Verkabelung für Thermostate umbauen zu 1Wire mit Temperatur/Feuchte Sensor

[marcus42]

Hallo 1Wire Experten

seit unserem Einzug in unser Haus vor 3 Jahren ärgere ich mich darüber für unsere Fussbodenheizung (FBH)  Thermostate für die Einzelraumregelung (ERR) eingebaut zu haben. Unsere FBH ist recht gut eingestellt, so dass ich die Dinger nicht benötige und sie aus Gründen der Stromeinsparung (14 x 3W) seit 2 Jahren deaktiviert habe (Ventile abgeschraubt und Sicherung raus).

Nun kam mir die Idee, die Strom-Leitungen für ein 1Wire-Netzwerk zu recyceln. Ich würde gerne in jedes der Wand-Thermostate einen 1Wire-Temperatur/Feuchte-Sensor einbauen, um günstig in allen Räumen die Raumtemperatur abzugreifen und in FHEM anzuzeigen/auszuwerten.

Der Elektriker hat 5-adriges StromKabel verlegt, welches natürlich ungeschirmt ist. Wenn ich den 1Wire-Wiki Eintrag richtig interpretiere, ist so ein Kabel zwar nicht optimal aber man müsste solch ein Kabel doch verwenden können ?!

Es existieren 2 Heizkreisverteiler (HKV) für die FBH in dem die Kabel zu den Raumthermostaten jeweils zusammenlaufen.
Es könnte also sein, dass ich daraus 2 x einen 1Wire Bus bauen muss, da die beiden HKV elektrisch nicht untereinander verbunden sind.

Bevor ich so ein Projekt nun in Angriff nehme, möchte ich lieber erst mal hier nachfragen, ob jemand schonmal ein Bus aus Stromkabeln (welches dann ja keines mehr ist) für 1Wire nutzbar gemacht hat. Vielleicht ist diese Idee ja auch komplett abwegig ... ?!

Über Rückmeldungen würde ich mich freuen.

VG
Marcus

[smurfix]

Du hast zwei Probleme: (a) fehlende Abschirmung ist durchaus ein Thema, (b) die dicke Leitung hat eine hohe Kapazität und dürfte daher zu lang sein.
Evtl. kommt noch der geringe Abstand zu anderen stromführenden Leitungen hinzu; stell dir vor, du triffst mit einem Nagel das 1wire-Kabel und dann die 230V-Phase ...

Man kann das ausprobieren, aber ich würde nicht viel darauf wetten, dass es funktioniert. Möglicherweise als Einzelbus. Aber ob du pro Raum in einen eigenen 1wire-Master investieren willst ..?
Alternativ gibt es für I²C 8fach-Master, aber auch die kann man an so eine Leitung nicht direkt anschließen -- hinter jedes Bein muss Kondensator, Schutzdiode, Vorwiderstand, und Pull-Up-Widerstand. Wie groß die alle sein müssen (die Diode ausgenommen ...), muss man anhand deiner tatsächlichen Leitung und ggf. mithilfe eines Oszilloskops ausprobieren.

[marcus42]

Hallo smurfix,

vielen Dank für Deine schnelle Rückmeldung!

Das hört sich ja nicht so positiv an und zeigt auf, dass ich ggf. erst mal mit wenig Aufwand und wenigen Komponenten testen sollte bevor ich auf die volle Ausbaustufe gehe. Auch der Hinweis mit dem geringen Abstand zu anderen Kabeln ist sicherlich zu überdenken.

Da muss ich nochmal drüber schlafen ...

Leider habe ich mit 1Wire bisher gar keine Erfahrung. Ich würde den Bus, wenn ich es versuchen würde, an einem Raspi mit fhem einrichten. Gibts hier Besonderheiten (lieber USB oder per GPIO) zu beachten? Bin für jegliche Tipps / weiterführende Links dankbar!

Werde mich auch mal durch diesen Teil des Forums wühlen...

VG
Marcus

[Puschel74]

Wenn die Kabel in einem ordentlich dimensionierten Rohr eingezogen sind kannst du versuchen diese als "Vorspann" zu verwenden und passende geschirmte Kabel stattdessen einzuziehen.

Gibts hier Besonderheiten (lieber USB oder per GPIO) zu beachten?

Natürlich - wurde grad erst heute einen Beiträge unter deinem erklärt:

Hallo Pula,

ganz kurz erläutert.
bei der Verwendung der GPIO Lösung (verwende ich selber nicht), wird ein direkter PIN eines PORT-Baustein RPi verwendet.
Das Timing des Bus wird durch die Software des RPI (1-wire Driver) realisiert.
(Ansteuerung des High/Low Signals für jedes 1-wire Signals)

Die Verwendung eines USB Busmasters verwendet einen speziellen Baustein von Dallas/Maxim, welcher die gesamte Datenübertragung eigenständig steuert. Hierbei wird das Timing durch diesen Baustein durchgeführt, was
a) die CPU entlastet, da er nur die zu sendenden Daten zur Verfügung gestellt bekommt und den Rest selber macht
    also das Byte auf den Bus mit den entsprechenden Steuersignalen legt.
b) die vorgeschriebene Spezifikation des 1-wire Protokolls mit Sicherheit einhält.

Gruss R.

Edith: Da du deine FHEM-Hardware nicht nennst - egal, GPIO = GPIO und 1-Wire wird in Software abgehandelt.
USB hat zusätzlich den Vorteil das du Plattformunabhängig bist.
Ein USB-Busmaster passt an einem RasPi und auch an einem Cubietruck und auch an einem Windowsrechner und auch an einem ...

[Prof. Dr. Peter Henning]

Um das klar zu sagen: Die Antwort von Smurfix ist irreführend.

Bei den geringen Datenraten von 1-Wire-Netzwerken ist eine Abschirmung zwar nett, aber nicht unbedingt notwendig - hochfrequente Störungen sind bei nicht zu langen Leitungen eher unwichtig. Selbstverständlich kann man also inb egrenztem Rahmen (ungenutzte) Stromleitungen als 1-Wire Netz verwenden. Ich habe testweise auch schon Lautsprecherleitungen für diesen Zweck verwendet

Auch ist es Unsinn, von einer "hohen Kapazität" zu sprechen, die hängt nämlich von der Länge ab. Wie man mit einigem Aufwand nachrechnen kann (z.B. danach http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/sabelka/node13.html), beträgt die Kapazität zwischen zwei Leitern eines typischen Installationskabels ca. 0,2 uF/km. Das ist zwar etwa 4x so hoch wie zwischen zwei Adern eines Ethernet-Kabels - aber bis zu einer Kabellänge von ca. 25 Metern sollte das kaum eine Rolle spielen.

Ein sehr viel größeres Problem könnte die Abweichung von einer linearen Topologie bei der Zusammenführung verschiedener Zweige sein. Dazu sind verschiedene Lösungen denkbar - man könnte z.B. mit einem USB Bus-Extender arbeiten und direkt im Heizverteilerkasten einen oder mehrere separate Busmaster an diesen USB ankoppeln.

LG

pah

[marcus42]

Hallo pah, hallo Puschel,

danke für Eure Beiträge!

Ich denke ich werde mich dann erst mal nach einem USB-Busmaster für meinen Raspi (B) umsehen.
Bzgl. der Kabel hilft wahrscheinlich nur ausprobieren nach dem KWP Prinzip (Kucken was passiert)

Als Topologie möchte ich pro Etage die reine lineare Topologie verwenden. Da ich 5 Adern habe,
kann ich ja jeweils 2 Adern (Hin- und Rückweg) für die Datenleitung nutzen.

In der oberen Etage könnte ich mir auch vorstellen einen separaten Raspi mit Busmaster aufzustellen
um das von pah beschriebene Problem der verschiedenen Zweige zu umgehen.

Also spricht alles dafür zunächst im Erdgeschoss zu beginnen, um sich die Topologieprobleme für später aufzuheben

@pah: Ist mit einer Kabellänge von "bis zu 25m" die gesamte Länge der Datenleitung in der linearen Topologie gemeint? Ich werde da vermutlich deutlich drüber liegen, wenn ich jeweils Hin- und Rückrichtungen addiere. Im EG sind 5 Räume die (überschlagmässig) jeweils über 5-10m Kabel angeschlossen sind. Ich käme dann auf ca. 7,5m (Mittelwert) x 5 (Räume) x 2 (Hin und Rückweg) => 75m Länge.

VG
Marcus

PS: @Puschel: Leerrohre für die Zuleitungen zu den Thermostaten habe ich leider nicht, so dass ich nichts nachträglich ziehen kann.

[Prof. Dr. Peter Henning]

Erst einmal Trial-and Error anwenden - es ist nämlich keineswegs gesagt, dass eine Sterntopologie zu Problemen führen muss. Kann sein, dass die Laufzeiten in jedem Zweig so weit gleich sind, dass eine Signalverformung durch diese Echos nahezu entfällt.

LG

pah

[marcus42]

Lustig.

Ich hatte schon wieder vergessen, dass ich den USB Adapter von Locutus im Februar bereits erworben hatte:
http://forum.fhem.de/index.php/topic,20923.msg251577.html#msg251577

Damit hat sich endgültig geklärt, wie ich den 1Wire-Bus an den Raspi anschliesse

Jetzt noch ein paar Temperatur-Sensoren erwerben ... Dann gehts los.

VG
Marcus

[schwensen]

Hallo Marcus,

ich grabe diesen Beitrag mal aus, um mich nach Deinen Ergebnissen zu erkundigen. Ich würde selber gerne die bestehende Verkabelung auf 1-wire-Sensoren umstellen und  daher würde es mich brennend interessieren, ob Du Erfolge verbuchen konntest.

Viele Grüße
Sven