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Verschiedenes => Bastelecke => Thema gestartet von: herrmannj am 06 Mai 2020, 10:52:47

Titel: Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 06 Mai 2020, 10:52:47
Moin,

Kontext:
Ich möchte meiner Heizung etwas mehr Intelligenz beibringen. Ist eine ältere Vaillant, ohne ebus. Sie hat aber zumindest eine analoge Schnittstelle (7-8-9) , dort soll sich mittels eines analogen Signals, grob 0..24v der tatsächliche Wärmebedarf melden lassen.

Nun war ich eben auf der naiven suche nach einem simplen breakout board , entweder dac oder pwm2 Volltage, um einen esp dafür zu verwenden. Ich finde keine. Kennt jemand eins oder alternativ eine erprobte, gern simple, Schaltung?

Danke, vg
Jörg
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Beta-User am 06 Mai 2020, 11:09:53
...ohne das bei meiner Junkers bisher selbst umgesetzt zu haben (bei der funktioniert schon der originale TW2 nicht erwartungsgemäß, ohne dass ich dem näher auf den Grund gegangen bin, warum), könnte die Widerstandschaltung aus diesem Thread interessant sein: https://forum.fhem.de/index.php/topic,47114.msg850345.html#msg850345

Kurz hatte ich auch mit einem digitalen Widerstand (MCP4341 als Teilstrecke eines "längeren" Widerstands) rumexperimentiert (umgesetzt als MySensors-Node), aber das hat das Versuchsstadium nie verlassen. Was dabei aber evtl. interessant war: Mind. eine Teilstrecke waren über einen MOSFET (+Widerstand) bei Bedarf "kurzgeschlossen" (falls du keine Relaiskarte nutzen wolltest, sollten sich die Brücken in comtom's Skizze darüber realisieren lassen).
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Nobbynews am 06 Mai 2020, 11:42:10
Zum reinen Messen einer Spannung würde ich ein INA219 empfehlen.
https://eckstein-shop.de/GY-INA219-Digital-Current-Sensor-Module (https://eckstein-shop.de/GY-INA219-Digital-Current-Sensor-Module)

Hatte ich hier mal zum Messen der Spannung als Test zur Batterieversorgung eines Wemos D1 installiert.

Es gab hier im Forum zum Einstellen einer Spannung mal eine Lösung über ein digitales Poti.
https://forum.fhem.de/index.php/topic,101990.msg955110.html#msg955110 (https://forum.fhem.de/index.php/topic,101990.msg955110.html#msg955110)

Vielleicht ist da ja eine Möglichkeit?


Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Papa Romeo am 06 Mai 2020, 11:49:48
Zitat von: Nobbynews am 06 Mai 2020, 11:42:10
Zum reinen Messen einer Spannung würde ich ein INA219 empfehlen.
https://eckstein-shop.de/GY-INA219-Digital-Current-Sensor-Module (https://eckstein-shop.de/GY-INA219-Digital-Current-Sensor-Module)

..ist mehr für eine Strommessung geeignet....Spannung eher weniger....


@Jörg:   Bei 0 - 24 Volt wirst wohl um R2R nicht drumrum kommen.

Nachtrag:  ...vielleicht ne Option LM2907/2917  --> Frequenz-Spannungswandler (Anwendung unter anderem Drehzahlmesser)
                Soviel ich weiß, liegt der Spannungsbereich bei bis zu 28 Volt.



LG

Papa Romeo
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Wuppi68 am 06 Mai 2020, 12:26:51
Zitat von: herrmannj am 06 Mai 2020, 10:52:47
Moin,

Kontext:
Ich möchte meiner Heizung etwas mehr Intelligenz beibringen. Ist eine ältere Vaillant, ohne ebus. Sie hat aber zumindest eine analoge Schnittstelle (7-8-9) , dort soll sich mittels eines analogen Signals, grob 0..24v der tatsächliche Wärmebedarf melden lassen.

Nun war ich eben auf der naiven suche nach einem simplen breakout board , entweder dac oder pwm2 Volltage, um einen esp dafür zu verwenden. Ich finde keine. Kennt jemand eins oder alternativ eine erprobte, gern simple, Schaltung?

Danke, vg
Jörg

24V PWM bekommst Du auch über die Ikea Tradfri LED Dimmer (10W) (Zigbee)
dann brauchst Du eigentlich "nur" noch via "RC Glied" aus dem PWM eine Spanung machen
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 06 Mai 2020, 13:17:47
vielen Dank an alle.

mich bechleicht der Verdacht dass ich mir das zu einfach vorstelle.

Ich würde das erschlagen wollen mit (ESP)PWM->RC->OP oder so in der Art. Zu naiv?

Der PWM nach RC wären ja 0..3.3V. Der OP (oder nur Transistor?) müsste also nur noch (24/3.3=) 7.27 fach Verstärken. Das letzte dass ich sowas berechnet habe, ... da waren noch römische Ziffern im Gebrauch. Hatte gehofft jemand hat was erprobtes.

Mit OP geht das sicher auch fluffiger,
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Wuppi68 am 06 Mai 2020, 13:58:36
Zitat von: herrmannj am 06 Mai 2020, 13:17:47
vielen Dank an alle.

mich bechleicht der Verdacht dass ich mir das zu einfach vorstelle.

Ich würde das erschlagen wollen mit (ESP)PWM->RC->OP oder so in der Art. Zu naiv?

Der PWM nach RC wären ja 0..3.3V. Der OP (oder nur Transistor?) müsste also nur noch (24/3.3=) 7.27 fach Verstärken. Das letzte dass ich sowas berechnet habe, ... da waren noch römische Ziffern im Gebrauch. Hatte gehofft jemand hat was erprobtes.

Mit OP geht das sicher auch fluffiger,

nicht ganz :-)

aus dem Ikea LED Treiber kommen 24V PWM raus

Intern sieht der Aufbau ungefähr so aus:

230V --> 24V --> Zigbee "Dimmer" --> 24V PWM

Bei mir habe ich den benutzt um einen 200W Trafo mit 10V PWM zu betreiben, also nur einen StepDown von 24V auf 10V vor dee Zigbee Platine geschaltet --> und funktioniert
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Papa Romeo am 06 Mai 2020, 14:44:28
Zitat von: herrmannj am 06 Mai 2020, 13:17:47
Ich würde das erschlagen wollen mit (ESP)PWM->RC->OP oder so in der Art. Zu naiv?

...ich würde es erschlagen mit (ESP)Frequenz -> LM2907/2917(Ub 28Volt) -> Heizung

(ich regel so z.B. den Motor von meinem Garagentor)


Gruß

Papa Romeo
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: juergs am 06 Mai 2020, 15:15:22
Hallo Arnd,

welche Ströme müssen fließen, oder andersherum: wie ist der Innenwiderstand des Analog-Eingangs angegeben ?
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: juergs am 06 Mai 2020, 15:25:46
https://maker.pro/arduino/tutorial/how-to-build-an-arduino-switched-mode-power-supply-smps (https://maker.pro/arduino/tutorial/how-to-build-an-arduino-switched-mode-power-supply-smps)
1.) Man kann für den Analogeingang komplett auf den TIP (Darlington als Stromverstärker, einfach weglassen und den LM317 alleine verwenden) verzichten, den Arduino würde ich aber Potenzial-getrennt über einen Optpkoppler anschließen, die 24V= aus der Steuerung nehmen.

2. Möglichkeit: Über ein R2R Netzwerk z.B bei 4 Bit 16 analoge Stufen Schalten, ggf. würde das schon reichen (24V / 16 = 1.5V Auflösung) ?
ZB. der ULN2803 hat ein Open Collector Ausgang, der sich mit 24 beaufschlagen lässt. Die Eingänge würden dann ebenfalls über Optokoppler zu schalten.
Der ULN und Optokoppler benötigt dann aber eine Betriebsspannung von z.B. 5V aus den 24V über einen Spannungsregler ...   
Hat den Vorteil das ggf. der PWM-Einfluß als Störgröße und ggf. notwendiger Filter nicht zum Tragen kommt ...

Ach ja: R2R (http://shelvin.de/ein-r2r-4-bit-digital-analog-wandler-wird-aufgebaut/)   ;) 
CNY74-4fach Optokoppler (https://www.reichelt.de/optokoppler-kennzeichnung-cny-74-4-cny-74-4h-p76133.html)
operationsverstaerker-4-fach-dip-14-lm-324 (https://www.reichelt.de/operationsverstaerker-4-fach-dip-14-lm-324-dil-p10463.html?&trstct=pos_0&nbc=1)
ULN2803-Ansteuerung über Optokoppler: Schaltungsprinzip (https://forum.allaboutcircuits.com/proxy.php?image=http%3A%2F%2Fi832.photobucket.com%2Falbums%2Fzz249%2FPCMkardo%2Frelay_2_001_zpsaacb0d8e.jpg&hash=1b9b6ef0d31a6c731979ba6ba2e88fcf) und  uln2803_treiber (http://www.edenhofer.at/doku.php?id=uln2803_treiber) mit bis 500mA, max. 50V an Vcc (500mA Gesamtleistung!) ULN2803Schematic (https://e2e.ti.com/cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/138/ULN2803Schematic.PNG)

Grüße,
Jürgen
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Papa Romeo am 06 Mai 2020, 17:33:54
Zitat von: juergs am 06 Mai 2020, 15:25:46
2. Möglichkeit: Über ein R2R Netzwerk z.B bei 4 Bit 16 analoge Stufen Schalten, ggf. würde das schon reichen (24V / 16 = 1.5V Auflösung) ?
ZB. der ULN2803 hat ein Open Collector Ausgang, der sich mit 24 beaufschlagen lässt. Die Eingänge würden dann ebenfalls über Optokoppler zu schalten.
Der ULN und Optokoppler benötigt dann aber eine Betriebsspannung von z.B. 5V aus den 24V über einen Spannungsregler ...   
Hat den Vorteil das ggf. der PWM-Einfluß als Störgröße und ggf. notwendiger Filter nicht zum Tragen kommt ...

Hallo Jürgen, mit Arnd meinst du wahrscheinlich Jörg.. ;) ::) :P

...das mit dem R2R hatte ich ja auch schon angemerkt, aber wieder gestrichen, da er dann noch einen Zähler braucht oder dann anders gedacht na sagen wir mal fast alle GPIO´s des ESP verbraten muß um das R2R-Netzwerk mit 8 Bit ansteuern zu können.

LG

Papa Romeo
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: juergs am 06 Mai 2020, 17:45:34
Stimmt, Jörg  :-[ !

@PapaRomeo
Es müssen ja nicht unbedingt 8 Bit sein, hängt halt von der Auflösung des Einganges ab...
Es sollte ja ein Bastelprojekt sein ... also mit Lochrasterplatine ist das schnell aufgebaut  ;-)
Die Optokoppler bringen halt mehr Verdrahtungsaufwand mit rein ... sind meiner Meinung nach die (Betriebs-) sichere Variante.  ;-)


Zitatder tatsächliche Wärmebedarf melden lassen.
Weiß halt nicht, was das an der Anlage bedeutet. ;-)
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Papa Romeo am 06 Mai 2020, 18:48:53
Zitat von: juergs am 06 Mai 2020, 17:45:34
Die Optokoppler bringen halt mehr Verdrahtungsaufwand mit rein ... sind meiner Meinung nach die (Betiebs-) sichere Variante.  ;-)

...das dann sowieso.....auch bei 24 Volt kann´s schon ganz schon britzeln.... :P ::) ???
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: DIYHobbyist am 06 Mai 2020, 21:39:36
Zitat von: herrmannj am 06 Mai 2020, 10:52:47
Nun war ich eben auf der naiven suche nach einem simplen breakout board , entweder dac oder pwm2 Volltage, um einen esp dafür zu verwenden. Ich finde keine. Kennt jemand eins oder alternativ eine erprobte, gern simple, Schaltung?
Bei Aliexpress gibt's PWM to Voltage breakout boards die für den Bereich 0-10V Ausgangsspannung "spezifiziert" sind.
https://www.aliexpress.com/item/33021792064.html (https://www.aliexpress.com/item/33021792064.html)
Die Beschreibung in Denglish lässt viel Raum für Spekulation, aber zumindest sollten die laut Angabe zum Versorgungsspannungsbereich prinzipiell bis zu 30V abkönnen. Vielleicht kann man so ein Modul für 0-24V modifizieren. Oder den Ausgabebereich 0-10V mit einem Step-Up auf 0-24V anpassen?
Nur so eine Idee eines Elektroniklaien ...  :D
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Papa Romeo am 06 Mai 2020, 21:49:46
..die Idee ist gar nicht so ohne...einziger Haken...

Zitat von: DIYHobbyist am 06 Mai 2020, 21:39:36
Oder den Ausgabebereich 0-10V mit einem Step-Up auf 0-24V anpassen?

Step-Up....variable Eingangsspannung ist ok...aber er erzeugt eine feste einstellbare Ausgangsspannung, egal ob jetzt am Eingang 5 oder 10 Volt anliegen.
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 06 Mai 2020, 23:54:29
ok, ich sehe da muss ich ganz viele Infos nachliefern.

Therme ist eine Vaillant Eco, BJ ca 2000 / Brauchwasser und Heizung. Witterungsgeführt, ganz brauchbar eingestellt - aber da muss noch was gehen ;)

Aufgrund des Baujahres verfügt die Therme nicht über EBUS, allerdings gibt es eine Schnittstelle (gemeinhin 7-8-9 genannt) an die früher ein Raumthermostat angeschlossen haben. Ziel war es die tatsächliche Raumtemperatur in die Steuerung einzubeziehen. Die ersten Varianten warenn wohl ein reines Poti + ntc|ptc an diesem Anschluss. Im Kern wird dadurch wohl die Vorgabe des Außen-Temperaturfühlers etwas angehoben oder abgesenkt. Langer thread dazu hier: https://www.mikrocontroller.net/topic/126250?page=single

Wie das am Ende in die Regelung einbeziehe, habe ich noch nicht komplett entschieden. Erstmal POC ob da überhaupt was geht und dann hoffe ich, dass es über das Beta Stadium hinausgeht. Schaun mer mal.

Danke für die Ideen, ich muss aber gestehen das mir das alles zu kompliziert erschien. Hat aber geholfen den Weg (so hoffe ich) zu finden. Insbesondere die Idee mit dem Optokoppler. Galvanisch getrennt war eigentlich gar kein Ziel, aber warum nicht zwei Fliegen mit einer Klappe?

Ich habe gerade mal die Schaltung im Anhang auf dem Steckbrett gehäkelt. "Klemme 8", da geh ich jetzt mit 3.3V rein damit ich "Klemme 7" am Esp auf den analog in nehmen kann. Der Plot im Anhang zeigt in Rot den PWM (0..1023) und Blau die "Klemme 7" über den Analog in des ESP. Ich denke das ist ausreichend genau (linear + replizierbar) für die gestellte Aufgabe. Ich hoffe, dass das jetzt genauso aussieht wenn ich anstelle der 3.3 die 20 plus/minus x Volt der Vaillant auf den Anschluss gebe.

Gedanken, Hinweise und Korrekturen sind sehr willkommen.

Danke, vg
Joerg
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 07 Mai 2020, 14:17:59
Ich habe jetzt mit höheren Spannungen getestet und das arbeitet wie erwartet. Was ich noch festgestellt habe ist, dass der Eingangswiderstand einen sichtbaren Unterschied in der Spannung macht. (Logisch). Die 300k vom a0 am esp sind etwa 5%. Unter der Annahme dass der Eingangswiderstand an der Vaillant entsprechend hoch, vor allem aber konstant, ist stellt das jedoch kein Problem dar. Wird er sein da die ursprüngliche Anwendung dort ja ein 25k Poti war.

Damit zeichnet sich auch langsam die konkrete Anwendung ab. Der ESP bekommt einen pid Regler und in die wichtigsten Räume kommt ein hm-tc oder wie die heißen. Da stellt man die soll Temperatur ein und der ESP steuert die Vorlauftemperatur, übernimmt Absenkung bei Abwesenheit oder nachts usw.
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: juergs am 07 Mai 2020, 19:30:54
Hat halt den charmanten Nachteil, wenn ESP kaputt => PWM-Output = 0  ;D

Vielleicht doch den 25K Poti umschaltbar machen ...  ;)
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 07 Mai 2020, 19:47:20
Berechtigter Einwand. Aber in dem Fall würde der ESP ja auch ein Poti nicht mehr ansteuern? Galvanische Trennung weg. Klar, kein Ziel. ist aber so ein gern gesehenes Feature
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: juergs am 07 Mai 2020, 20:15:26
Meintes analoges Poti, so mit Hand-/Automatik-Umschaltung  ;D
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: Wuppi68 am 07 Mai 2020, 20:45:27
Zitat von: juergs am 07 Mai 2020, 19:30:54
Hat halt den charmanten Nachteil, wenn ESP kaputt => PWM-Output = 0  ;D

Vielleicht doch den 25K Poti umschaltbar machen ...  ;)
einen freien GPIO opfern und damit ein anziehen, welches im Ruhezustand dann das Pott aktiviert
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 07 Mai 2020, 21:10:40
achso, nö - braucht man nicht. Die Schaltung ist ja nicht elementar für die Funktion. Heizkurve, Nachtabsenkung etc, das ist ja alles in der Therme programmiert. Die Reglung hier wirkt auf die Parallelverschiebung der Heizkurve. Ein Ausfall wäre vergleichbar mit dem Ausfall des Außentemperatur Fühlers (hatte ich schon). Geht noch - aber nicht richtig.

In konkreten Fall würde ein Ausfall bewirken dass es nicht mehr richtig warm wird. Merkt man also recht schnell. Mechanische Trennung (Klemme 7) reicht dann aus damit die Vaillant die Steuerung komplett nach Einstellung übernimmt. Dafür sollte ich vlt einen Schalter vorsehen. Man könnte den RC auch an den Kollektor des oc setzen, was ich auch abgewogen habe. Dann wäre das Verhalten anders. Bei einem Ausfall würde die Heizkurve angehoben und das würde man vmtl gar nicht merken weil die Ventile an den HK zu zumachen. Deswegen habe ich auch den Emitter genommen. Watchdog Frau: "das wird gar nicht richtig warm hier, kannst mal schauen?" ;)

Nachtrag, so hat jemand anderes das gemacht
http://www.seidat.de/hp/heizung
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: psycho160 am 16 November 2021, 10:34:23
Zitat von: herrmannj am 07 Mai 2020, 14:17:59
Ich habe jetzt mit höheren Spannungen getestet und das arbeitet wie erwartet. Was ich noch festgestellt habe ist, dass der Eingangswiderstand einen sichtbaren Unterschied in der Spannung macht. (Logisch). Die 300k vom a0 am esp sind etwa 5%. Unter der Annahme dass der Eingangswiderstand an der Vaillant entsprechend hoch, vor allem aber konstant, ist stellt das jedoch kein Problem dar. Wird er sein da die ursprüngliche Anwendung dort ja ein 25k Poti war.

Damit zeichnet sich auch langsam die konkrete Anwendung ab. Der ESP bekommt einen pid Regler und in die wichtigsten Räume kommt ein hm-tc oder wie die heißen. Da stellt man die soll Temperatur ein und der ESP steuert die Vorlauftemperatur, übernimmt Absenkung bei Abwesenheit oder nachts usw.

Hallo, ich wollte das Thema wieder mal aufgreifen, da ich bei meiner Junkers Gastherme die gleiche Steuerung nachbauen möchte. Gibt es schon Erfahrungsberichte?
Läuft am ESP eigener Code oder Tasmota, Espeasy, o.ä ?

Vielleicht könnte ich ja noch ein paar Tipps bekommen :-)

lg
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: herrmannj am 16 November 2021, 11:27:19
Hi,

mehr als ein prototyp ist noch nicht bei rumgekommen. ESP, eigener code.

Hat jetzt nicht die höchste prio, aber ich plane da eine Platine für einen raspi zu entwickeln und bei jlcpcb dann auch zu bestellen. Die haben ja sowieso 5Stück als kleinste Menge, können wir zusammen bestellen. Wir können das gerne wieder aufleben lassen. Herbst/Winter ist die richtige Jahreszeit.

vg
joerg
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: psycho160 am 16 November 2021, 15:40:47
Zitat von: herrmannj am 16 November 2021, 11:27:19
Hi,

mehr als ein prototyp ist noch nicht bei rumgekommen. ESP, eigener code.

Hat jetzt nicht die höchste prio, aber ich plane da eine Platine für einen raspi zu entwickeln und bei jlcpcb dann auch zu bestellen. Die haben ja sowieso 5Stück als kleinste Menge, können wir zusammen bestellen. Wir können das gerne wieder aufleben lassen. Herbst/Winter ist die richtige Jahreszeit.

vg
joerg

ja gerne, wäre auf jeden fall dabei.

lg
Titel: Antw:Esp, dac 0..24v ?
Beitrag von: fir3drag0n am 29 Januar 2022, 21:16:12
Ich hätte auch Interesse. Bei mir ist es eine alte Junkers Therme,
die ich gerne über die 1-2-4 Schnittstelle steuern würde.

Eine Lösung mit dem ESP o.ä. wäre natürlich die Königslösung. Steuerung der Thermostate und ESP dann über Iobroker...