 

Stable Update 13.062019:  wiffi3_17  Geräuschmelder-Fehlfunktion bei Übersteuerung korrigiert

11. Verwendung mit ioBroker

Der ioBroker-Adapter für den WIFFI-wz ist hier: https://github.com/t4qjXH8N/ioBroker.wiffi-wz

Die ioBroker-Adapter Entwicklung im Allgemeinen ist hier beschrieben  https://github.com/ioBroker/ioBroker/wiki/Adapter-Development-Documentation

12. Integration in IP-Symcon

Viele Homematic-User verwenden IP-Symcon zur erweiterten Visualisierung und Steuerung. Hier im IP-Symcon-Forum werden die Grundlagen für die Einbindung und Verwendung  des WIFFI-wz diskutiert und erläutert. Eine konkrete und  sehr hilfreiche Anwendungsbeschreibung beschreibt auch dieser Artikel hier : WIFFI-WZ Multisensor mit IP-Symcon betreiben.

13 Den WIFFI-wz mit Node-Red  abfragen

Ein User  des WEATHERMAN hat einen entsprechenden Adapter für das leistungsfähige Node-Red entwickelt. Sicher kann man dieses Beispiel auch auf den WIFFI-3.0 übertragen. Weitere Informationen zur RedMatic hier.

… und wo kann man den Bausatz bekommen?

Für den Nachbauer habe ich Bausätze zusammengestellt. Diese  können bei mir bezogen werden:  WIFFI-3.0-Bausatz Wer vorher einen Blick in die Bauanleitung werfen möchte, bitteschön: Bauanleitung und  hier die alte Bauanleitung bis 1/2019

Haftungs- und Sicherheitshinweise

Beim Nachbau müssen natürlich alle wichtigen einschlägigen Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit gefährlichen Spannungen  eingehalten werden. Fundierte theoretische und praktische Fachkenntnisse der Elektrotechnik und für den Umgang mit gefährlichen Spannungen sind unverzichtbar!! Durch eine unsachgemäße Installation gefährden Sie ihr Leben und das Leben ihrer Mitmenschen! Darüberhinaus riskieren Sie erhebliche Sachschäden , welche durch Brand etc. hervorgerufen werden können ! Für alle Personen- und Sachschäden durch falsche Installation etc. ist nicht der Hersteller sondern nur der Betreiber verantwortlich. Ich verweise hier unbedingt auf  die  „Sicherheitshinweise und Haftungsausschluss„-Seite dieses Blogs.

Wintergarten-Lüftungsfenster mit der Homematic intelligent steuern

Wintergarten-Lüftungsfenster mit der Homematic intelligent steuern

Wintergärten sollten immer wirkungsvolle Lüftungselemente haben weil sonst bei Sonnenschein es schnell viel zu heiß wird. Bei mir zuhause sind zwei große Lüftungsfenster im Dachbereich, so daß in Verbindung mit Öffnungsmöglichkeiten im unteren Wintergartenbereich eine Art Kamineffekt entsteht, der die warme Lüft schnell herausfördert. Allerdings sollte der Lüftungseffekt gut steuerbar sein, denn je nach Witterungs soll die Entlüftung mal stark oder mal schwach ausgeprägt sein. Ürsprünglich hatte ich für die Lüftungsfenster im Dach manuell betätigte Spindelantriebe im Einsatz, mit denen der Öffnungswinkel der Lüftungsfenster einstellbar war. Diese manuellen Antriebe wurden durch elektrische 230V-Spindeltriebe ersetzt, wie im folgenden Bild zu sehen ist:

Die Steuerung erfolgt aktuell mit einfachen HM-Rollladenaktoren z.B. HM-LC-Bl1-FM oder HM-LC-Bl1PBU-FM , welche die Spindeltriebe schalten.

Die Öffnung der Lüftungsfenster sollte nicht einfach AUF/ZU sein, sondern in definierten Schritten erfolgen. Eine stufenlose Verstellung der Öffnung kommt auch nicht in Frage, weil sonst u.U. die Stellmotore dauernd arbeiten. Ein guter Kompromiss ist die Aufteilung der Öffnung in 4 Stufen. Man kann auch mehr verwenden, aber das führt nur  zu häufigen eher störenden Aktuationen. Die Öffnung sollte in Abhängigkeit der Wintergarten-Innentemperatur erfolgen, damit diese möglichst wenig die Wohlfühltemperatur von 22°C überschreitet. Das folgende Bild zeigt die realisierte Steuerkennlinie mit der Wintergarten-Raumtemperatur in °C auf der x-Achse und dem Öffnungsgrad ider Lüftungsfenster in % auf der y-Achse::

Wie das Diagramm zeigt erfolgt das Öffnen der Fenster mit einer anderen Steuerkennlinie wie das Schliessen. Diese sog. Hysterese ist deshalb sinnvoll, weil beim Öffnen des Fensters u. U. die Temperatur wieder unter den gerade überschrittenen Schaltpunkt fallen kann und das Fenster würde wieder schließen. Die Hysterese verhindert somit ein unruhiges Schaltverhalten. Natürlich kann man individuell andere Schaltpunkte wählen, aber die im Bild gezeigte Steuerkennlinie hat sich bei mir als gute Einstellung bewiesen.

Wichtig ist für eine gute Funktion die möglichst realistische Messung der Raumtemperatur im Wintergarten, was bedingt durch die Sonneneinstrahlung nicht ganz einfach ist. Ich habe beispielsweise den Temperatursensor unterhalb der Korbgarnitur angeordnet, weil dieser Platz am kühlsten bleibt.

Nach all der Theorie nun zum WebUI-Programm. Optional kann man noch Systemvariablen verwenden, die beispielsweise Regen oder Nacht signalisieren. Die gerade für Dachfenster wichtige Regeninfo (hier mit der Systemvariablen „Regen“) kommt von meinem WEATHERMAN und die Nachtinformation (hier mit der Systemvariablen „roll_nacht“) aus meinem Rolladenprogramm.  Natürlich kann man auch andere Datenquellen verwenden.

Also hier die im folgenden WEbUI-Programm verwendeten Systemvariablen und Gerätevariablen:

Systemvaraiable „Regen“, als Logikwert, bei Regen wahr

Systemvariable „roll_nacht“, als Logikwert, nachts wahr

Gerätevariable „WG_temp“, als Temperaturwert in °C

Gerätevariable „wg_fenster“, als Rollladenaktor-Wert in %, 0% ist geschlossen

Das verwendete WebUI-Programm sieht etwas kompliziert aus, sollte aber möglichst nicht in Einzelprogramme zerlegt werden, weil das nur überflüssige Probleme gibt.

Das ist schon alles, viel Erfolg mit der Umsetzung!

… und natürlich kann man nach dem gleichen Schema auch andere Beschattungseinrichtungen in Stufen steuern.

Externe Antenne am Raspberry mit neuem Funkmodul  RPI-RF-MOD

Externe Antenne am Raspberry mit neuem Funkmodul RPI-RF-MOD

Original haben die Homematic Aufsteckmodule RPI-RF-MOD nur ein Stückchen Draht als einfache sog Lambda-Viertel-Antenne.  Für funkmäßig günstige Wohnverhältnisse reicht das meistens aus. Aber immer häufiger hat man Wohnungen und Häuser mit viel Beton oder oder Fertighäuser mit eingebauten Dampfsperren aus Alufolie etc. wo die Funkverhältnisse u.U. sehr ungünstig sind . In diesen Fällen kann eine bessere Antennentechnik sehr viele Vorteile bringen bzw. vorhandene Probleme beseitigen. Weniger Fehlermeldungen und  meist deutlich stabilere und robustere Funkverbindungen zwischen den HM-Sensoren/Aktoren und der CCU oder dem Repeater sind Beweise für eine spürbare Verbesserung.

In früheren Threads wurden bereits die Vorteile von verschiedenen Antennenformen ausführlich  erläutert und diskutiert.

> Die 4-Radials Groundplane ist funkmäßig sehr gut (+++), erfordert aber einiges Bastelgeschick und läßt sich wegen der Abmessungen nicht ganz einfach im Raum platzieren.
im HM-Forum : Groundplane Antenne

Die 2-Radials Flachantenne ist funkmäßig gut (++),  ist aber einfacher zu bauen und im Raum ideal hinter Schränken etc. zu platzieren
und im HM-Forum: Flachantenne

Und  mit der Stabantenne kommt noch eine weitere Alternative dazu, die auch optisch ansprechend integriert werden kann:

> Die Stabantenne ist funkmäßig gut(++) , ist bereits fertig und kann entweder direkt am Gehäuse oder abgesetzt im Raum platziert werden

Die Stabantenne  ist  funktechnisch vielleicht nicht ganz so gut wie die vorgenannten Antennenformen, passt  aber optisch besser in die Verhältnisse in Wohnräumen etc.  Gegenüber dem eingebauten Drahtstummel als Antenne hat diese Stabantenne in jedem Fall deutliche funktechnische Vorteile  und ist deshalb nicht nur für die CCU2 oder hier dem Raspi mit Funkmodul sondern auch auch für beliebige drahtlose Sensoren und Aktoren an funktechnisch ungünstigen Einbauorten die erste Wahl.

Was ist das für eine Stabantenne?

Die verwendete Stabantenne sieht zwar ähnlich aus wie die typischen WLAN-Antennenstummel, die hier verwendete Antenne ist aber speziell für die Homematic-Frequenz von 868Mhz ausgelegt; sie ist auch deutlich länger als die normalen WLAN-Stabantennen. Die Antenne hat einen sog. RP-SMA-Male Anschluss mit einem Gelenk, damit man die Stabantenne flexibel verstellen und dadurch ggf. die Abstrahlung bzw. Empfangscharakteristik optimieren kann. Aufgeschraubt wird die Antenne auf eine RP-SMA-Female Einbaubuchse, welche im Gehäuse über eine Stück hochfexibles und verlustarmes Koaxkabel mit dem Sende/Empfangsmodul oder anderen HM-Modulen kontaktiert wird.

Alle notwendigen Teile kann man im Webshop als Komplettbausatz erwerben.  Je nach den individuellen Funkverhältnissen ist auch noch ein koaxiales Verlängerungskabel zu empfehlen, um die Antenne ggf. bis zu 3m abgesetzt vom HM-Modul platzieren zu können. Dieses 3m lange Verlängerungskabel kann optional mit der Antenne erworben werden. Das folgende Bild zeigt die Stabantenne mit dem Verlängerungskabel  an einem einfachen Wandhalter aus dem Baumarkt:

stabantenne_11

Modifikation des ELV Gehäuses RP-Case

In die Unterschale des Gehäuses wird der Raspberry ganz normal nach ELV-Anleitung montiert. Für die Anbringung der Antennenbuchse  für die externe Antenne muß in die Unterschale eine geeignete 7mm-Bohrung eingebracht werden. Die folgenden Bilder zeigen die einfache Modifikation:

Die Oberschale bekommt für die Antennenbuchse einen entsprechenden Schlitz. Dazu wird ebenfalls eine 7mm-Bohrung angebracht::

… und mit einem Seitenschneider eine schlitzförmige Aussparung erzeugt.

So wird die Antenne am RPI-RF-MOD angeschlossen

Für die Herstellung eines Antennenanschlusses ist schon etwas Löterfahrung notwendig, weil das relativ dünne Koaxkabel an die entsprechenden Anschlüsse im HM-Modul angelötet werden muß. Die folgenden Bilder erläutern das Vorgehen:

Den Antennen-Drahtstummel am Funkmodul ablöten und die Lötstelle für den neuen Anschluß vorbereiten. Die beiden Lötanschlüsse links und rechts sind die Massepunkte, an die die Abschirmung des Koaxkabels zum Antennenanschluss angeschlossen wird. Eine dieser beiden Massepunkte (in diesem Fall der linke)  wird dazu gut verzinnt. An den mittleren Lötpunkt, da wo vorher der Drahtstummel war, wird der Innenleiter des Koaxkabels angelötet.

Jetzt die Kabelpeitsche mit der Antennenbuchse auf eine Länge von etwa 15cm einkürzen:

P1000528

Das Kabelende vorsichtig abisolieren und Mantel und Innenleiter y-förmig spreizen und verzinnen. Beim Abisolieren den Innenleiter auf keinen Fall stark ziehen, sonst zieht der Innenleiter den Innenpin der Antennenbuchse zurück.

peitsche_ende

An die RPI-RF-MOD Funk-Modulplatine die vorbereitete Kabelpeitsche entsprechend dem folgenden Bild anlöten. Die Abschirmung des Koaxkabels kommt an den Massepunkt (links im Bild) und der Innenleiter an den Antennenanschluß des Funkmoduls.

 

Wichtig:
Abschließend  unbedingt mit dem Durchgangsprüfer oder Ohmmeter prüfen, …

daß Innenleiter und Abschirmung des Koaxkabeld keine Verbindung (Kurzschluss) haben und

daß der Mittelpin in der SMA-Buchse einwandfreien Durchgang mit dem Antennen-Lötpunkt am Sendemodul hat

Nun den oberen Gehäusedeckel aufstecken, die Stabantenne aufschrauben und fertig!

Meist ist eine räumlich getrennte Anbringung der Antenne von Vorteil, weil die Antenne dann außerhalb des Störnebels der Raspi-Platine ist und weil man die Antenne so funktechnisch vorteilhafter platzieren kann. Mit dem optionalen 3m-Verlängerungskabel kann man die entfernte Platzierung der Antenne einfach durchführen. Was man als Hintergrundinformatioin über externe Antennen für die Hausautomation sonst noch wissen sollte, kann man hier erfahren.

Vergleich vorher/nachher

Natürlich entsteht  immer die Hauptfrage: Was bringt eigentlich die externe Antenne gegenüber der eingebauten Antenne? Allgemein kann man die Frage nur in einem idealen Versuchsumfeld (Freifeld) messen und beantworten. Aber „ideal“ nützt dem Einzelnen gar nichts , weil man die Frage  nur in bezug auf sein individuelles  HM-Umfeld  beantworten kann. Deshalb sollte man vor dem Umbau die Sende- Empfangs-Feldstärken der einzelnen HM-Module messen und dann nach dem Umbau die Messung zum Vergleich wiederholen. Als Meßwerkzeug kann man dafür auf der CCU die Systemerweiterung „devconfig“ installieren. Damit kann man die Sende- und Empfangsfeldstärken der einzelnen Funkmodule abfragen. Mehr dazu im Homematic-Forum: Stichworte rssi und devconfig.

Wichtig ist bei der Messung mit „devconfig“ , daß man dazu die entsprechenden HM-Module betätigt oder abfragt, damit die ermittelten  Werte mit der neuen Antenne aktuell sind. Und auch wichtig, daß möglichst der Mittelwert von mehreren HM-Modulen vorher und nachher verglichen wird. Einzelne Messungen bringen wenig, weil die Signale stark streuen.

Tipps für die Fehlersuche

Normalerweise ist der Anschluss der Antenne völlig problemlos und in wenigen Minuten erledigt. Wenn dennoch Probleme bleiben, dann können die nachfolgend aufgelisteten Lösungsvorschläge möglicherweise helfen:

  • Die Kabelpeitsche mit der SMA-Buchse muß an die entsprechenden Lötpunkte am Sendemodul angelötet werden. Beim Abisolieren kann durch zu heftiges Ziehen am Innenleiter der Innenstift der SMA-Buchse zurückgezogen werden. Deshalb beim Abisolieren den Innenleiter immer festhalten!
  • Nach dem Anlöten mit einem Ohmmeter prüfen, ob die Verbindung zwischen dem Innenstift der SMA-Buchse und dem Innenleiter-Lötpunkt am HM-Sendemodul vorhanden ist.
  • Mit dem Ohmmeter prüfen, ob der Aussenleiter (Abschirmung)  zwischen dem Gehäuse der SMA-Buchse und dem Abschirmungsanschluss am HM-Sendemodul auch  gute Verbindung hat
  • Mit dem Ohmmeter prüfen,  daß Innenleiter und Aussenleiter keinen Kurzschluss haben.
  • Bei Feldstärkemessungen mit devconfig ist zu berücksichtigen, daß die Zahlen negativ sind. Je kleiner die negativen Zahlen sind, umso besser! Weiterhin sind die angezeigten Werte vom letzten Datenverkehr und der kann u.U. sehr alt sein! Deshalb die für die Messung verwendeten Aktoren unbedingt manuell oder per Programm vor der Messung betätigen.
  • Feldstärkemessungen müssen mit mehreren Aktoren erfolgen und ein Mittelwert gebildet werden, weil die „chaotischen“ Wellenausbreitungen und Interferenzen im Haus an manchen Stellen zu Feldstärkeverberbesserungen aber auch zu Felstärkeminderungen führen können.
  • Der richtige Standort der Antenne ist von zentraler Bedeutung für gute Funkverbindungen im Haus. Leider kann kein Rezept dafür gegeben werden, weil im Haus eben durch Betondecken, Wände und aluminisierte Dampfsperren etc. eine völlig „chaotische“ Wellenausbreitung erfolgt. Antennen mit hoher Richtwirkung bzw. Gewinn sind deshalb im Haus völlig kontraproduktiv! Also Probieren und mit Verstand und Glück den richtigen Sendestandort finden.

Viel Erfolg bei der praktischen Umsetzung !

Interessenten können den Komplettbausatz für die Stabantenne in meinem Webshop erwerben.

Haftungs- und Sicherheitshinweise

Nur HM-Module mit Spannungsversorgung aus Batterie oder galvanisch getrennten externen Netzteilen umrüsten. Keinesfalls HM-Module mit internem/integriertem Netzteil  oder 230V Netzspannung modifizieren, da über den  Antennenstecker gefährliche Berührungsspannungen entstehen können.

Beim Nachbau müssen natürlich alle wichtigen einschlägigen Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit gefährlichen Spannungen  eingehalten werden. Fundierte theoretische und praktische Fachkenntnisse der Elektrotechnik und für den Umgang mit gefährlichen Spannungen sind unverzichtbar!! Durch eine unsachgemäße Installation gefährden Sie ihr Leben und das Leben ihrer Mitmenschen! Darüberhinaus riskieren Sie erhebliche Sachschäden , welche durch Brand etc. hervorgerufen werden können ! Für alle Personen- und Sachschäden durch falsche Installation etc. ist nicht der Hersteller sondern nur der Betreiber verantwortlich. Ich verweise hier unbedingt auf  die  „Sicherheitshinweise und Haftungsausschluss„-Seite dieses Blogs.

Homematic Usertreffen 2018: Was man über Antennen für die drahtlose Hausautomation wissen sollte

Homematic Usertreffen 2018: Was man über Antennen für die drahtlose Hausautomation wissen sollte

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Homematic Usertreffen 2018: Die WIFFI’s…. neue leistungsfähige, universelle Sensor- und Aktormodule

Homematic Usertreffen 2018: Die WIFFI’s…. neue leistungsfähige, universelle Sensor- und Aktormodule

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Perfekte Videoüberwachung mit preiswerten Kameras und einem NAS

Perfekte Videoüberwachung mit preiswerten Kameras und einem NAS

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Vorweg…

Ja ich habe eigentlich schon viele negative Erfahrungen mit verschiedenen Billig-Überwachungskameras mit WLAN (im folgenden von mir einfach IPCAMs genannt) sammeln können. Mit dem Preisverfall kam schon vor Jahren der Wunsch auf, eine Videoüberwachung für den Haustürbereich und für einige Wohnräume eben mit diesen preiswerten IPCAMs zu realisieren. Im Prinzip ging das auch alles mehr schlecht als recht, aber letztlich waren die Lösungsansaätze nicht überzeugend und hatten mehr Spielcharakter als professionellen Nutzwert. Die mitgelieferte Software war so „grottenschlecht“, daß die Inbetriebnahme meistens einige Stunden in Anspruch nahm. Auch die „Bedienungsanleitungen“ sind in der Regel nicht das Papier wert, auf dem sie gedruckt sind. Also das Thema entweder beiseite legen oder eben teure Kameras kaufen! Und das war es mir bisher einfach nicht Wert bzw. der Nutzeffekt für die Hausautomation war mir persönlich einfach zu gering. Allein die Bewegungsmeldungen der verschiedenen IPCAMs sich als Email mit Schnappschuss-Anhang zuschicken zu lassen, ist ein Drama. Jede Kamera hat ihr eigenes „Betriebssystem“ mit völlig unterschiedlichen Einrichtungsmöglichkeiten. Dementsprechend verwendet auch jede Kamera von unterschiedlichen Herstellern meist verschiedene Überwachungsprogramme für den PC. Es gibt zwar Software-Ansätze, um mit einem Programm die unterschiedlichsten  Kameras einzubinden, aber die Installation ist gerade bei Billig-Kameras meist ein Riesenprobem. Und irgendwann hat man dann „die Nase voll“!

Der Lösungsansatz Synology-NAS

Ein neuer Anlauf kam mit der Anschaffung eines NAS-Laufwerkes für das häusliche Rechnernetz. Ursprünglich als Backup-Laufwerk geplant zeigen sich sehr schnell die überzeugenden Möglichkeiten auf, die ein rund um die Uhr laufender kleiner Rechnerserver im Haus hat. Gleichzeitig verbraucht so ein Gerät nur einige Watt, so daß ein 24/7-Betrieb auch unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs durchaus akzeptabel ist. Ich habe mir von Synology eine DS215 mit zwei Festplatten zugelegt. Mittlerweile gibt es Nachfolgemodelle, die ähnliche Eigenschaften haben. Der Vorteil eines solchen NAS ist aber, daß eine Reihe von Softwaremodulen mitgeliefert werden, die insbesondere für die Videoüberwachung von großem Wert sind! Bei Synology wird den NAS-Laufwerken eine professionelle Software namens SURVEILLANCE mitgegeben, die eine durchgehende Aufzeichung verschiedenster Kameras der Videoüberwachung möglich macht. Dabei sind die Lizenzen für zwei Kameras schon im Anschaffungspreis des NAS inbegriffen. Zusätzliche Kameras benötigen weitere Lizenzen, welche nicht ganz billig sind (ca 50€ je Kamera). Aber mit zwei IPCAMs ist man für den häuslichen Betrieb ja auch schon ganz gut ausgerüstet.

Der Vorteil dieses Systems liegt darin, daß man die meistens unbefriedigende eingebaute Bild- und Alarmauswertung der verschiedenen Kameras  nicht mehr benötigt, weil dies zentral in der Surveillance-Software auf dem NAS sehr professionell gemacht wird. Damit hat man dort für jede Kamera, egal von welchem Hersteller, eine zentrale Auswertung. Diese kann ausgelöst von den verschiedensten Events dem Nutzer Emails oder Push-Nachrichten usw. aus der eigenen gesicherten Softwareumgebung zuschicken. Kein Umweg über den Server des Kameraherstellers, der auch noch gerne Zugang zum häuslichen Rechner hätte! Von den IPCAMs wird also nur die reine Basis-Videofunktionalität gefordert und verwendet.

…und das öffnet dann die Tür auch zu einfachen und teilweise spottbilligen IPCAMs aus Fernost!

Die verwendeten IPCAMs

Das Problem bei den Billig-Kameras ist, daß jeder Hersteller andere Parameter des Videostreams verwendet. Die Inbetriebnahme mit standardisierten Videosignalen ist im Prinzip meistens möglich, wenn man nur die verwendeten Ports etc.durch fleißiges Googeln heraus bekommt. Ich habe mir eine WLAN-Kamera von SRICAM zugelegt, die aktuelI in China schon für 12€, in Europa bei Ebay schon für deutlich unter 20€ zu haben ist!  Bei dem Preis sollte man gar nicht erst, die unpraktischen sog. PTZ-Kameras (mit Schwenkmöglichkeit) verwenden, sondern fest eingestellte Blickwinkel einsetzen. Ich verwende zwei verschiedene sehr kompakte Kameras …

-SRICAM SP009 mit HD-Auflösung und normaler Brennweite, IR-Nachtbeleuchtung ,eingebautes Mikrofon und Lautsprecher für Wohnräum und besonderen Aussenbereichen.(Preis 12/2017 unter 15€)

– SRICAM HD 960P mit HD-Auflösung und Fischauge(!)-Objektiv, IR-Nachtbeleuchtung ,eingebautes Mikrofon und Lautsprecher für den Eingangsbereich (Preis 12/2017 unter 20€)

Achtung: Diese Kameras funktionieren nur dann an einer Fritzbox, wenn bei den WLAN Funkkanal-Einstellungen das Protokoll 802.11 n+g+b aktiviert ist !!!!

Diese Kameras sind nicht ausgesprochen geeignet für Outdoor-Anwendungen. Da sie aber so klein sind, habe ich sie in den wettergeschützten Ecken der Fensterlaibungen gut wettergeschützt und fast unsichtbar unterbringen können. Ein weiterer Vorteil ist die Versorgung nur mit 5V (USB-Netzteil) anstatt mit 12V. Insgesamt verbrauchen sie nur einige wenige Watt, abhängig davon ob die IR-LEDS nachts eingeschaltet sind.

Die Kameras sind alle WLAN-Kameras und müssen natürlich mit den Zugangsdaten des heimischen Routers ( SSID und PWD ) programmiert werden. Das erfolgt mit der kameraspezifischen App auf dem Smartphone. Bei der  Sricam ist sogar die mitgelieferte Anleitung und die App ganz brauchbar!

Nach der Installation sollte man im Router unbedingt überprüfen, daß die IPCAM auch keinen internetzugang mehr hat. Bei der Fritzbox sollte man dazu die Freigabe bzw. das Zugangsprofil für die Internetnutzung von „Standard“- auf „Gesperrt“ umschalten. Ansonsten überträgt die Kamera möglicherweise alles in die weite Welt!

Die Installation auf dem NAS

Die Basis-Installation des Synology-NAS mit der SURVEILLANCE-Software möchte ich hier nicht beschreiben, denn dafür gibt es recht gute Tutorials und youtube-Videos. Nachdem das erfolgt ist steht die folgende Weboberfläche zur Verfügung.

Von den verschiedenen dort angebotenen Apps braucht man meistens nur eine Untermenge, die mit rechter Maustaste zum Desktop hinzugefügt wird (siehe folgendes Bild).

Öffnet man die „IP-Kamera“, dann kann man die erste Kamera anlegen. Bei mir ist das die „sricam“, welche man mit „Hinzufügen“ im IP-Kamera-Fenster  sichtbar macht:

Bearbeiten kann man den Eintrag nun in dem folgenden Menue

Die IP-adresse der IPCAM kann man vom Router erfahren oder aber hier im Menue suchen lassen (Vergrößerungsglas). Da die von mir verwendete IPCAM von Sricam aktuell noch nicht in der Liste der originär von SURVEILLANCE unterstützten Kameras enthalten ist, muß man die im Bild verwendeten Parameter verwenden. Der Benutzername  und das Passwort sind auf der Rückseite der Kamera aufgedruckt. Wenn dann mit  „Verbindung testen“ .ein positives Ergebnis kommt, dann ist mit „Speichern“ die Einrichtung der Kamera schon fertig. Jetzt kann man auf den Kameraeintrag der soeben erstellten IPCAM klicken und erhält ein neues Fenster mit dem aktuellen Videosignal:

Jetzt kann man noch weitere Kameras anlegen (2 Lizenzen sind kostenlos enthalten) und sich falls gewünscht die Bilder mit der Live-Ansicht_App ansehen:

Da wir ja auf einem NAS sind, ist eine optionale Daueraufzeichnung überhaupt kein Problem. Mit der  „Chronik“-App kann man sehr komfortabel die Aufzeichnungen ansehen:

Über das Smartphone kann man natürlich sich die verschiedenen Videoquellen auch von extern ansehen. Dazu steht eine geeignete App für IOS oder Android zur Verfügung, die man installieren muß .Damit hat man dann nur eine professionelle  App für alle Kameras zuhause!

Benachrichtigung  versenden

Die einzelne IPCAM hat in der Regel eigene Möglichkeiten, bei Bewegungserkennung beispielsweise eine Email mit optionalem Bildanhang zu verschicken. Das ist bei jeder IPCAM aber immer eine neue Herausforderung, die Bewegungserkennung und die Email-Versendung zu programmieren. Bei SURVEILLANCE ist das aber kein Problem mit der App „Benachrichtigung“. Dabei kann man sowohl Emails, Pushmeldungen als auch SMS verschicken.

Kommunikation mit der Homematic

Dieser Abschnitt ist natürlich für den ambitionierten Homematiker von besonderem Interesse, denn man möchte beispielsweise in Abhängigkeit von erkannten Bewegungen gezielte  Aktionen mit der Homematik auslösen. Das kann ein Aussenlicht sein, welches bei Bewegung eingeschaltet wird, das kann aber auch eine Sprachausgabe sein, die bei erkannten Geräuschen gestartet wird. Entscheidend ist auch hierfür die bereits genannte „Benachrichtigung“-App, denn wir wollen in Abhängigkeit von Events die CCU benachrichtigen. An einem einfachen Beispiel möchte ich das Vorgehen aufzeigen.

Die Aufgabe soll sein, bei erkannten Bewegungen auf der CCU eine logische Systemvariable auf true  zu setzen. Falls diese Variable nicht nachgetriggert wird, soll nach einer programmierbaren Zeit sie wieder auf  false gesetzt werden. Dazu definieren wir auf der CCU eine neue Systemvariable, wir nennen sie „sricam“ und legen sie als logische Systemvariable fest. Dann machen wir eine einfaches WebUI-Programm, welches diese Variable beispielsweise nach 60sec wieder zurücksetzt:

Die CCU-Systemvariable muß natürlich von SURVEILLANCE bei Bewegung auf true gesetzt werden. Das passiert mit der „Aktionsregel“-App. Das ist ein sehr leistungsfähiges Werkzeug, um in Abhängigkeit von Kamera-Events etwas auszulösen. Wir wollen jetzt aber  „nur“ die CCU-Systemvariable bei Bewegung auf true setzen. Dazu öffnen wir die Aktionsregel-App…

und öffnen den Reiter „Bearbeiten“…

und weiter den Reiter „Ereignis“…

… und den besonders wichtigen Reiter „Aktion“:

Hier muß man als URL einen bestimmten String eingeben, um die CCU-Systemvariable  (hier mit dem Namen sricam ) auf true zu setzen. Der String muß den eigenen Verhältnissen angepasst werden, in dem man  myCCUip durch die IP-Adresse der eigenen CCU ersetzt. Hier die Befehlszeile, die exakt so eingegeben werden muß :

Url:   http://myCCUip:8181/GET/xy.exe?antwort=dom.GetObject(„sricam“).State(„true“)

danach speichern und  kontrollieren, ob bei Bewegung auch in der CCU die Systemvariable sricam auch auf true gesetzt wird und nach einer Minute wieder auf false geht.

Fertig !

 

Robuster Sonnensensor ganz einfach !

Robuster Sonnensensor ganz einfach !

Ein Sonnensensor ist sehr wichtig zur Steuerung der Rolladen , Jalousien und Markisen. Viele verwenden hierfür einen Helligkeitssensor, aber die große Dydnamik des Helligkeitssignals ist mit normalen Helligkeitssensoren meist nur unbefriedigend abzubilden, weshalb ich eigentlich von so einer Lösung abraten möchte.

Deshalb verwende ich einen einfachen und robusten thermischen Sonnensensor, der sich bereits seit Jahren ausgezeichnet für die Steuerung meiner Rolladen bewährt hat. Mehr dazu hier:

https://www.stall.biz/project/sonnensensor-fur-jalousien-und-rolladensteuerung

In diesem Post möchte ich einen noch einfacheren Sonnensensor vorstellen, der fast ohne Werkzeug auch von einem Nicht-Heimwerker nachgebaut werden kann. Dabei werden mit Bedacht nur Materialien verwendet, die eine langjährige Verwendung bei alle Wind- und Wetterbedingungen aushalten. Insbesondere Sonneneeinstrahlung und Feuchtigkeitseintritt sind immer wieder eine Herausforderung bei der Gestaltung von Sensoren!

Lange genug geredet, jetzt folgt das Kochrezept für den Nachbau!

Die wenigen Zutaten:

  • Ein Kleinverteilergehäuse aus Kunststoff, das  sehr gut wassergeschützt (Dichtung!) und für den Aussensatz geeignet ist. Geeignetes  Kunststoffmaterial ist oft glasfaserverstärkt und aus Hartplastik. Es muß der Sonne einige Jahre widerstehen können. Maße des Gehäuses in mm:  115 x 115 x 60. Bezugsquelle z.B. Baumarkt.
  • Ein Homematic Differenz-Temperatursensor HM-WDS30-OT2_SM . Bezugsquelle kennen wir!
  • Ein Röhrchen aus Messing oder Aluminium, das über den Sensor geschoben wird. Innendurchmesser 5mm, Aussendurchmesser ca. 6mm . Bezugsquelle z.B. Baumarkt.
  • Ein geeignetes Schnapsglas oder Stamper aus der Hausbar.
    Eine optisch ansprechendere Lösung gibt’s hier.

Das folgende Bild sagt mehr als viele Worte:

Folie1

Im Deckel des Kleinverteilergehäuses wird mittig ein 5mm-Loch zur Aufnahme des ersten  Temperaturfühlers gebohrt, in die Seite des Gehäuses wird ein weiteres 5mm-Loch für die Aufnahme des zweiten Temperaturfühlers gebohrt. Dann werden der Differenz-Temperatursensor und die Fühler so in das Gehäuse eingepasst wie man auf dem nächsten Bild sehen kann. Die langen Fühlerzuleitungen sollten so wie auf dem Bild sehr kompakt zusammengerollt werden, damit sie möglichst wenig die Funkabstrahlung behindern.

Dann die Fühler mit Sekundenkleber fixieren und Gehäuse schließen. Der obere Sonnenfühler wird nun (optional) mit einem geschwärzten Messing- oder Aluröhrchen verlängert. Und zum Schluß noch mittig das Schnapsglas aufsetzen  und mit Silikon abdichten. Nicht vergessen, vorher noch ein möglichst kleines Loch (1 mm) neben dem Sensor anbringen, womit ein Druckausgleich erreicht werden soll.

… und fertig ist unser Sonnensensor!

Aufgestellt wird der Sonnensensor natürlich draussen an einem Ort, wo er möglichst den ganzen Tag die Sonne „sieht“. Wichtig ist dabei, daß der seitlich angebrachte Fühler möglichst unverfälscht  die Aussentemperatur mißt. Dazu ist diese Seite nach Norden auszurichten , so daß der Fühler permanent im Schatten ist.

Das WebUI-Programm dazu ist ganz einfach, weil ja bereits im Differenz-Temperatursensor sowohl die beiden Temperaturen als auch die Differenztemperaturen verfügbar sind. Man legt dazu eine logische Systemvariable Sonne_scheint an und verwendet das folgende WebUI-Programm:

sonnensensor_6

Damit bei Aprilwetter nicht die Beschattung dauernd ein- und ausgeschaltet wird, sorgt eine Temperatur- und Zeithysterese für entsprechende „Ruhe“ in der Steuerung. Die Schwellwerte für die Temperaturen muß jeder selbst nach eigenen Bedürfnissen festlegen. Aber das ist im praktischen Betrieb nach kurzer Erfahrung leicht möglich.

Damit auch nur die Rolladen betätigt werden, die von der Sonne bescheint werden, ist die Verwendung meines Skriptes zur Berechnung des Sonnenstandes sehr zu empfehlen.

https://www.stall.biz/project/sonnenstandsberechnung-2-0-fur-rolladen-markisen-lampen

… und weitere Erläuterungen zur Entwicklung geeigneter  Programme zur intelligenten Steuerung der Rolladen und Markisen sind hier:

https://www.stall.biz/project/so-steuert-man-rolladen-jalousien-und-markisen-mit-der-homematic

… und wer selbst keine Wetterstation hat kann sich ergänzende Wetterdaten aus dem Internet holen:

https://www.stall.biz/project/wunderground-wetter-mit-einfachem-hm-skript-holen

Ergänzung 15.09.2015:

Insbesondere wenn bei Aprilwetter die Sonne sehr häufig zwischen den Wolken hervor kommt, ist eine „Glättung“ der Differenztemperatur sinnvoll. Dies macht man mit einem kleinen Skript, das bei jedem neuen Messwert des Temperatursensors (das ist so alle 3 Minuten) ausgelöst wird. Dazu vorher eine Systemvariable sonne_diff_mittel vom Typ Zahl mit der Dimension °C anlegen.

Hier das WebUI-Programm:

webui_mittelwert

und das zugehörige HM-Skript:

!skript zur berechnung des mittelwertes der sonnentemperatur
real tau = 0.1;   ! 1 = keine mittelung ; kleinere werte, umso stärker ist mittelung
real Sonne_Diff_Tur = dom.GetObject("BidCos-RF.KEQ0543406:4.TEMPERATURE").Value();
!WriteLine(Sonne_Diff_Tur);
real Sonne_Diff_Mittel = dom.GetObject("sonne_diff_mittel").Value();
!WriteLine(Sonne_Diff_Mittel);
real Diff= Sonne_Diff_Tur - Sonne_Diff_Mittel;
Sonne_Diff_Mittel = Sonne_Diff_Mittel + (tau *Diff);
!WriteLine(Sonne_Diff_Mittel);
dom.GetObject("sonne_diff_mittel").State(Sonne_Diff_Mittel );

Danach muß nur noch im WebUI-Programm sonnescheint die gemessene Differenztemperatur durch die neue gemittelte Temperatur ersetzt werden. Das sieht dann so :

sonne_scheint

Das Ergebnis ist eine „geglättete“ bzw. gemittelte Differenztemperatur, wie man im folgenden Diagramm schön sehen kann. Aufgezeichnet ist typisches Aprilwetter:

Viel Erfolg beim Nachbau!

Robuster Bodenfeuchtesensor für den Ausseneinsatz

Robuster Bodenfeuchtesensor für den Ausseneinsatz

Ein Bodenfeuchtesensor wird normalerweise für die Steuerung der Bakonblumen-Bewässerung als auch für die Garten-Bewässerung eingesetzt.
Das Thema ist von der Sensorik recht anspruchsvoll, weil eine einfache ohmsche Widerstandsmessung mit Gleichstrom ungewollte elektrolytische Nebeneffekte erzeugt, die schnell zu einer Korrosion bis zur Auflösung der Messelektroden führt. Deshalb ist dieses Messverfahren mehr oder weniger ungeeignet!
Deutlich besser ist dagegen eine Messung mit Wechselspannung. Dabei wird der Scheinwiderstand als Maß für die Bodenfeuchte verwendet. Der Aufwand ist zwar größer, aber für die meisten Anwendungsfälle im privaten Umfeld ist dieses Messverfahren die erste Wahl.
Am genauesten sind aufwendige professionelle Messverfahren u.a. mit kleinen Hochfrequenzsendern, deren gedämpfte Ausstrahlung im Erdreich gemessen wird. Für den Hobbyanwender sicher zu aufwendig und zu teuer.
Für mich ist das Wechselstromverfahren in Verbindung mit einem umgebauten HM-Temperatursensor der Favorit, weil mit dem unten beschriebenen Messprinzip keine zusätzliche Stromversorgung (außer den im Temperatursensor vohandenen Batterien) notwendig ist.
Den Eigenbau eines ersten Bodenfeuchtesensors als Modifikation des „normalen“ HM-Temperatursensors wurde bereits hier erläutert: http://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=31&t=15240&p=132390&hilit=Bodenfeuchte#p120763
Die praktischen Ergebnisse in den letzten 3 Monaten mit diesem Verfahren haben gezeigt, daß selbst eine modifizierte Gleichstrommessung gut funktioniert, wenn nur sehr kurzzeitig mit kleinem Tastverhältnis gearbeitet wird. Aufgrund der Bauart des HM-Temperatursensors wird nur alle 3 bis 4 Minuten für etwa 15ms der Sensorwiderstand gemessen. Dieses Tastverhältnis führt dementsprechend nur zu einer sehr geringen Korrosion. Das folgende Bild zeigt die als Elektroden verwendeten Edelstahl-Fahrradspeichen nach über 3 Monaten.
Folie1

Durch die starke Bildvergrösserung scheint die Korrosion stärker zu sein, als sie in Wirklichkeit ist. Damit könnte man einen Bodenfeuchtesensor aufbauen, der sicher einige Jahre hält.

Trotzdem wollte ich unbedingt den Gleichanteil in der Strommessung weghaben. Deshalb habe ich eine modifizierte neue Schaltung mit einem Trennelko aufgebaut.

Folie2

Durtch geeignete Auslegung der Zeitkonstanten der zusätzlichen 100kOhm-Widerstandes und des NV-Elkos kann eine Messung erfolgen, ohne dass ein Gleichstrom fließt. Dementsprechend erwarte ich auf diese Art und Weise keinerlei Restkorrosion mehr. Während des sehr kurzen 15ms-Messintervalls wirkt der Kondesator wie ein direkter Durchgang und behindert die Widerstandsmessung bzw. die Leitfähigkeitsmessung kaum. Dabei wird der Kondensator geringfügig aufgeladen. Während der dann folgenden langen Pause von etwa 4min bis zum nächsten Zyklus entlädt sich der Kondensator und macht mögliche elektrolytische Wirkungen wieder rückgängig. Dass diese Theorie auch funktioniert, habe ich durch mehrere Versuche erprobt.

Der praktische Aufbau ist simpel, weil nur der kleine Elko und der 100kOhm-Widerstand im Sensorgehäuse untergebracht werden müssen. Die Bilder erklären das sicher. Wichtig ist vorher mit einem Ohmmeter bei der zweipoligen Sensorleitung die Masse herauszumessen.
Man kann auch den Widerstand und den Elko direkt im Bodenfeuchtefühler integrieren, das ist letztlich „Geschmackssache“.

Nun zum Bau des möglichst robusten Bodensensors. Denn er soll ja mechanisch stabil sein und auch möglichst wasserdicht oder zumindest wasserfest. Als Elektroden kommen wieder meine beliebten Edelstahl-Fahrradspeichen zum Einsatz. Ich verwende 2mm-Durchmesser. Als Griff und Halter werden zwei Korken verwendet ( möglichst Kunststoffkorken!). Im Abstand der Elektroden und der verwendeten Lüsterklemme sind entsprechende Bohrungen im Korken einzubringen. Die nachfolgenden Bilder verdeutlichen die Konstruktion

Folie3

Danach mit Schrumpfschlauch oder einem Rohr den Griff abdichten und fertig ist ein stabiler und hoffentlich wasserfester Bodenfeuchtesensor.
Wer will kann mit dem verfügbaren Differenztemperaturfühler einen 2-fach-Bodenfeuchtesensor aufbauen: einen Fühler ins Beet, einen Fühler in den Balkonkasten.
Dann kann der Sommer kommen 🙂

 

Ergänzung 20.06.2015
Verwendung des Differenz-Temperatursensors HM-WDS30-OT2_SM

Da ich mehrere Bodenfeuchtesensoren einsetzen wollte, kam der relativ neue und preiswerte Differenz-Temperatursensor gerade richtig. Dieser enthält zwei Temperaturfühler, die im Prinzip genauso verschaltet sind wie beim alten einkanaligen Sensor.

Nachdem der Anschluß des Bodenfühlers nach dem obigen Rezept erfolgt war, funktionierte der Sensor dann nicht mehr, wenn die Elektroden Kurschluss hatten oder der Boden eine hohe Leitfähigkeit (viel zu feucht) hat. In diesem Fall wird der Kanal einfach nicht mehr abgetastet und ist quasi abgeschaltet. Die Ursache ist offensichtlich eine Softwareänderung beim Differenz-Temperatursensor gegenüber dem einkanaligen Sensor, mit der die Temperatursignale auf Plausbilität geprüft werden. Im „Fehlerfall“ geht die Temperatur dann auf 150°C und ist „eingefroren“.

Die Lösung ist relativ einfach, indem man den Kurzschluss der Elektroden elektrisch ausschließt. Mit einem Widerstand von 820Ohm in Reihe mit dem Elektrolytkondensator ist alles wieder gut !!

Hier ein Bild von der Modifikation des Differenz-Temperatursensors:

differenz_tempsensor

Man kann damit zwar auch zwei Bodenfeuchtesensoren herstellen, hier wurde aber der zweite Kanal für die wirkliche Temperaturmessung im Blumentopf neben dem Erdfeuchtesensor verwendet. So eröffnen sich dann Möglichkeiten, die stark temperaturabhängige Leitfähigkeit des Bodens ggf. herauszurechnen, um ein genaueres Signal zu erhalten.

Es gibt also noch Verbesserungsmöglichkeiten 😉

Ergänzung 14.09.2017
Sensorkonzeption mit verbessertem 3D-Gehäuse

Mittlerweile haben die Bodenfeuchtesensoren den Dauertest recht ordentlich überstanden. Allerdings kam schon der Wunsch auf, den Sensor etwas besser zu „verpacken“. Entsprechende Gehäuse kann man ja mittlerweile mit einem 3D-Drucker mit ausreichender Qualität selber produzieren. Hier die 3D-Konstruktion eines Gehäuses, das einerseits sehr stabil die rostfreien Speichen führen soll und andererseits aber auch die notwendigen elektronischen Teile aufnehmen und vor Wind und Wetter schützen soll. Eine Modifikation im Gehäuse des Differenz-Temperatursensors ist damit gar nicht mehr notwendig; lediglich ein Temperatursensor (NTC) wird abgeschnitten und an dessen Stelle der Bodenfeuchtesensor mit den im Gehäuse untergebrachten 2 Widerständen und dem Elko. angeschlossen.

Wer einen eigenen 3D-Drucker hat kann das Geäuse leicht selbst ausdrucken. Hier der stl-File dazu: bodenfuehler_8
In meinem Webshop ist ein entsprechender Bausatz  erhältlich.

Das Gehäuse besteht aus dem Grundkörper rechts, in dem die Speichen befestigt werden. Darüber wird die Kappe geschoben und von unten mit einer rostfreien M4x16 Senkschraube verschraubt. Das Kabel zum HM-Temperatursensor geht unten ab, damit kein Wasser eindringen kann. Die notwendigen elektronischen Bauteile sind jetzt im Sensorgehäuse untergebracht. Der NTC-Temperatursensor wird am Zuleitungskabel abgeschnitten und an dessen Stelle wird der Bodenfeuchtesensor angeschlossen. Hier einige Bilder dazu:

 

 

Haftungs- und Sicherheitshinweise

Beim Nachbau müssen natürlich alle wichtigen einschlägigen Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit gefährlichen Spannungen  eingehalten werden. Fundierte theoretische und praktische Fachkenntnisse der Elektrotechnik und für den Umgang mit gefährlichen Spannungen sind unverzichtbar!!

Durch eine unsachgemäße Installation gefährden Sie ihr Leben und das Leben ihrer Mitmenschen! Darüberhinaus riskieren Sie erhebliche Sachschäden , welche durch Brand etc. hervorgerufen werden können ! Für alle Personen- und Sachschäden durch falsche Installation etc. ist nicht der Hersteller sondern nur der Betreiber verantwortlich.

Ich verweise hier unbedingt auf  die  „Sicherheitshinweise und Haftungsausschluss„-Seite dieses Blogs.