Preiswerte und flexible Lesekopf-Hardware für mehrere Abnehmer

[micw]

Important

Ich habe die Infos zum Projekt in einem eigenen Repository unter https://github.com/micw/ir-lesekopf zusammengefasst

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Hallo zusammen,

in einem anderen Thread hatte ich die Idee gesehen, einen Lesekopf zu bauen, an dem man hinten dran weitere Leseköpfe anschließen kann. Damit kann man zum Beispiel Tibber-Pulse nutzen, die Daten aber trotzdem weiter unabhängig davon lokal ablesen.

Dazu habe ich ein kleines Hardware-Projekt gestartet, welches ich hier gern vorstellen möchte.

Einfacher IR-Lesekopf

(edit: Bohrungen um LEDs von oben durchzustecken - verringert die Aufbauhöhe und ermöglicht, billigere Magneten einzusetzen)

Die Minimalbestückung ist hier der IR-Transistor und der Pullup (R1). Damit kann das Teil direkt an einem 3.3V USB-TTL-Adapter als Lesekopf betrieben werden. Am USB kommt dann direkt SML an. Mit ca. 3€ Kosten kann es als preiswerter Lesekopf verwendet werden.

An den Anschlüssen kann entweder ein Pin-Header oder eine JST-XH-Buchse angelötet werden oder direkt ein Kabel. Lezteres am besten oben, durch die Schlitze kann dann ein Kabelbinder als Zugentlastung gezogen werden.

Zum Senden kann je nach Zählertyp eine IR-LED (Zähler mit seriellem Eingang) oder eine weiße LED (Zähler mit "Taschenlampen-Eingang) nebst passendem Vorwiderstand (R2) verbaut werden.

Anschlussboard

An IR0 kann ein Lesekopf angeschlossen werden. Die Daten vom Lesekopf stehen wieder als UART für einen USB-TTL-Adapter zur Verfügung. Ebenso kann ein ESP8266 verlötet werden, der die Daten auch empfängt (über Eingang D5) und per Tasmota, ESPHome oder einer anderen Firmware ausgewertet werden.

Zusätzlich kann der Bereich "TX" bestückt werden. Dort ist ein Inverter+Verstärker enthalten. Gesendet werden kann dann über USB-TTL oder über den ESP8266 (Ausgang D5).

An IR1 bis IR3 können weitere Leseköpfe angeschlossen werden. Sind diese mit einer IR-LED + Vorwiderstand bestückt und ist der Bereich "RX" auf dem Board bestückt, werden alle vom Lesekopf IR0 eingehenden Signale auf den angeschlossenen Köpfen ausgegeben. Dort kann man dann weitere Leseköpfe wie den Tibber-Pulse aufsetzen.

Da die Lesekopf-Platine zwei Anschlussleisten hat, kann man an dieser auch 3V3 entnehmen und den Pulse direkt versorgen - das spart den jährlichen Wechsel der Batterien.

Sind die weiteren Köpfe mit IR-Transistor und Pullup bestückt und der Bereich "TX" der Platine ist bestückt, kann ein angeschlossener Lesekopf auch Daten an den Zähler senden. Beim ESP8266 kann man bei Bedarf D6 als Input konfigurieren und die Daten mitlesen.

Die Spannungsversorgung des Boards erfolgt entweder über GND/3V3 des USB-TTL-Adapters, über den 3V3 Anschluss am Board oder über den 5-24V Anschluss und ein kleines Buck-Boost-Konverter-Board zum auflöten. Wichtig ist, dass nur über einen der Anschlüsse Spannung zugeführt wird.

Wird weder der ESP32 noch der Buck-Boost-Konverter benötigt, kann das Board mit einem Cutter vorsichtig an der Linie durchtrennt werden und nur die linke Hälfte verwendet werden. Damit ist es statt 56x62mm nur noch 56*27,5mm groß.

Damit sollte sich fast jede Situation abdecken lassen.

Im Prototyp getestet habe ich:

• Lesen via TTL-Adapter
• Schreiben via TTL-Adapter (nur Sichtprüfung der LED mangels Tibber Pulse)
• Lesen via ESP8266
• Schreiben via ESP8266 (nur Sichtprüfung der LED mangels Tibber Pulse)
• Kopieren der Daten vom Zähler auf weiteren Lesekopf (nur Sichtprüfung der LED mangels Tibber Pulse)

Sobald mein Pulse wieder geht oder Ersatz da ist, verteste ich den Rest und bestelle die ersten Boards.

Ich freue mich über Feedback.

Viele Grüße,
Michael.

[micw]

Update: Die Schaltung vereinfacht, passt komplett auf den IR Lesekopf. Damit kann der direkt am USB-TTL-Adapter lesen und schreiben. Fertigung in SMD außer LED+Vorwiderstand (weil unterschiedlich, je nach Zählertyp) und IR-Transistor.

Ein zweiter Kopf (und weitere) zum doppeln der Daten kann direkt angeschlossen werden (RX/TX vertauscht).

Kosten pro Kopf incl. USB-TTL-Adapter: kleiner 5€

Ein Board für den ESP8266 gibt's auch noch, ist aber nicht mehr viel an Elektronik drauf.

[isarrider]

Kannst du die Files sharen?
Vor allem in meinem Fall den "Einfacher IR-Lesekopf",
das passt wunderbar als einfach Lesekopf für den Pi
(bei einem Smartmeter, der automatisch Daten via IR-Diode pushed)...

[JesseDFBlue]

Hey, perfektes timing, hab auch das Problem das mein Lastmanagment zuverlässig laufen muss und bin über dieses nette Projekt gestolpert. Habe gestern mal den Sendeteil nachgebaut aus zwei NPN Transistoren + IR-Diode, ich weiß noch nicht genau wo das Problem liegt aber die Zuverlässigkeit lässt noch zu wünschen übrig. Im API Explorer sieht man gut am Zeitstempel das nicht immer korrekt gelesen werden kann.

[micw]

Mein Testaufbau läuft hier absolut zuverlässig trotz fliegender Verkabelung.

[JesseDFBlue]

Seit zwei Tagen funktioniert es scheinbar hier auch mit der quick & dirty Platine. Glaube eher der Zähler ist da der Wackelkandidat, EBZ DD3 ODZ1.

[JesseDFBlue]

Das ist gut. Bin auf jeden Fall interessiert, denn mit dem zusätzlichen Hichi-IR-Kopf funktioniert es irgendwie nur temporär.. warum es nicht dauerhaft läuft, habe noch nicht rausfinden können.

Mit welchem Zähler, mit dem Hichi-Kopf hatte ich das gleiche Verhalten.

[mdkeil]

Schau mal hier:
https://www.photovoltaikforum.com/thread/192614-einsatz-als-gateway-f%C3%BCr-tibber-pulse/?postID=3126715#post3126715

Ich konnte das Problem damit lösen, den Abstand zwischen TTL-IR-Lesekopf und Pulse zu erhöhen.. läuft seit Tagen durch..

[isarrider]

OK...
Ggf brauche ich nur die, wo lesen kann...
Die Teile hätte ich alle daheim.
Aber dann warte ich mal...

[micw]

Willst du eigene Platinen machen oder einen fliegenden Aufbau? Wenn du nur mit dem Raspi lesen möchtest und sonst nix, benötigst du:

• IR Transistor
• einen 1-4 kOhm Widerstand

Der Aufbau ist dann:

• 3V3 <--> Widerstand <-(TX)-> IR-Transistor <--> GND
• TX schließt du am Raspberry am GPIO 15 an
  fertig.

https://www.abelectronics.co.uk/kb/article/1035/serial-port-setup-in-raspberry-pi-os

Die SML-Daten bekommst du dann direkt auf serial0 mit 9600 Baud.

[micw]

[isarrider]

Sowas läuft bei mir schon im Keller,
aber ich hatte mal überlegt das von fliegend
schön auf ne Platine zu löten... ;)
Danke aber!

[goebelmeier]

Ich bin mega gespannt und würde sobald das Ding läuft und du es verkaufen würdest den Step wagen und Tibber Pulse buchen. Ich will nur nicht ohne die jetzige lokale Abfragemöglichkeit dastehen.

[micw]

Leider lässt sich JLC Zeit. Die Boards wurden am 6.4. fertiggestellt und lagen seitdem im Versandzentrum. Gestern wurden sie erst an DHL übergeben.

[geronet1]

Braucht der Tibber Pulse auch die Senderichtung zum Zähler? Wenn ja was sendet er da?

[mdkeil]

Tibber Pulse ließt nur.

[micw]

Heute kam Post ;-)

Auf dem Zähler ist der Lesekopf, dahinter hängt der Kopf als Schreibkopf und der Pulse dran. Kabel nach unten geht zum ESP8266 und liefert 3.3V sowie die Daten an den ESP.

Leider sind meine Magnete (Neodym-Ring) nicht besonders gut für den Zähler geeignet (aber ich glaube, das ist ein Problem meines Zählertyps, bei Tibber gibt's da auch nen Adapter zum ankleben an den Zähler.

[isarrider]

cool - sieht gut aus...

[goebelmeier]

Super cool, wie machst du denn jetzt damit weiter? Gibt's aus deiner Sicht noch etwas zu optimieren, willst du einen Stapel bestellen und dann selbst vertreiben oder was hast du zukünftig damit vor?

[micw]

Ich hab's erstmal noch in ordentlich gelötet und weiter getestet.

• Lesekopf + Schreibkopf + ESP8266 funktioniert
• Lesekopf + Schreibkopf + USB-TTL-Adapter funktioniert nicht (der TTL-Adapter hat einen zu hohen Pullup)
• Lesekopf + 2 Schreibköpfe funktioniert nicht. Könnte aber gehen, wenn man den Pullup und die Status-LED (die sonst dauerhaft leuchten würde) entfernen würde.
• Betrieb an 3V3 geht, an 5V geht nicht (sehr wahrscheinlich wegen dem Pullup am IR-Transistor)

Ich denke, das Ganze sollte noch einmal verbessert werden, insbesondere sollte ein kleiner MOSFET an den IR-Transistor, da er offenbar nicht gegen einen zu großen Pullup ankommt (drum gehen TTL und 2 Schreibköpfe nicht).

Für meine Zwecke ist die Lösung aber erstmal gut genug. Ich habe einen ESP8266 mit ESPHome dran hängen. Dieser hat eine Status-LED, die blinkt, wenn ein gültiges SML-Paket ankommt. D.h. ich sehe nicht nur, das da was blinkt, sondern das die Signale gültig sind. Am USB des ESP8266 kann ich das Signal wieder als Serielle Daten ausgeben und damit einen USB-Lesekopf ersetzen. Zusätzlich kann der ESP die sowohl Rohdaten als auch decodierte Daten direkt per WIFI/MQTT ausgeben. Damit kann man so ziemlich alle vorstellbaren Usecases abdecken.

Die Platine vom ESP8266 habe ich aus einem anderen Projekt von mir, das ist meine Standard-Platine für alle meine ESP8266 Sensoren und Aktoren. Man kann das Kabel (und optional die LED) aber auch direkt am ESP8266 anlöten.

Wie es weiter geht: Heute Abend verteste ich den Spaß noch einmal bei einem Freund. Danach ich das Projekt für meine Zwecke erst einmal abgeschlossen. Für Wünsche der Community bin ich offen, solange ich sie in meinem Zeitbudget unter bekomme ;-)

Das bedeutet konkret:

• Ich verschicke gerne Platinen und stelle Doku zum zusammenbau bereit
• Ich garantiere keine Funktion. Ggf. ist es sinnvoll, immer eine Platine mehr zu verschicken, falls mal eine nicht geht.
• Ich habe leider keine Zeit, Platinen fertig zu löten und zu testen (es muss eine IR LED+passender Vorwiderstand bzw. ein IT-Tranistor + Kabel/Stecker verlötet werden. Kein SMD, mit mäßigen Lötkenntnissen machbar)
• Wenn meine Platinen hier alle sind, überarbeite ich ggf. nochmal das Design und bestelle nochmal einen Schwung.

Ich würde ein Set (3x vorbestückte Platine, 2x IR Diode + Vorwiderstand, 2x IR Transistor) für 10-15€ verschicken. ESP8266 und Kabel sollten ja in jedem gut sortierten Haushalt vorhanden sein ;-)
EDIT: Plus einen Magneten für den Lesekopf. Auf dem Schreibkopf habe ich je 2 Unterlegscheiben mit doppelseitigem Klebeband befestigt.

[goebelmeier]

ESP32 ist auf jeden Fall vorhanden, nen ESP8266 würde ich hier beim Suchen in den Schränken auch noch finden, denke ich :-) Also wenn du mir deine Mailadresse gibst, würde ich absolut ein Set nehmen und so bezahlen wie du es gern hättest.
2 Schreibköpfe benötige ich nicht, dann nehme ich einfach statt USB-Lesekopf die Werte vom ESP. Mir reicht ein durchgeschliffener Schreibkopf um den Pulse anzuschließen.

[jab42]

Ich hätte auch gern so ein 10-15€ set.
wie? wo? was? wann? :-)

[Spechtl-old]

@micw +1 für mich. Danke, tolles Projekt,...

[micw]

Ich schreib Montag mal etwas doku und meine Mailadresse hier rein.
Aktuell fehlt es noch an Magneten, hab nur noch 2 Stück: https://de.aliexpress.com/item/1005002662665532.html
Vielleicht findet ja jemand eine Bezugsquelle zum vernünfigen Preis, die nicht 8 Wochen Lieferzeit hat ;-)

[micw]

Die Maße sind unter https://easyeda.com/editor#id=6211e39d890643af8535f22c8d694ce7|53277e889e2b45289ccedc03b7611230 zu finden. Wenn du den Hintergrund anklickst und als Maßeinheit mm auswählst, ist das sogar lesbar ;-)

Ring innen hat 12mm Durchmesser
Ring außen hat 20 mm Durchmesser
Gerät hat 32 mm Durchmesser

Ein 27mm Magnet überlappt die Lötstellen der Buchsen. Wenn du stattdessen ein Kabel anlötest und Widerstand und Kabel unten nicht zu weit rausschauen, könnte es gehen.

Gehäuse fänd ich sehr interessant.

Edit: das Gehäuse dort passt aber nicht.

[goebelmeier]

Ein Gehäuse würde ich auf jeden Fall in OnShape designen (und in geringen Stückzahlen auch drucken) sobald ich ein Set zum Maßnehmen habe

[jab42]

Ich schreib Montag mal etwas doku und meine Mailadresse hier rein.

An welchem Montag denn? :-)

[goebelmeier]

Ich schreib Montag mal etwas doku und meine Mailadresse hier rein.

An welchem Montag denn? :-)

So Kommentare machen OpenSource Arbeit kaputt und sorgen dafür dass man lieber nichts publiziert.

[micw]

Ich schreib Montag mal etwas doku und meine Mailadresse hier rein.

An welchem Montag denn? :-)

Die Frage ist schon OK, insbesondere mit Smiley. Bin leider am Montag nicht dazu gekommen, weil wir noch unterwegs waren. Ich kann die Woche ein paar Päckchen fertig machen, 2 Magnete habe ich noch, Ende nächster Woche (Mitte Mai) sollten noch ein Schwung Magnete ankommen. Bitte kurze Mail an michael@wyraz.de.

[jab42]

Mit welcher Antwortdauer muss ich denn rechnen bevor ich davon ausgehen kann, dass meine Nachricht nicht ankam?

[micw]

Hallo zusammen,

das hier wäre der Paketinhalt:

3 Platinen
2 IR Transistoren (schwarz)
2 IR LEDs (transparent)
2x Widerstand 150 Ohm
1 Magnet
1 Unterlegscheibe, 10mm
1 Unterlegscheibe, 20mm

Der Preis ist 15€ incl. Versand als Brief.

Damit kann man einen Sender oder Empfänger mehr bauen, falls eins von beiden nicht funktioniert.

Aktuell funktioniert ausschließlich:

• 1 Lesekopf
• 1 Schreibkopf (z.B. für Tibber)
• 1 CMOS/GPIO Eingang (ESP32, ESP8266, evtl. auch Raspberry)

Was nicht geht:

• 2 oder mehr Schreibköpfe
• USB-TTL-Adapter statt dem ESP (der hat einen Eingang mit starken Pullup, dazu muss ich die Schaltung nochmal überarbeiten)
• mehr als 3.3V

Aufbauanleitung Lesekopf

Anschlüsse IR-Transistor (schwarz) biegen und zuschneiden. Kurzer PIN bzw. abgeflachte Seite ist PLUS. Die Pins werden 2x um 90 Grad gebogen, so dass die Pins von der bestückten Seite her durchgesteckt werden und der Transistor von der bestückten Seite her durch das Loch schaut. Anlöten an "RX". Gelötet wird von der nicht bestückten Seite.

Mit doppelseitigen Klebeband oder besser einem guten dauerhaften Kleber wird der Magnet auf der nicht bestückten Seite innerhalb des Ringes befestigt.

Aufbauanleitung Schreibkopf

Anschlüsse IR-LED (transparent) biegen und zuschneiden. Kurzer PIN bzw. abgeflachte Seite ist MINUS. Die Pins werden 2x um 90 Grad gebogen, so dass die Pins von der bestückten Seite her durchgesteckt werden und die LED von der bestückten Seite her durch das Loch schaut. Anlöten an "TX". Der Widerstand für die LED muss an R6 gelötet werden. Gelötet wird von der nicht bestückten Seite.

Mit doppelseitigen Klebeband oder besser einem guten dauerhaften Kleber wird die Unterlegscheibe M10 und darauf die Unterlegscheibe M12 auf der nicht bestückten Seite innerhalb des Ringes befestigt. Ich suche hier noch eine optisch schönere Lösung. Die 12er Scheibe ist außen zu groß für den Ring und berührt die Kontakte der Kabelbefestigung. Die M10 ist etwas klein, um einen Lesekopf gut dran haften zu lassen.

Verkabelung

Lese- und Schreibkopf werden mit Minus (=GND) und Plus (=3.3V) aus dem ESP8266 oder ESP32 versorgt. TX vom Lesekopf wird an RX des Schreibkopfes und an einem GPIO des ESP angeschlossen. An jeder Platine sind oben und unten Anschlüsse, die 1:1 verbunden und gleichwertig sind. Die kleinen Schlitze sind für Zugentlastung (Kabelbinder oder Draht).

Ich beantworte heute Abend die 3 Mails, die ich schon habe. Bitte kein Geld senden, bevor ich schreibe, dass ich das Material da habe.

[micw]

Schema und PCB hatte ich weiter oben verlinkt: https://oshwlab.com/mwyraz/ir-meter-head-simple_copy_copy

Danke für den Hinweis, schaut so aus, als ob bei den meisten SFH-309 Komponenten in der JLC-Bibliothek das Bild auf dem Silk-Screen falsch herum ist.

Hab mal das Datenblatt rausgesucht: https://www.yumpu.com/de/document/read/29662393/sfh-309-sfh-309-fa-npn-silizium-fototransistor-silicon-npn-

Die flache Seite mit dem kurzen Pin ist der Kollektor. Die muss nach links zeigen, der Kollektor ans Plus. Der lange Pin dann also nach rechts.

Plus und Minus sind korrekt aufgedruckt.

[jab42]

Ich muss zugeben dass die Frage rhetorisch war, denn ich hatte natürlich auch längst ins Dateblatt geschaut. Wollte nur dass es hier steht, da es sicher manchen verwirrt.

Was mich aber verwirrt ist: Weshalb spendierst du der LED einen Treiber, hängst dann aber RX direkt an den Fototransistor?

[mnul]

Für den ESP8266 nehme ich ESPHome als Firmware. Dort kann ich das Signal sowohl 1:1 nach USB weiterleiten als auch decodieren und per WIFI und MQTT ins Netz schicken. Optional leuchtet eine LED, wenn ein Paket erfolgreich decodiert wurde, was eine bessere Positionierung erlaubt, als nur das Blinken der IR-LED zu visualisieren.

Hier eine ESPHome YAML als Beispiel:

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  reboot_timeout: 0s
  manual_ip:
    static_ip: 192.168.191.16
    gateway: 192.168.191.1
    subnet: 255.255.255.0
    dns1: 192.168.191.14


mqtt:
 id: gridmeter
 broker: 192.168.191.14
#  username: !secret mqtt_username
#  password: !secret mqtt_password
 reboot_timeout: "0s"
 topic_prefix: gridmeter

time:
   - platform: sntp
     id: sntp_time
     timezone: Europe/Berlin

## Enable Home Assistant API
#api:

ota:

web_server:
   port: 80

esphome:
   name: gridmeter
   platform: ESP8266
   board: d1_mini
   esp8266_restore_from_flash: False

logger:
   baud_rate: 0 # do not log on serial, it can cause a boot loop with uart
   level: INFO

uart:
   - id: meter_in
     rx_pin:
       number: D2
       inverted: false
       mode:
         input: true
         pullup: false
     tx_pin:
       number: TX
     baud_rate: 9600
     data_bits: 8
     parity: NONE
     stop_bits: 1
     rx_buffer_size: 512
     debug:
#      dummy_receiver: true
       direction: RX
       after:
         timeout: 250ms
         bytes: 512
       sequence:
         - uart.write: !lambda return bytes;
# SML Rohdaten via MQTT
#        - lambda: id(mqttclient).publish("gridmeter/sensor/sml/state", format_hex(bytes));
         - lambda: UARTDebug::log_hex(direction, bytes, 0);

sml:
   - id: sml0
     uart_id: meter_in

sensor:
   - platform: sml
     retain: false
     name: "powerConsumeCurrent"
     id: "powerConsumeCurrent"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:16.7.0"
     unit_of_measurement: W
     accuracy_decimals: 0
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 1
   - platform: sml
    retain: false
     name: "powerConsumeCurrentPhase1"
     id: "powerConsumeCurrentPhase1"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:36.7.0"
     unit_of_measurement: W
     accuracy_decimals: 0
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 1
   - platform: sml
     retain: false
     name: "powerConsumeCurrentPhase2"
     id: "powerConsumeCurrentPhase2"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:56.7.0"
     unit_of_measurement: W
     accuracy_decimals: 0
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 1
   - platform: sml
     retain: false
     name: "powerConsumeCurrentPhase3"
     id: "powerConsumeCurrentPhase3"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:76.7.0"
     unit_of_measurement: W
     accuracy_decimals: 0
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 1

   - platform: sml
     retain: false
     name: "powerConsumeCounter"
     id: "powerConsumeCounter"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:1.8.0"
     unit_of_measurement: Wh
     accuracy_decimals: 1
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 0.1
     on_value:
       - binary_sensor.template.publish:
           id: led_delayed_off
           state: ON
       - binary_sensor.template.publish:
           id: led_delayed_off
           state: OFF
   - platform: sml
     retain: false
     name: "powerDeliverCounter"
     id: "powerDeliverCounter"
     sml_id: sml0
     obis_code: "1-0:2.8.0"
     unit_of_measurement: Wh
     accuracy_decimals: 1
     device_class: energy
     filters:
       - multiply: 0.1

binary_sensor:
   - platform: template
     id: led_delayed_off
     filters:
       - delayed_off: 200ms
     on_press:
       then:
         - light.turn_on:
             id: led
             brightness: 30%
     on_release:
       then:
         - light.turn_off: led

light:
   - platform: monochromatic
     output: led_output
     id: led
     default_transition_length: 0s
     internal: true

output:
   - platform: esp8266_pwm
     pin: D1
     frequency: 1000 Hz
     id: led_output

Wie bindest du espHome in evcc ein? Da gibt es ja keine direkte integration dafür...

[micw]

Über MQTT. espHome sendet die decodierten Daten auf die Topic, EVCC empfängt diese als Zählerwerte

[micw]

Ich muss zugeben dass die Frage rhetorisch war, denn ich hatte natürlich auch längst ins Dateblatt geschaut. Wollte nur dass es hier steht, da es sicher manchen verwirrt.

Was mich aber verwirrt ist: Weshalb spendierst du der LED einen Treiber, hängst dann aber RX direkt an den Fototransistor?

Weil der Treiber dazu auf der TX-Seite hängt. Ist aber offenbar keine gute Lösung, da dann am Lesekopf nur dieser TX und/oder einen ESP anschließen kann. Ein TTL-USB-Adapter mit starkem Pullup geht daran z.B. nicht. Werde das in der nächsten Runde sicher nochmal überarbeiten. Evtl. kommt auch noch ein Schmitt-Trigger dazu, der die Signalflanken sauberer macht.

Für einen TX + einen ESP funktioniert die Lösung aber.

[jab42]

Danke für die schnelle Bearbeitung.

[micw]

Ich habe ein eigenes Git-Repo für den Lesekopf aufgemacht: https://github.com/micw/ir-lesekopf
Bei Fragen, bitte einfach dort ein Ticket aufmachen.

[hoermto]

Hey @micw das scheint ein super Tool zu sein. Ich habe momentan einen ESP als Lesekopf (mit Tasmota). Sehe ich es richtig, dass mit Deinem Projekt ich dann sowohl den Tibber Leser anbringen kann (der dann Schreibkopf), als auch meinen bisherigen ESP als reinen Lesekopf?
Dann habe ich Interesse ..

[micw]

Genau so ist, es. MIt einem Kopf wird gelesen, der andere gibt es für Tibber wieder aus und auf dem ESP8266 (oder ESP32) lese ich die Daten und gebe sie zum PC bzw. ins Netzwerk aus.

[micw]

Magnete sind angekommen. Ich habe jetzt allen, die mir gemailt haben, per E-Mail geantwortet und gestern alles in die Post gegeben. Sollte ich jemanden vergessen haben, bitte nochmal kurz mailen.

[micw]

Leider nicht. Ich kann Dir aber gerne einen einzelnen IR Transistor schicken.
Wenn Du frei verkabelst, könnten wir vielleicht mal ein paar Verbesserungen der Schaltung ausprobieren. Im Moment funktioniert sie nur mit 1 Schreibkopf + 1 ESP8266 oder ESP32, da dieser einen CMOS-Eingang hat. Mit einem USB-TTL-Konverter geht es nicht, da der zu stark auf HIGH zieht. Auch mit 2 Schreibköpfen geht es nicht.
An anderer Stelle habe ich auch gesehen, dass Schmitt-Trigger eingesetzt werden, um das analoge Signal des IR-Transistors wieder mit steilen Flanken zu versehen.
Mit einer besseren Schaltung würde ich nochmal einen Satz Platinen entwerfen und bestellen.

[hackfred64]

Wir können das gerne weiter entwickeln, mir schwebt da auch noch ein Design der Hardware für den 3D Drucker vor um die Platine schön unterzubringen! :-)

[hgkum]

Bin neu hier und würde gern unterstützen. Von den Skills her bin ich zwar mehr User als Entwickler, aber nach Anleitung zusammenlöten bekomme ich hin. Wenn es also Bedarf an Testen gibt, lass es mich gerne wissen. VG

[micw]

@hackfred64 sorry, hab Dich leider vergessen. Ist das noch aktuell?

[hackfred64]

Ja und nein, sorry for the late reply ;-)
Ich, als alter Bastler aus den 80ern, habe mir mit Bauteilen aus meinem Lager und Lochraster Platine beholfen.
Läuft jetzt schon super, ich kann aber gerne trotzdem in Form von Beta User unterstützen.

[micw]

Hallo zusammen,

da der Lesekopf be mir immer mal einen Wert nicht mitbekommt und der ursprüngliche Plan, da auch mehr als einen Schreibkopf bzw. einen USB-TTY-Adaper anzuschließen, nicht aufging, habe ich die Schaltung noch einmal überarbeitet. Am Ende bin ich auf eine ähnliche Schaltung wie bei dem Lesekopf dort gekommen: https://wiki.volkszaehler.org/hardware/controllers/ir-schreib-lesekopf-ttl-ausgang

Allerdings habe ich den Schmitt-Trigger und die Kondensatoren rausgelassen, ich bekomme auch so ein sehr sauberes Signal:

Gemessen mit USB-TTL-Adapter und einem Schreibkopf. Der USB-TTL zieht High den Pegel etwas runter, mit einem ESP32 stattdessen liegt er bei über 3V. Außerdem ist noch ein kleiner Widerstand zwischen dem Transistor und dem Fototransistor, sonst läuft der am Limit seiner Strombelastung.

Der Schreibkopf ist unverändert.

Ich veröffentliche den Schaltplan die Tage und bestell nochmal einen Schwung. Braucht noch jemand einen Bausatz?

Viele Grüße,
Michael.

[mdkeil]

Ich würde wohl auch mal ein Set testen aus Schreib + Lesekopf..
Hatte heute mal bei mir umgebaut auf 2 TTL Köpfe von Hichi. Der Lesekopf ist angebunden über die GPIO/UART von einem Raspberry Pi 1B Rev2. Diese liefert sekündlich Daten vom Zähler. Der Schreibzähler greift die Daten vom GPIO/RX des Raspberry ab und liefert durchweg Daten.. Gleiches Verhalten beim Tibber Pulse, dass dieser irgendwann keine Daten mehr liest.. genau das gleiche wie vorher mit eingesetztem USB-IR Lesekopf.. wie gesagt, hat vorher über Monate problemlos funktioniert.. ob Tibber an der Fw. vom Pulse was geändert hat bzw. die Config verändert hat.. vielleicht bringt halt ein anderer Schreibkopf was..

[micw]

Der Pulse hängt am gleichen Schreibkopf wie vorher?
Schau doch mal mit der Kamera vom Handy, ob der noch blinkt, wenn der Pulse nicht mehr ließt und vergleich mal die Helligkeit mit der des Stromzählers.

[mdkeil]

Ich habe beim Umbau auch einen neuen Schreibkopf eingesetzt.. blinkt auch durchweg im Gleichklang mit dem Stromzähler. die Helligkeit ist nach dem Umbau sogar noch größer.. Was mich wundert, dass ich vom Abstand her knapp 4 "dicke" Unterlegscheiben (1.5 - 2cm) zwischen Schreibkopf und Pulse benötige.. mit geringeren Abstand ließt er nichts.. wie gesagt. hat vorher funktioniert mit nur knapp 5mm Kartonage zwischen Lesekopf und Pulse..

[micw]

Das ist echt seltsam. Wie bekommst du den Puls wieder zum Laufen, wenn er nichts mehr empfängt?

[mdkeil]

Ich muss ihn dann aktiv neu positionieren.. manchmal läuft er über 1h durch. Wenn er nicht mehr sendet, sieht man es auch gut im Webinterface der Bridge am Alter der Daten.. Am Zähler selbst läuft er komplett durch ohne Probleme.

[micw]

Hallo zusammen,

die neuen Platinen in Revision 2.0 sind eingetroffen. Dort funktioniert nun auch der ursprünglich geplante Aufbau mit mehreren Schreibköpfen. Hier mein kompletter Testaufbau: https://github.com/micw/ir-lesekopf#tests-und-erfahrungen-1

Ich warte aktuell noch auf neue IR-Transistoren (sollten nächste Woche kommen) und verschicke gerne wieder Sets, bestehend aus:

• 1x Lesekopf Revision 2.0 (gelötet, getestet)
• 1x Schreibkopf Revision 1.1 (der Schreib-Teil der Schaltung ist in Rev. 1.x und 2.x unverändert) (gelötet, getestet)
• 1x Magnet
• 2x Unterlegscheibe (2 Größen, passend zum Schreibkopf).

Edit: Kabel oder Stecker müssen noch selbst angelötet werden.

Für 15€ incl. Versand als Brief. Wenn jemand eine andere Zusammenstellung braucht, einfach Bescheid sagen.

Bestellungen wie gehabt an michael@wyraz.de.

[jab42]

Hallo,
weshalb bindest du in https://github.com/micw/ir-lesekopf#tests-und-erfahrungen-1 den esp über einen Lesekopf an, statt ihn direkt in die serielle einzubinden?

[micw]

Damit hatte ich die Sende-Empfangs-Strecke getestet.

[micw]

Kurzes Update, ich habe einige Bestellwünsche bekommen, ware aber immer noch auf die IR-Transistoren. Die sind irgendwo beim Zoll versuppt wenn sie Freitag nicht da sind, bestelle ich nochmal neue.

[beckerth]

Hi, welche IR Led und welchen IR Transistor verwendest du?
Danke.
Tommi

[micw]

Transistor: SFH309
LED: 3mm, 940nm, keine nähere Typenbezeichnung. Kann gerne die Vorwärts-Spannung messen, wenn die Info wichtig ist.

[beckerth]

Uf wäre interessant. Die SHF487 von der Volkszähler Seite hat 880nm. Gibt's da bekannte Einschränkungen bezüglich der verschiedenen Zähler?

[micw]

Dürfte mit 880...1120nm relativ entspannt sein.

Edit: Achso, meinst Du die Sende-Diode? Die ist ja nicht für die Zähler relevant sondern für den Lesekopf.

[micw]

Meine Lieferungen aus China sind endlich alle eingetroffen. Alle, die per Mail angefragt haben, habe ich bereits angeschrieben. Wenn noch Interesse besteht, einfach melden. Ich bereite noch ein paar Sets auf Reserve vor und kann die gerne kurzfristig verschicken.

[micw]

Ich habe heute noch die letzten zwei Briefe zur Post gebracht. Damit sind alle unterwegs, von denen ich bis heute 14:30 Geld bekommen habe. Ich hoffe, alles kommt an und keiner bleibt mit dem Magnet in irgend einer Sortiermaschine hängen ;-) Freue mich über eine kurze Rückmeldung.

Bei Rückfragen oder Problemen macht am Besten ein Ticket unter https://github.com/micw/ir-lesekopf auf, dann haben alle was davon.

Edit: das mit dem Magnet ist nicht ganz ernst gemeint, alles ist so verpackt, dass nicht an Metallobjekten hängen bleibt.

[irqnet]

Hab die ESPHome Config heute mal getestet, sieht beim Lesen des Zählers auch gut aus. Einzig am Pulse kommt über den Schreibkopf scheinbar nichts an.

Mit der Handy Cam sehe ich das die LED des Schreibkopfs dauerhaft leuchtet, das kann doch nicht stimmen, oder?

Darüber hinaus leuchtet die grüne LED am Schreibkopf dauerhaft grün, wobei die LED am Lesekopf nur blinkt wenn der Pulse vom Zähler (oder Taschenlampe) kommt.

Der Schreibkopf reagiert darauf aber nicht.

[micw]

Damit ist natürlich nicht irgendein GPIO gemeint, sondern TX. Hatte zuerst D1 angeschlossen weil der im YAML Beispiel als led_output definiert ist.

Nein, definitiv nicht, du muss auf einen anderen Pin des ESP. RX wäre ein Kandidat (du willst ja empfangen), ggf. auch ein anderer Pin, der als Eingang fungiert (beim ESP8266 würde ich aber auf jeden fall den Hardware-Serial verwenden).

Ich kann der Verkabelung oben nicht folgen, schau so aus, als hast Du beim Schreibkopf am "RX" statt TX angeschlossen..

Es muss so sein:

• von beiden Köpfen an GND des ESP

• von beiden Köpfen an 3V3 des ESP
  RX vom Lesekopf an TX vom Schreibkopf

Wenn du das hast, kannst Du schonmal den Pulse dran testen.

RX vom Lesekopf an einen Eingang (ferier GPIO oder RX) des ESP (wenn Du RX nimmst, musst Du den Sketch anpassen und das serielle Logging deaktivieren!).

Im Moment hast Du TX vom ESP an TX vom Lesekopf (der dort keinerlei Effekt hat, wird nur nach unten durchgeschleift) und dann am RX vom Schreibkopf (bzw. am TX, falls Du das inzwischen umgelötet hast). Damit blinkt der Schreibkopf immer, wenn der ESP was loggt und nicht wenn am Lesekopf was ankommt.

[irqnet]

Also ich habe jetzt wie folgt verkabelt:

ESP (RX) <-> Lesekopf (RX) <-> Schreibkopf (TX)
ESP (3V) <-> Lesekopf (3V) <-> Schreibkopf (3V)
ESP (GND) <-> Lesekopf (GND) <-> Schreibkopf (GND)

IR LED am Schreibkopf pulst jetzt brav.

Sorry hatte da tatsächlich irgendwie nen Denkfehler :)

Sketch sieht so aus:

[micw]

Prima. "Component sml took a long time for an operation" ist übrigens "normal". Das Processing dauert ein wenig und blockiert dadurch die Main-Loop, homeassistant hat da kürzlich Warnungen dafür eingebaut.

[irqnet]

OK scheint jetzt stabil zu laufen, musste nur die für meinen Zähler die multiplier ändern, da aus 300 Watt aufm Pulse, in ESP Home 30 Watt wurden :)

Schön ware es :)

[micw]

esphome/issues#4349 - ist ein Fehler im SML-Parser

[irqnet]

Bei mir reicht scheinbar der Abstand der zwei Unterlegscheiben nicht, da der pulse immer wieder keine Werte bringt.

Auch die Verschiebung 6/5/4/3 Uhr bringt nix.

Ist mehr Abstand in dem Fall besser?

[micw]

Probier es doch einfach mal aus.
Kommen überhaupt Werte an? Wenn nicht, schau mal mit dem Handy, ob die IR led blinkt.

Kommen die Werte am PC oder esp32 sauber an?

[chriszero]

Warum eigentlich den Umweg über IR zum Pulse und ESP? Noch keiner auf die Idee gekommen den Lesekopf vom Pulse abzuschneiden, den abgeschnittenen Lesekopf für den ESP zu nehmen und den Pulse direkt mit dem Käbelchen zu verbinden?

[micw]

Einer meiner User des Adapters hat das versucht, ohne Erfolg. Allerdings hat der Pulse zwei verschiedene IR Transistoren, die er auswertet, vermutlich um zu erkennen, dass sich da niemand dazwischen schaltet und das Signal manipuliert.
Was vermutlich geht: Pulse Kopf am Pulse lassen aber das Signal dort zusätzlich nochmal abgreifen. Werde ich nach dem Sommer mal probieren.