Autor Thema: Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V  (Gelesen 1943 mal)

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Hallo liebe Elektronik-Freunde,

ich bin gerade dabei mir selbst Raumthermostate zu entwickeln womit ich meine vorhandenen Salus-Thermostate erstetzen kann. Die Thermostate funktionieren denkbar simpel, sie steuern einfach eine 230V Leitung zu den Ventilen durch und öffnen sie damit. Da die Kabel und Ventile schon alle da sind würde ich ungerne das ganze System ersetzen.

Idee:
Platine in dem original Thermostat durch eigene Ersetzen
original Drehknopf als manuelle Steuerung behalten
automatische Regelung via Microcontroller ermöglichen

Hardware:
Selbstentwickelte Platine
230V auf 3,3V Wandler Meanwell IRM + Linearregler zum glätten
ESP12 als Gateway zum MQTT und als Controller
DS18B20 als Temperatursensor
Bistabiles Relais zum Ventil schalten €dit: Wird wahrscheinlich ein PhotoMOS (SSR)

Ich habe mir die originale Platine abkonstruiert und eine Schaltung auf der gleichen Größe entworfen.

Funktionieren soll es folgendermaßen:
ESP holt sich via MQTT den aktuellen Modus (Auto/Manu)
    Wenn Modus Manu
          Analogeingang auslesen (original-Poti) und entsprechend auf diese Temperatur regeln
          Wenn Analogeingang = 0 (Poti auf Anschlag) dann auf Automatikmodus wechseln
    Wenn Modus Auto, dann Soll-Temperatur von FHEM nehmen und auf diese regeln
          Wenn sich der Analogeingang zum letzten mal messen geändert hat dann auf Manuellen Modus wechseln
Die Öffnung der Thermostate soll wie original per PWM passieren. (Wobei PWM hier extrem langsam, also bei Duty-Cycle 50% ~5min auf, 5min zu)

Es gibt noch mehrere offen Sachen:
1. Lieber TRIAC anstatt Relais nehmen? (lautloses Schalten, die originalen Relais gehen mir schon n bisschen aufn Sack) €dit: Wird wahrscheinlich ein PhotoMOS
2. P bzw. PI Regler für die Thermostatsteuerung oder doch einfach 2-Punkt? Wie Reglerinbetriebnahme machen? Leider hält sich das Internet bedeckt was FuBo-Heizungsregelung angeht...
3. Die Nassraumthermostate sind leider anders (HTR230) aufgebaut, die muss ich separat basteln

4. Schutzschaltungen hinzufügen und 230V Routing verbessern

Hat jemand da schonmal was ähnliches gemacht und/oder kann mir Input geben?

Grüße
Richard

PS:
Ich will gleich einigen Beiträgen vorbeugen:
1. Ja ich weiß was Netzspannung ist und kann/darf damit umgehen.
2. Ja ich will gerne bei MQTT bleiben, mir ist bewusst, dass 868Mhz oder ähnliches energiesparender wäre. Mit MQTT habe ich viel Erfahrung, mit dem anderen Funkspaß nicht. Bei einem Verbrauch von um die 0,5W (ohne Deepsleep) will ich mir nicht deswegen noch ne Hürde einbauen.
« Letzte Änderung: 20 Februar 2019, 10:32:54 von DerKoerper »
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #1 am: 20 Februar 2019, 23:09:16 »
Es gibt ein paar Fortschritte zu vermelden:
  • Das Relais zum Ventil schalten habe ich rausgeworfen, dafür kommt ein PhotoMOS rein (ist ne Art SolidStateRelais) dann schaltet es leise und es ist mehr Platz auf der Platine :)
  • Damit der ESP auch in den DeepSleep gehen kann ohne dass das Ventil abschaltet ist ein Latch mit eingebaut als "Selbsthaltung"
  • Die Platine für das Nassraumthermostat Salus HTR230 habe ich entworfen, da wirds richtig eng mit dem Netzteil
  • Schutzschaltung für die 230V mit einem Varistor und einer Sicherung ist jetzt drin
  • uuund ich habe ein bisschen zur Regelung herausgefunden, es scheint wohl ein PI-Regler am sinnvollsten zu sein
Ich werde die Platinen in der nächsten Woche fertig layouten und dann bin ich mal gespannt ob das was wird ???
« Letzte Änderung: 21 Februar 2019, 16:23:51 von DerKoerper »
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Schaltungsaufbau
« Antwort #2 am: 24 Februar 2019, 11:04:47 »
Ich hoffe einfach mal das hier zumindest jemand mitliest oder es irgendwann findet und schreibe einfach mal weiter - im Zweifel ist der Thread halt nur ne Doku ;-)

Da die Schaltung final ist will ich die einfach mal kurz beschreiben:
WasFunktionKommentar
-
Spannungsversorgung
SchutzFeinsicherung + Varistor (~350V)Varistor als Überspannungsschutz der die Feinsicherung auslöst
IRM01-33AC/DC Schaltnetzteil 1W 3,3VKleines Isoliertes Schaltnetzteil, gute Effizienz aber recht viel Ripple
TI LP5907 MFX 3.0Linearregler 3V 250mAHabe ich nur zum glätten der Spannung eingebaut
MIC5365-1.0Linearregler 1VReferenzspannungsquelle f. Poti (ESP ADC kann nur 1V max.)
-
Ventilsteuerung
Panasonic AQV214PhotoMOS / "Relais"Isoliertes doppeltes Mosfet - Im Prinzip ein Halbleiterrelais mit Mosfets statt TRIAC
TI SN74LVC2G74Latch als SelbsthaltungDas Latch schaltet das PhotoMOS -> ESP kann in den DeepSleep und Ventil bleibt auf
-
Controller ESP12F SMDAuswertung Poti, Auswertung MQTT, Auswertung Ist-Temp, Regelung Temperatur
Temperatursensor DS18B20Temperatur messen  :o Digitale 1-wire Kommunikation

Ich habe mich übrigens dafür entschieden für meine Bäder keine zusätzliche Platine zu bauen. Dort kommen einfach die gleichen Thermostate rein wie aktuell in den Räumen sind. Habe da 2 günstig erstanden.

Layout ist fast final, es fehlen nur noch ein paar Befestigungslöcher. Bleibt nur das Problem der Regelung... da bin ich noch nicht wirklich weiter.

Grüße
Richard
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline Papa Romeo

  • Hero Member
  • *****
  • Beiträge: 1274
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #3 am: 24 Februar 2019, 11:24:10 »
...bist du die sicher, dass der 3Volt Regler bei 3.3 Volt Eingangsspannung richtig arbeitet und glättet. :-\
Ich hab da gewaltige Bedenken da lt. Datenblatt  Vin mindesten 1 Volt über der Ausgangsspannung liegen muss.  ::)
...die richtige Lötspitzentemperatur prüft man zwischen Daumen und Zeigefinger...

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #4 am: 24 Februar 2019, 11:36:36 »
Moin,

ja bin ich eigentlich - der Dropout bei vollem Strom sind lt. Datenblatt ~130 mV, ich könnte ja bis zu 300mV verkraften. Deswegen hab ich den ja genommen, das schaffen nicht viele  :D

Grüße
Richard
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline Papa Romeo

  • Hero Member
  • *****
  • Beiträge: 1274
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #5 am: 24 Februar 2019, 13:27:04 »
...würd ich mich jetzt so nicht darauf verlassen.
Und du denkst schon daran , dass du keine gleichmäßige Belastung hast und der ESP zeitweise bis zu 500 mA zieht.
Hab jetzt aber in deinem Layout auch nicht weiters geschaut, ob ein entsprechender Lade- /Glättungselko verbaut ist.
...die richtige Lötspitzentemperatur prüft man zwischen Daumen und Zeigefinger...
Hilfreich Hilfreich x 1 Liste anzeigen

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #6 am: 24 Februar 2019, 14:32:02 »
Ich habe den ESP schonmal ähnlich verschalten, das funktioniert schon seit ner Weile. Ja Pufferkondensator ist dran. Allerdings kein Elko - habe mich da an dem Design vom Wemos D1 Mini orientiert und die Kapazität noch n bisschen erhöht.

500mA?  :o Ich kenne bisher nur die Aussagen, dass man mit 300mA Peaks rechnen muss. Wenn du recht hast müsste ich mir das mit dem Elko doch nochmal durch den Kopf gehen lassen...

Edit: Habe nochmal n bisschen nachgelesen, und da ich ja genug Platz habe, hab ich 150uF noch an den ESP gesteckt. Danke für den Hinweis :)
« Letzte Änderung: 24 Februar 2019, 17:08:58 von DerKoerper »
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #7 am: 28 Februar 2019, 21:05:27 »
So Platinen sind bestellt.

Im Anhang das finale Layout mit Sicherung, Varistor, zusätzlichen Pufferkondensator am ESP und allen Löchern zur Montage.

Für alle Interessierten: https://workspace.circuitmaker.com/Projects/Details/Richard-Hartmann-2/SmartThermostat
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #8 am: 15 April 2019, 21:02:09 »
Bin heute endlich dazu gekommen die erste Platine zu bestücken. Die Platinen passen super ins Gehäuse, lediglich beim Netzteil musste ich ein wenig Feilen - das war aber abzusehen. Das Netzteil passt gerade so nicht rein - zumindest nicht ins unbearbeitete Gehäuse.

Werde mir für einen Raum ein Testprogramm basteln und mal schauen ob alles klappt.

Im Anhang ein paar bunte Bildchen.

Grüße
Richard
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!
Gefällt mir Gefällt mir x 1 Liste anzeigen

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #9 am: 23 April 2019, 12:27:34 »
Soo Test-Software ist drauf und läuft.

Aktuell kann ich per MQTT das Ventil hart ein- & ausschalten und das gleiche über den Drehregler manuell machen. Werde das ganze erstmal ne Weile so am Strom lassen und gucken ob alles zuverlässig bleibt. Dann gehts an die Regelung - wird zwar langsam warm draußen aber vielleicht schaff ich ja noch den ein oder anderen Testlauf.

Die Spannung sieht gut aus, Linearregler und Kondensator tun ihren Dienst. (siehe Oszibild, gelb ist hinter dem AC/DC, Blau direkt am ESP während dieser läuft)
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline e-t-h

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 5
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #10 am: 17 Oktober 2019, 22:36:31 »
Hallo Richard,

bin gerade erst auf den Beitrag gestoßen, ließt sich ja echt gut!
Habe gerade 5 defekte "Alpha Digitalregler" beim Wickel und die Schaltung teilweise analysiert. Arbeitet mit PIC16Fxxx und Phototriac. Hier scheint das Problem die Spannungsversorgung zu sein, ein RC-Glied (Folienkondensator) mit Dioden, Elko und Regler. In ein paar Tagen weiss ich da mehr.
MQTT und WIFI ist hier natürlich nicht drin.
Also wenn Du weiter gemacht hats wäre es cool wenn Du Dich mal wieder meldest.. Hast ja jetzt einen Leser mehr ;-)
Grüße!
Ekkehard.

Offline DerKoerper

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 22
  • Autos schrauben und das Heim automatisieren!
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #11 am: 18 Oktober 2019, 11:12:27 »
Heyho,

ja es ist ne gute Idee, mal wieder n Update zu machen: Mein Prototypenboard läuft ja nun schon ne ganze Weile und funktioniert super bis jetzt. Schalte regelmäßig das Ventil sowohl manuell als auch via FHEM und hab bisher keinerlei Probleme gehabt. Seit

Softwaremäßig bin ich jetzt an dem Stand, dass ich n simplen 2-Punkt-Regler habe. Hatte bei nem Kumpel gesehen, dass der gaaanz simple Thermostate mit nem Bi-Metall-Schalter hatte. Also quasi n Hardware 2-Punkt-Regler - warum nicht in der Software nachbauen...

Ziel ist aber nach wie vor n PI-Regler. Da es ja langsam kalt wird kann ich das hoffentlich bald mal aufbauen und ausprobieren.

Auf meinen original-Theromstaten ist auch so n RC-Glied wie du es beschreibst drauf gewesen. Da mir das aber zu heiß ist, privat sowas zu basteln habe ich mich für den MeanWell Baustein entschieden. Da schlaf ich ruhiger...
Ich glaube n PIC16F war es bei mir auch  ;)

Grüße
Richard
FHEM aufm Cubietruck (armbian inkl. Samba, DHCP, DNS & VPN) für eine Wohnung.
1x CUL für WMBUS, 1x nanoCUL für MAX

Kaum Ahnung... aber hartnäckig!

Offline e-t-h

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 5
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #12 am: 18 Oktober 2019, 12:17:19 »
Cool,

hab mir über Nacht überlegt sowas für diese Alpha-Regler zu machen. Da ich ein Fan von Tasmota bin (was auf dem ESP12 ja auch laufen sollte) die Frage: hast Du mal drüber nachgedacht das softwareseitig damit zu realisieren? Ich habe mich jetzt noch nicht so ernsthaft damit beschäftigt, aber da ist ja viel schon super gelöst (Sensoren einlesen, MQTT, WEB, integrierte Programmiersprache,..). Denke nur das eigentliche Regelmodul mit PI wäre noch einzubauen.
Das mit dem 2 Punkt Regler halte ich eigentlich auch für unkritisch, die analogen Regler (die habe ich im Keller) sind ja auch nichts anderes. Lebe jetzt zwar nicht im Keller, aber einen so richtigen Unterschied gemerkt habe ich noch nicht. Aber PI sollte es wohl schon sein.
 
Ansonsten würde ich auch auf den DS18B20 setzen. Du fragtest im ersten Post ob jemand sowas schon mal gemacht hat: schau Dir mal die Schaltpläne von den Sonoffs an, die sind ausgereift denke ich. Und für die Ansteuerung der Ventile würde ich mich vom Alpha inspirieren lassen, das scheint ja nicht das Problem der Teile kann Dir das mal schicken wenns Dich interessiert.

Ich werd mir mal noch ein paar Gedanken machen. Wäre jedenfalls toll wenn Du hier mal weiter updates.

Was war das Problem mit dem HTR230? Noch was anderes als dass er nicht smart ist?

Bei meinen auf alle Fälle das sie nach einigen Jahren ausfallen und man das nur merkt weil entweder die Eiszapfen von der Decke hängen oder sich die Chips von den Platinen auslösen  >:( .


Gruß!
Ekkehard.

Offline e-t-h

  • New Member
  • *
  • Beiträge: 5
Antw:Selbstbau MQTT Wandthermostat Ersatz für Salus ERT20 230V
« Antwort #13 am: 21 Oktober 2019, 12:14:45 »
Für den, den es interessiert:
von 12 Alphareglern (kommen unter verschiedenen Marken, z.B. REHAU)

(sehen so aus:
https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiI4faEjq3lAhVOPFAKHXLGAcIQjRx6BAgBEAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.amazon.de%2FRaumtemperaturregler-Fussbodenheizung-Alpha-Standard-Sockel%2Fdp%2FB004MPZNOM&psig=AOvVaw28Vp6HiCTG_8XCY8f132QJ&ust=1571738959048900

6 defekt mit Fehlerbildern wie:

-geht gar nichts mehr
-schalten im Sekundentakt Ein/ Aus.

2 verschiedene Typen: mit PIC16F oder LM393 (ältere Version)

Bei allen letztendlich das gleiche Problem: der Folienkondensator zur Erzeugung der Betriebsspannung ist hin, die Betriebsspannung für die Reglung bricht zusammen (bei den 16Fxxx-Typen 3,3V). Ausgetauscht, es gehen jetzt alle wieder. Sind aber noch immer nicht smart  8).

Zu Thema PI Reglung habe ich für Dich vielleicht noch einen Tip. Für das Tasmota gibts einen kleinen Fork für einen PID-Regler:
https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota/wiki/PID-Control-with-Sonoff-Devices
Das sieht ganz gut aus und sollte sich vielleicht bei Dir einbauen lassen.

Gruß!