Platine für Homematic bzw. MySensors Sensor: Ideensammlung

[PeMue]

Hallo zusammen,

da die Platinen für den nanoCUL ja mittlerweile ausgeliefert sind, aber ein paar Dinge noch nicht umgesetzt wurden, sammle ich nochmal Ideen für eine Sensorplatine.
Eines vorweg: Ich möchte keine Konkurrenz zu Dirk's Universalsensor aufbauen, für Prototypenaufbauten sind mir die Sensoren aber wirklich zu schade.

Grundidee ist es, einen preiswerten Sensor mit Temperatur und Feuchte aufzubauen, der relativ preiswert ist (<10 €, ist ein ziemlich hochgestecktes Ziel, ich weiß).

Folgende Komponenten würde ich vorsehen:
- Arduino pro mini 3,3 V
- 868 MHz Modul (ggf. Footprint für NRF24l01+ bzw. RFM69CW (wenn es dafür Software gibt))
- BME280 (Druck, Temperatur, Feuchte), leider nicht lötbar für Anfänger
- Platinengröße max. 50x24
- Plätze für andere Sensoren/Spielereien:
  iAQ-core P CO2 Sensor, ich habe drei davon bekommen können
  Spezialtrick wollte einen Anschluss für einen PIR Sensor
- vernünftiges Gehäuse
- Batteriehalter für 2xAA oder 2xAAA (nicht auf der Platine)
- ggf. stepup mit MAX1724 Regler vorgehalten

Vermutlich werden mehr Ideen vorhanden sein, als letztendlich realisiert werden können, aber ich bin gespannt auf Rückmeldungen.

Gruß PeMue

[hexenmeister]

10 EUR ist machbar.

Arduino = 2 Euro
Funkchip (nRF24L01+) = 0,8 Euro
BMP180 (Luftdruch+Temperatur) = 1 Euro (klick)
si7021 (Temp+rH) 3 Euro (klick)
PCB = 1,5 Euro
Gehäuse = 1,5 Euro

Zusammen unter 10 Euro
Ok, kommt noch etwas Kleinkram dazu, dann sind wir bei 11-12. Bei größeren Mengen kann man mehr sparen.

[hexenmeister]

Ich wollte schon länger eine zeite Version meiner UP-Platine machen. Wir könnte die als Basis nehmen und etwas 'universalisieren'.
http://s6z.de/cms/index.php/homeautomation-homecontrol/infrastruktur/aktorensensoren/offene-standard-systeme/mysensors/66-mysensors-up-sensor-platine

Bei einer geschickteren Wahl von (kleineren) Komponenten kann man bestimmt mhr auf die Platine bekommen.

[Spezialtrick]

Ich finde die Idee klasse und würde mich gerne auch beteiligen und testen.

Ich fände es gut, wenn auch direkt ein Lichtsensor enthalten ist. Also Gehäuse schlage ich dieses vor:

http://www.tme.eu/de/details/box-sens-white/gehaeuse-fuer-alarmanlagen-und-sensoren/supertronic/

Dieses hat sich schon bei Dirk's Sensor bewährt und sieht auch im Wohnraum gut aus.

- Platinengröße max. 50x24
- Batteriehalter für 2xAA oder 2xAAA (nicht auf der Platine)

Wäre es nicht sinnvoll, die Platine so zu vergrößern, die Batterie direkt mit auf die Platine passen? Erhöht zwar die Kosten für die Platine, aber vermeidet das mögliche Abreisen des Batteriehalters.

iAQ-core P CO2 Sensor

Super interessent, aber ziemlich teuer oder?

Was haltet ihr von einem ATSHA204 damit die Platine mit der Version 1.5 von MySensors vollkommen nutzbar ist?

http://forum.mysensors.org/topic/1021/security-introducing-signing-support-to-mysensors

@PeMue: Soll es eine SMD Platine werden?

[hexenmeister]

Das Gehäuse finde ich auch gut (habe sogar noch ein paar davon in Reserve).
Luftgüte wird sich in einem Batteriebetrieben Sensor nicht gut realisieren lassen.
CryptoChip ist klein genug, bekommntman bestimmt auch mit rein.
Ich würde, wo möglich, SMD nehmen. Allerdings möglichst solche Sachen, die man zur Not auch ohne Reflow / Fön gelötet bekommt.

[Klaus0815]

schöne Gehäuse, gibt's die sonst noch wo ausser bei TME ?

[hexenmeister]

bestimmt, habe aber damals nicht anderswo gefunden. Was spricht gegen TME? Sind recht schnell und zuverlässeg. Allerdings kommt noch Mwst. drauf.

[Klaus0815]

Ich muss mich da wohl anmelden, am liebsten wäre mir anklicken, PayPal, im Briefkasten   Bin aber wohl zu faul geworden

[gloob]

Ich habe 10 Sensebender Micros im Betrieb und kann sie nur empfehlen. Vielleicht kann man die Platine als Designvorschlag ansehen. Die Module sind extreme klein und sehr sparsam im Stromverbrauch. Ich habe meine Sensoren teilweise seit einem halben Jahr im Betrieb und die Batterien haben nur 20% ihrer Kapazität verloren. Gesendet wird alle 5 Minuten, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Batteriezustand.

http://www.mysensors.org/hardware/micro

Das einzige was mir noch fehlt ist ein passendes Gehäuse aber da werde ich wohl die von TME mal testen.

[HomeAlone]

Ich habe 10 Sensebender Micros im Betrieb und kann sie nur empfehlen. Vielleicht kann man die Platine als Designvorschlag ansehen. Die Module sind extreme klein und sehr sparsam im Stromverbrauch. Ich habe meine Sensoren teilweise seit einem halben Jahr im Betrieb und die Batterien haben nur 20% ihrer Kapazität verloren. Gesendet wird alle 5 Minuten, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Batteriezustand.

http://www.mysensors.org/hardware/micro

Das einzige was mir noch fehlt ist ein passendes Gehäuse aber da werde ich wohl die von TME mal testen.

Dem kann ich mich nur anschließen: Der Sensorbender Micro hat vor allem folgende Eigenschaften, die mir gefallen: Sehr klein, stromsparend, authentifizierte Hardware-Signing der Nachrichten.

Meines Erachtens nach gibt es genügend Sensoren, die "alles" können. Ich fände den Ansatz, einmal zu überlegen, welche Anwendungsszenarien es gibt und anhand dieser zu klassifizieren interessant.
Ich würde auch auf die Verwendung eines kompletten Arduinos verzichten und nur den Atmega 328P verwenden: Gerne auch die DIL-Variante, da einfacher zu bestücken. Hier gibt es z.B. ein gutes Ausgangsdesign dafür: Low Power Node oder der Klassiker: Low Powernode by maniac bug

Wenn man den Atmega 328P noch auf 1MHz taktet und die fuses so programmiert, dass er mit geringer Spannung läuft, dann kann man, um das Gehäuse kleiner zu halten auch über die Verwendung einer CR2450 oder CR2032 nachdenken. Alternativ auch über eine CR123. Wichtig ist halt, dass die Sleep-Libarry verwendet wird und alle Komponenten eine möglichst gerinige quiescence und shutdown current aufweisen.
Gleiches gilt dafür, wenn Sensoren verwendet werden, die partout 3.3V Spannung benötigen. Dann sollte der stepup entsprechend sparsam sein, wie der von PeMue benannte MAX1724 oder der XC6206p332MR.

Ich glaube, ein Sensor, der sich von dem, was es bereits gibt, unterscheidet, erfolgt folgende Kriterien:

• Geringer Stromverbrauch
• So klein wie möglich (damit man ihn überall anbringen kann und er nicht auffällt und auch vom WAF überzeugen kann.
• Signierter Austausch - z.B. durch Verwendung des ATSHA204A
• Unterscheidung in Anwendungsklassen - (bei flexiblem Design?)

Ich könnte mir folgende "Anwendungsklassen -> verbaute Sensoren darauf" vorstellen, denen allen gemein ist, dass der zu erstellende Grundsensor identisch ist. Bei vielen Sensoren macht eine Befestigung auf dem Board an sich mMn keinen Sinn, z.B. PIR-Sensor, Regensensor, Lichtsensor, da diese eher am oder außerhalb des Gehäuse angebracht sind - am Board sollten die zugehörigen Pins aber vorgesehen sein, um diese einfach zu verbinden:

• Grundsensor -> Temperatur, Luftfeuchtigkeit
• Fenstersensor -> Neigungs- bzw. Gyroskop-Sensor, Reed-Switch
• Alarmsensor -> Lichtsensor, Alarmsensor (Vibration), Bewegungssensor
• Anwesenheitssensor -> Bewegungssensor, Näherungssensor
• Eingabesensor -> Touchsensor, Keypadsensor
• Außensensor -> zusätzlich Anschluss eines Solarpanels, Luftdrucksensor
• (was fällt Euch noch so ein?...

Wenn man dann die Messsensoren so wählt, dass bei den jeweiligen Klassen immer dieselben Pins des Atmega 328P verwendet werden können, dürfte man einen flexiblen, dennoch nicht alles auf einmal erschlagenden, kleinen, WAFigen stromsparenden (und dadurch langlebigen) Sensor hinbekommen.

Noch etwas zum Funksensor: Ich würde mich hier auf jeden Fall auf den NRF24L01+ und den RFM69CW beschränken. Diese sind in der Lage, bis 1.8 / 1.9 V herunter zu arbeiten und demzufolge für einen langlebigen, kleine Sensor prädestiniert (wobei ich jetzt zugegebnermaßen keine Infos zu den 868MHz Chips griffbereit habe. Hier ist eine schöne Vergleichstabelle zu Funksensoren: Übersicht Funkmodule

[Franz Tenbrock]

Ich fände für unseren Carport 2 Ultraschallsensoren ein.
Temperatur habe ich mittels 1Wire eigentlich zufreidenstellend gelöst.
Aber eine funktionstüchtige wetterunempfindliche Entfernungsmessung für Zisterne Autoanwesenheit etc wäre klasse.

[Hauswart]

Gleiches gilt dafür, wenn Sensoren verwendet werden, die partout 3.3V Spannung benötigen. Dann sollte der stepup entsprechend sparsam sein, wie der von PeMue benannte MAX1724 oder der XC6206p332MR.

Der XC6206p332MR ist aber nur ein Step-Down? Bzw. macht eigentlich nur Sinn, wenn V_in >3.3V ist, damit diese Fix auf 3.3V gehalten wird? Unterhalb 3.2V kann man ihn auch weglassen?

Lasse mich aber gerne belehre, da ich nicht der Profi in der Materie bin.

[Kuzl]

Also ich bin eher dafür, die Platine in einer SMD-Variante (bestückbar ohne Reflow/Heißluft) zu machen, um sie möglichst klein zu halten. Mit DIL kann man das ganze wenn man will auch auf ner Lochraster machen, da sehe ich den Vorteil nicht wirklich.
Auch die Batterien würde ich nicht auf der Platine Unterbringen. Externe Batteriehalter tuns auch und insgesamt braucht man dann auch weniger platz. Außerdem kann das Ganze dann auch mal über ein Netzteil oder vorhandene 1-Wire-Versorgung betrieben werden, ohne unnötigen Platz zu verschwenden.

[hexenmeister]

Also ich bin eher dafür, die Platine in einer SMD-Variante (bestückbar ohne Reflow/Heißluft) zu machen [...]
Auch die Batterien würde ich nicht auf der Platine Unterbringen.  [...]

Bin auch für diese beiden Punkte.

[HomeAlone]

Also ich bin eher dafür, die Platine in einer SMD-Variante (bestückbar ohne Reflow/Heißluft) zu machen, um sie möglichst klein zu halten. Mit DIL kann man das ganze wenn man will auch auf ner Lochraster machen, da sehe ich den Vorteil nicht wirklich.

Dafür - und dagegen 
Generell verbraucht SMD weniger Platz. Beim Prozessor könnte man überlegen, die DIL Variante zu nehmen: Als Anfänger hat man gehörigen Respekt vor einem Atmega 328P in TQFP-Ausführung. Warum hier nicht die DIL-Variante nehmen? Habe den Größenvergleich DIL, Arduino Pro Mini, TQFP-Variante mal angehangen.
Zu sagen, DIL geht auch auf Lochraster ist genauso, wie zu sagen, man kann an die SMD-Bauteile ja auch dünne isolierte Drähte hängen... Der Vorteil ist halt, dass man den ganzen Kabelsalat los ist - egal ob DIL oder SMD.

Auch die Batterien würde ich nicht auf der Platine Unterbringen. Externe Batteriehalter tuns auch und insgesamt braucht man dann auch weniger platz.

Wieso braucht man dann weniger Platz? Doch eher mehr, da das Gehäuse dann automatisch größer wird, oder wie meinst Du das?

Außerdem kann das Ganze dann auch mal über ein Netzteil oder vorhandene 1-Wire-Versorgung betrieben werden, ohne unnötigen Platz zu verschwenden.

Ein Sensor, der auf Batteriebetrieb ausgelegt ist, ist flexibel, da überall einsetzbar: Unabhängig von vorhandenen Netzteilen, 1-Wire-Kabeln etc. Wenn Du letzteres irgendwo liegen hast (ich behaupte das ist aber für die Mehrzahl der Anwendungen nicht der Fall), dann kannst Du ja immer noch flexibel an die Stromanschlüsse des Batteriehalters gehen.