Sensorik

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    Wir haben uns ein Einfamilienhaus zugelegt, das Baujahr etwa 2021 ist. Ein wenig ist "Smarthome" tauglich (Vitocal Wärmepumpe, somfy Rolladensteuerung - sprich: Es gibt wohl Schnittstellen zu. Wir haben _keine_ Lüftungsanlage, müssen also bzgl. Raumklima etwas aufpassen.

    Tja, und da möchte ich mit einer Sensorik anfangen, womit ich erstmal den Zustand in den einzelnen Zimmern erfassen kann. Bei den Funktionalitätenunterforen habe ich irgendwie keinen passenden Bereich dafür gefunden, deswegen hier :winking_face:


    Anforderungen:

    * Standalone, ohne Anbindung nach außen nötig (Ich habe eh einen Linux-Server durchlaufen, darauf kann gerne SW drauf)

    * Funk (Wir haben im Haus eine ganz gute FritzDect Anbindung, falls das hilft)

    * Nach Möglichkeit lange Batterielaufzeit, gerne mit Solar

    * Zu erfassende Daten (Wichtigkeit absteigend), dürften etwa 10 benötigte Sensor(sätze) sein:

    * Temperatur

    * Luftfeuchtigkeit

    * Helligkeit

    * CO2

    * Bewegungs/Menschenerkennung

    * Zusätzlich Fensterauf/zu Sensoren - wenn das die "Hauptsensoren" aus z.B. Temperaturdaten errechnen können ist mir das auch recht, aber ein paar zusätzliche Tür-/Fensterkontakte wären gut.

    * Vernünftige Auslesbarkeit über z.B. Netzwerkschnittstelle. Da könnte ich mir neben der Erstellung der üblichen Grafiken vorstellen, mit einem Warnsystem zu experimentieren.

    * Nicht allzu teuer

    * Nach Möglichkeit Brücken in ein allg. Smart-Home System möglich (ganz, ganz langfristig könnte mal ein Lüftungssystem kommen, da reden wir aber über 10 Jahre+)

    * Wenn es für dieses System günstige Zwischenstecker für Steckdosen gibt, mit denen man die aufgenommene Leistung überwachen kann: Umso besser. Schalten wäre gar nicht unbedingt nötig.

    Sooooo, nun zu Dir.

    Wer einen Linuxserver durchlaufen hat, der sollte sich einmal IoBroker, Homeassistant oder OpenHAB ansehen.

    Ersteres System haben sKape und ich in Betrieb. Es gibt dort auch Adapter für Viessmann und Somfy Tahoma.

    Bei den Sensoren habe ich zum Teil selbst gemachte, Sonoff und Xiaomi Aqara. Die selbst gemachten sind mit einem ESP32 oder ESP8266, entsprechende Sensoren und Tasmota Firmware aufgebaut und benötigen ein USB Ladegerät plus Kabel. Die Aqara's (Bewegungsmelder und Helligkeitssensor) sind Zigbee und nähren sich von einer 2450er Batterie, welche bei mir schon 4 Jahre halten.

    Wer nicht so Bastelaffin ist kann sich auch die Serie von Shelly oder gar Homematic anschauen. Es gibt auch Eierlegendewollmilchsäue von Homey und Jbmedia. Jedoch nicht ganz so günstig.

    Ich kann mir jetzt Deine vielen Fragezeichen im Gesicht vorstellen :grinning_face_with_smiling_eyes:

    Schau Dir am besten mal in Ruhe alles an.

    Gruß Paul

    Manchmal sitzt das Problem davor.....

    Hallo Paul,

    vielen Dank! Hmm, ok, wenn die Sensoren nicht unbedingt an der Decke hängen müssen wäre eine Versorgung über die Steckdose tatsächlich eine Variante, wenn die nicht allzu viel Strom ziehen. Einige von den Steckdosen haben hier eh einen USB-A Anschluss, den könnte ich einfach mitverwenden.

    Bastelaffin bin ich durchaus (Mein Hintergrund: Habe technische Informatik studiert, habe schon Roboter (Nibobee) Kurse geleitet, irgendwo habe ich paar ESPs rumfliegen, bin im Freifunkumfeld unterwegs und helfe im Repair Cafe hier mit).

    Die Tasmota Firmware klingt erstmal nicht schlecht. Wenn ich das richtig verstehe verwendet das zur Anbindung zum "Backend" WLAN, BT (LE) wird nur verwendet, um "Unter"sensoren an Tasmota-Sensoren anzubinden, richtig?

    Welche Sensoren hast du da dran? Da gibt es ja Unmengen mit sagen wir mal unterschiedlicher Qualität. Vermutlich hast du dir dann auch jeweils ein Gehäuse gegönnt, oder? Hast du da was von der Stange geholt oder was 3D-druckt? Einen 3D Drucker habe ich, das wäre also kein Problem :winking_face:

    Viele Grüße

    Michael

    Aloha mifritscher

    Zitat von mifritscher

    wenn die nicht allzu viel Strom ziehen

    Nein. Alles im grünen Bereich. Wenn ich es noch recht in Erinnerung habe, so zw. 2-4 W

    Zitat von mifritscher

    Die Tasmota Firmware klingt erstmal nicht schlecht. Wenn ich das richtig verstehe verwendet das zur Anbindung zum "Backend" WLAN, BT (LE) wird nur verwendet, um "Unter"sensoren an Tasmota-Sensoren anzubinden, richtig?

    Genau. Jedoch nur die ESP32er verfügen über BLE. Tasmota ist eine Open Source Firmware, die Du Dir mit Arduino oder Visual Studio Code nach Deinen belangen anpassen kannst. Es sind in den fertigen BINs nicht alle verfügbaren Sensoren implementiert. Für meine AHT10 Temperatur und Feuchtigkeitssensoren musste ich auch erst neu compilieren. Ansonsten ist I²C mit drin, und die meisten Sensoren kommen damit zurecht. Auch ist es möglich, mehrere Sachen an ein ESP anzuschließen. Beim 32er können 2 I²C´s angeschlossen werden. Außerdem noch Relais oder z.B. einen kabelgebundenen Reedkontakt als Fenster-Türsensor. Habe ich an meinem Garagentor und als Schalter konfiguriert. Schalter an = Tor zu. Eine Liste, welche fertigen Elemente sich mit Tasmota flashen lassen, bekommst Du bei Blakadder. Dazu braucht es lediglich ein FTDI für ein paar Euronen. Die Anleitungen wo welche Pins angeschlossen werden müssen ist auch dabei.

    Anbei noch ein paar Bilder von den Gehäusen und Sensoren die ich verwende.


    Die Gehäuse die ich habe.

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    Wasserdichter DS18B20 Temperatursensor. So einen habe ich im Pool hinter der Lampe versteckt.

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    AHT10 Temperatur und Feuchtigkeitssensor. Jedoch der BME280 ist etwas genauer und braucht auch keinen zusätzlichen Treiber in Tasmota.

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    Helligkeitssensor mit einer NodeMCU im Gehäuse verbaut.

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    Gruß Paul

    Manchmal sitzt das Problem davor.....

    So...

    Kleine Einkaufsliste. Ich habe die "intelligenten" Komponenten (Display, Sensoren mit I2C) etc. gegen die Supportliste von Tasmota geprüft.

    Grundlegend

    1. https://www.ebay.de/itm/325737217973 Platine Lochraster Lötpunkte Lötaugen 100x160MM RM2,54 - 2,50€ - Als Träger - ich würde die Bauteile nicht direkt drauflöten, IC-Fassungen und Durchkontaktierungen habe ich aber noch genug. Würde ich dann passend zurechtschneiden

    2. https://www.ebay.de/itm/404292923181?var=674197122381- 5,52€ - ESP32 WROOM32

    3. https://www.ebay.de/itm/394451914622?var=663002956034 - 6,02€ - damit ich das Teil ohne ständige Stromversorgung betreiben kann. optional.

    4. https://www.ebay.de/itm/294455557771 - 25,99/4 - Akku für. Optional.

    5. https://www.ebay.de/itm/232731252630 - 4,59 - Überwachung für. Optional.

    Interface

    1. https://www.ebay.de/itm/152981213549?var=453904515226 - 3,99/20€ - Taster (jeweils 2-3x)

    2. https://www.ebay.de/itm/125120837254?var=426178297264 - 3,20€/10 Pizzo (für Alarm). Vermutlich brauchts da ne einfache Transistorschaltung für genug "Dampf" (aka: Strom)

    3. https://www.ebay.de/itm/115921555125 - 16,90€ - Waveshare ePaper

    Sensoren

    Allgemein: Nach Möglichkeit 3,3V und I2C.

    1. https://www.ebay.de/itm/255283289482 - berührungsloser analoger Stromsensor. Hintergrund: Strommessung rund um PV. Damit kann ich dann wenigstens AC messen. Benötige ich insgesamt nur 2 Stück von.

    2. https://www.ebay.de/itm/363066319753 - 21,00/5€ - Fensterkontakte

    3. https://www.ebay.de/itm/186046510289 - 23,85€ - MQ7 CO Sensor. Benötige ich nur 1x (Kamin).

    4. https://www.ebay.de/itm/264964687086 - 1,34€ - SR602 PIR

    5. https://www.ebay.de/itm/404494164652 - 5,81€ - VEML7700 Umgebungslichtsensor

    6. https://www.ebay.de/itm/175897238156?var=475315825467 - 32,36€ - SCD41 CO2 Sensor

    7. https://www.ebay.de/itm/115710930423 - 2,99€ - BMP280 Temperatur/Luftfeuchte/Luftdrucksensor

    8. https://www.ebay.de/itm/255283295170 - 2,45€ - Lautstärkesensor


    So ganz grob überschlagen bin ich dann bei etwa 70€ pro Modul, je nach Ausbaustufe. v.a. der CO2 Sensor haut schon rein. Der SCD40 kostet "nur" 20€, kann aber nur bis 2000ppm, was grenzwertig wenig ist.

    Gehäuse muss ich dann schauen, wenn ich eins zusammengebaut habe, wie viel Platz ich benötige.

    Ist das eine halbwegs sinnvolle Liste?

    (Teilweiser) Ersatz wäre eventuell Sonoff SC – ITEAD Wiki (iteadstudio.com) - kostet wohl um die 30€. Kommt man bei dem an den I2C Bus ran? Wenn ich mir die Bilder und den Schaltplan so anschaue sollte das möglich sein. Wobei das den älteren ESP8266 verwendet...

    Wie gut unterstützt Tasmota die Energiesparmodi? Wenn wenn die gut unterstützt werden dürfte der Stromverbrauch beim ESP32 ähnlich bis deutlich besser sein, ansonsten zieht der deutlich mehr ( https://blog.voneicken.com/2018/lp-wifi-esp-comparison/ )

    4 Mal editiert, zuletzt von mifritscher (29. September 2023 um 12:34)

    Hallo mifritscher

    Ganz tolle Latte an Equipment. Aber anstatt Platine könntest Du dir auch DAS mal anschauen. Ist zum Schrauben anstatt Löten, somit flexibel.

    Generell würde ich bei der Menge auch mal bei Aliexpress überprüfen ob es da nicht günstiger wäre.

    Für gewisse Dinge könnte ich Dir noch folgendes Modul ans Herz legen. Gehäuse, Buzzer, Genügend freie Schnittstellen, erweiterungsfähig, direkter 230V Anschluss, 4 Relais, Hutschienenmontage, mit oder ohne Antenne.

    Gruß

    Manchmal sitzt das Problem davor.....

    Einmal editiert, zuletzt von Paul (29. September 2023 um 12:49)

    Danke für den Link zur Schraublösung - mein Plan ist aber, dass ich die Elektronik auch mechanisch auf der Platine befestige - ggf. gesteckt. Dieser Dinger sollen jetzt auch nicht unendlich groß werden :winking_face: "Schwammgröße" und max 5...10mm dick in unauffälligem weiß ist ok, bei mehr steigt meine Frau aus. Ich werde auch erstmal einen Prototyp zusammenbauen und sie dann damit in den Baumarkt schicken, damit sie mir ein Gehäuse aussucht, was ihr gefällt.

    Zum Batteriebetrieb:

    Vermutlich sind da noch nichtmal die ESPs das Problem, sondern die Sensoren. Da frisst halt alles seine paar mA.... An den meisten Standorten hab ich Strom in der Nähe. Vielleicht überlege ich mir später, für die andere Standorte Batterievariante + Solar ala https://www.ebay.de/itm/134715592795 (5V / 380mA) + https://www.ebay.de/itm/115924175712 (Laderegler) zu bauen - in der Hoffnung, dass das Licht, was so reinkommt, ausreicht.

    Zum CO2 Sensor:

    https://www.ebay.de/itm/394720257558 -12,32€ - MH-Z19C- wäre noch ne Alternative. Leider spricht der nur UART und PWM - und der Tasmota Treiber nur UART, und ich möchte die UARTs nur verwenden, wenn nötig, weil es davon nur 2 gibt.

    Oder ich nehme ein auf nen CCS811 basierendes Board ala https://www.ebay.de/itm/255736134545 für etwa 16€. Misst halt CO2 nur indirekt. Hast du da Erfahrung, ob das besser/schlechter ist?

    Was ich auch noch suche sind einfache Fensterkontakte mit Funk. Für Dunstabzüge gibts die ja nachgeschmissen, nur schalten die dann einen 230V Zwischenkontakt, und sind entsprechend auch unnötig teuer (ich brauch weder 230V noch ein Relais...). Mir würde da ein einfacher GPIO ja schon dicke ausreichen. Hast du da noch eine Idee? Ich möchte nicht von jedem Fenster aus ne Leitung legen müssen...

    3 Mal editiert, zuletzt von mifritscher (29. September 2023 um 15:58)

    Dann nimm doch kleinere Platinen. 10x16 ist keine Schwammgröße :smiling_face: Die lassen sich auch schlecht schneiden.

    Zum Thema Tasmota und PWM

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    Zum CO2 Sensor und zu den Fensterkontakten muss ich mal herumgeistern was es so gibt.

    Manchmal sitzt das Problem davor.....

    Ich schneide die Platinen auch meist nicht - mit nem scharfen Messer anritzen, über Tischkante legen und brechen :winking_face:

    Hmm, bist du dir sicher, dass das Menü, wo der Screenshot her ist, von _Eingängen_ spricht? Beim Überfliegen der Doku habe ich nichts von PWM-Eingängen gefunden.

    Naja, notfalls müsste man sich nen Treiber basteln, Der ESP32 kann wohl auf quasi jedem GPIO nen IRQ legen ( ESP32 Interrupt Tutorial - Intro, Types, Pins, and Configuration (circuitdigest.com) ), und ich hoffe doch mal, dass die Tasmota API für Treiber irgendwo Zeitstempel mit ms-Genauigkeit hat oder nicht alle Timer ( ESP32 Timers & Timer Interrupt Tutorial (circuitdigest.com) ) verbrät^^

    Man sieht unter https://www.winsen-sensor.com/d/files/infrar…nual-ver1_0.pdf Seite 5 schön, wie das Signal aussieht. Wenn alle Stricke reißen: 2 Widerstände, nen Kondensator und einen analogen Eingang *g*

    Genau, es gibt ein Modul für diesen Sensor, aber der nimmt den UART-Variante und nicht die PWM Variante. PWM wäre mir aber lieber, weil ich so die beiden UARTs mittel- bis langfristig für andere Dinge verwenden kann.

    Ich werde jetzt aber mal mit dem CCS811 anfangen. Für die Messung der Luftqualität vermutlich sogar besser, allerdings hat der ne recht üble baseline Problematik. Da muss ich mir wohl mal den Treiber in Tasmota anschauen, ob der sich die Baseline speichert, eventuell sogar eine Möglichkeit bietet, manuell zu kalibrieren - und das dann dem Sensor regelmäßig zu verfüttern, damit die Werte nicht verfälschen, wenn man mal nicht lüftet... Details dazu gibts unter https://wolles-elektronikkiste.de/tvoc-und-eco2-sensoren.