Licht, Markisen und Steckdosen schalten mit ESP12f und MQTT

[supernova1963]

Ich hoffe es erbarmt sich einer und hilft einem Heimautomatisierungs - DAU. Meine zeichnerischen Fähigkeiten (siehe Anlage) sind sehr eingeschränkt. Ich hoffe es ist dennoch zu verstehen, was ich erreichen möchte.

Vorab:
Alle aufgezeigten Elemente sind vorhanden und wurden in einen Testaufbau mit einer Glühbirne getestet.
Auf dem Witty Cloud ESP-12f ist ESP-Easy R108 ,,geflasht".
Der integrierte Lichtsensor ist, - wie alle anderen Ein-/Ausgänge, in ESP-Easy definiert und funktionieren im Testaufbau.
Da GPIO12, GPIO13 und GPIO15 intern mit den RGB LED verbunden sind, habe ich diese nicht für das Schalten eines Relais verwendet, sondern für die Ereignisse Schalten Licht und Markise verwendet. Das die RGB LED dabei dann, - in welcher Farbe auch immer -, leuchtet ist mir nicht wichtig.
Der ESP sendet bzw. erhält Nachrichten über einen MQT-Broker (raunetesp001); funktioniert ebenfalls im Testaufbau.
In Fhem habe ich MyBroker als MQTT und WittyBoard als MQTT_Device definiert und die notwendigen SubscribeReadings und PublishSets als Attribute hinzugefügt. Einen Dummy Markise mit ,,Auf, Zu, Stopp" und einem entsprechenden DOIF Markise_steuern habe ich ebenfalls definiert. Zusätzlich habe ich den Lichtsensorwert = Terrasse Helligkeit als ReadingsProxy definiert, der den Wert der Lichtsensors auch anzeigt.
Damit sollte ich zumindest theoretisch in der Lage sein einen Prototypen mit sämtlichen Funktionen umzusetzen.

Was soll wie geschaltet werden:
Das 1. Relais von oben, soll die gesamte Stromzufuhr zur Terrasse an- und ausschalten.
Lösungsansatz:
Das 1. Relais IN01 = grünes Kabel = GPIO14 Witty Cloud (ist frei verwendbar). Dies sollte problemlos funktionieren.
Wenn das 1. Relais ausgeschaltet ist sind alle Relais stromlos, wenn eingeschaltet ist dann:
1. Die Steckdose(n) soll(en) funktionieren
Lösungsansatz:
GPIO14 = 0 = NO = Closed = K1 (Klemme 1) geschaltet => Steckdose(n) haben Strom. Auch das sollte problemlos funktionieren.
2. Wenn es dunkel genug ist, soll das Licht sowohl mit dem Schalter als auch mit Fhem schaltbar sein.
Lösungsansatz:
Damit der Lichtschalter funktioniert soll bei dem Einschalten der GPIO15 auf ,,- = minus" gezogen werden, was wiederum den Schaltvorgang für das 2. Relais auslösen soll.
DOIF oder Notify das bei dem Ereignis GPIO15 = 0 und ein Helligkeitswert < 50 den GPIO16 = 0  setzt und damit NO des 2. Relais = Closed => Licht geht an. Sonst soll das Licht ausbleiben.
Unklar:
Wurde der Lichtschalter betätigt und danach per Fhem das Licht ausgeschaltet, stimmt die Schalterstellung und somit die Wert von GPIO15 nicht. Was passiert bei einem Neustart von dem ESP bzw. von Fhem und gibt es einen Lösungsansatz dafür?
Noch offen:
Ich bin mir nicht sicher, aber ich meine mich erinnern zu können, dass der GPIO15 als Standard 0 hatte. Entweder kann ich über die ESP-Easy Konfiguration den Standard ändern oder ich muss ,,+ Plus" an den Eingang des Schalters führen, damit sich dieser bei dem Schaltvorgang ändert. Das muss natürlich auch bei DOIF oder Notify entsprechend umgekehrt werden.
3. Die Markise soll sowohl mit Schalter als auch mit Fhem auf- bzw. zuzufahren sein:
Lösungsansatz:
Ähnlich wie bei dem Lichtschalter habe ich die beiden Eingänge mit ,,- Minus" und die beiden Ausgänge des Markisenschalters mit GPIO12 und GPIO13 verbunden. Damit soll das jeweilige Ereignis bei dem Betätigen des einen (Auf) oder anderen (Zu) Schalters an den ESP und über MQTT an Fhem weitergeleitet werden um dann den entsprechenden Schaltbefehl an die Relais 3 und 4 weiterzugegeben.
Damit es auf keinen Fall zu einem gleichzeitigen ,,Close" an beiden Relais kommen kann, habe ich versucht die Verdrahtung so vorzunehmen, dass das 4. Relais nur Strom bekommt, wenn das 3. Relais geöffnet ist.
Unklar:
Wird das so funktionieren, oder habe ich einen Denkfehler, der im schlimmsten Fall den Markisenmotor himmelt?
Siehe auch Lichtschalter: Was passiert bei Zufahren über Schalter und Stopp bzw. Auffahren über Fhem und gibt es einen Lösungsansatz auch hierfür?

Insgesamt unklar:
Kann das überhaupt so funktionieren?
Ist die Verdrahtung korrekt bzw. verbesserungswürdig?

Herzlichen Dank an alle die es bis hierhin geschafft haben, jetzt bleibt nur noch einmal die Bitte um Unterstützung.

[Bapt. Reverend Magersuppe]

Üblicherweise ist vom Motor in der Markise keine Gefahr zu erwarten. Denn dieser hat selber 2 Endpunkte die man natürlich vorher programmieren muss. Sind unter eim kleinen gelben Deckel versteckt meistens oder manchmal.

[supernova1963]

Danke für den Hinweis, aber heißt das auch, dass ich den Motor zeitgleich auf Auf und Zu schalten kann? Der vorhandene Schalter hat genau dafür eine Sperre.

[Bapt. Reverend Magersuppe]

Danke für den Hinweis, aber heißt das auch, dass ich den Motor zeitgleich auf Auf und Zu schalten kann? Der vorhandene Schalter hat genau dafür eine Sperre.

Also DAS würde ich nicht ausprobieren wollen. Da musst du sicher gestellt haben damit das nicht verfackelt.

Jetzt habe ich dein Bild verstanden. Das eine Relais ist für die Birne und hat mit der Markise gar nichts zu tun. Diese Songel-Relais sind Wechselrelais, wenn also eins umschaltet, bekommt das andere kein Strom mehr. Würde das erstens Mal mit erniedrigter Spannung durchtesten. Dann schauen was passiert wenn Strom weg: Relais geht klickklack in Ruheposition und anderes auch. die müssen also gegeneinander sein damit kein Kurzer durchgeht.

[hologramm]

Hi Supernova,

Wurde der Lichtschalter betätigt und danach per Fhem das Licht ausgeschaltet, stimmt die Schalterstellung und somit die Wert von GPIO15 nicht.

Nimm halt einen Taster.

Ich bin mir nicht sicher, aber ich meine mich erinnern zu können, dass der GPIO15 als Standard 0 hatte.

GPIO15 sollte beim booten/reset auf GND liegen (Du nennst es Masse, ist auch richtig), sonst geht der ESP in einen anderen Boot-Modus. Ich hatte das selbe Problem in meinem derzeitigen Projekt.

3. Die Markise soll sowohl mit Schalter als auch mit Fhem auf- bzw. zuzufahren sein

Wiederum Taster vorsehen. Es gibt auch Serientaster (wie Dein Rolladenschalter, nur als Taster) mit mechanischer Verriegelung.
Wer hätte es gedacht - die heißen Markisentaster
Programmierung für kurzes / langes Tasten und fertig (analog Fensterheber im Auto -> kurzes tasten nur ein Stück, langes tasten ganz auf / zu )

Damit es auf keinen Fall zu einem gleichzeitigen ,,Close" an beiden Relais kommen kann, habe ich versucht die Verdrahtung so vorzunehmen, dass das 4. Relais nur Strom bekommt, wenn das 3. Relais geöffnet ist.

Warum nimmst du nicht Relais 4 als Wechsler für auf und zu, mit Relais 3 kannst du dann die Einschaltzeiten für beide Richtungen steuern (macht es einfacher).
Und auch nicht unwesentlich:

Wird das so funktionieren, oder habe ich einen Denkfehler, der im schlimmsten Fall den Markisenmotor himmelt?

So wie es jetzt ist kann durch Software der Auf UND Zu befehl gleichzeitig gegeben werden. Übliche Rolladenschalter sind nicht umsonst mechanisch Verriegelt....

Siehe oben und realisiere wenigstens eine elektrische Verriegelung wenn Du nicht bei jedem *ups-falsch programmiert* neue Motoren einbauen magst.

Ansonsten finde ich jetzt - nach kurzem überfliegen- die Idee an sich super. Mach weiter

Noch ein Wort zu Tastern:
Damit hast Du quasi IMMER einen definierten zustand der Schaltstellen. Man KANN natürlich mit entsprechendem Aufwand Schalter benutzen, aber dazu musst Du echt in die €-Tasche und die Trickkiste greifen.
Außerdem bereitet dann später eine eventuelle Steuerung per WEB-Oberfläche weniger Kopfschmerzen (Aspirin gibbet auch nich umsonst  )

lg
hologramm

Nachtrag: AFAIK laufen die Relais eigentlich mit 5V - das mag der ESP garnicht. Außerdem ist der Varistor (EDIT: UND der Thermistor) mal so völlig über 

[supernova1963]

Vielen Dank Hologramm,

der Vorschlag "Markisentaster" ist super, ich werde gleich mal sehen wo ich einen kaufen kann.

So wie es jetzt ist kann durch Software der Auf UND Zu befehl gleichzeitig gegeben werden. Übliche Rolladenschalter sind nicht umsonst mechanisch Verriegelt....

Du hast recht, Software-mäßig ist das möglich. Ich habe versucht diesen fatalen Fehler durch eine Reihenschaltung der Relais Hardware-seitig abzufangen. Dennoch sehe ich durchaus die Vorteile deines Vorschlags, einen Relais für Auf/Zu (Leitungswahl) und das Andere für Ein/Aus (Strom fließt oder nicht).


Ich versuche gleich morgen ...
Noch einmal, vielen Dank,


Gernot

Nachtrag: Ganz ehrlich, ganz genau verstanden habe ich die Notwendigkeit auch nicht. Ich hab's hier http://lygte-info.dk/review/Power%20Mains%20to%205V%200.6A%20Hi-Link%20HLK-PM01%20UK.html her.
Das Schalten eines Relais habe ich erfolgreich und ohne Rauch getestet. Sie sind an 5V angeschlossen. Leider habe ich kein aussagefähiges Datenblatt zum Witty Cloud. Wenn ich ihn über USB mit Strom versorge, zeigt mein MM fast an allen PINs 5v an. Nur der analoge PIN natürlich nicht. Ich werde es aber nochmal prüfen, sicher ist sicher ...

[pink99panther]

Verriegeln geht auch mit zwei Wechselrelais, die sich gegenseitig den Strom nehmen.
Ist nach meiner Meinung auch Softwaremäßig einfacher zu händeln.

[flurin]

Die Verriegelung für die Markise scheint mir nicht richtig. Ich habe solche Relay-Module für meine Treibhaus-Steuerung eingesetzt und wie im Bild (Testschaltung) verdrahtet.

[supernova1963]

Vielen Dank auch an Flurin und pink99panther

hab ich das so richtig verstanden (siehe Anlage)?

Sicherheitshalber habe ich aufgrund des Hinweises von hologramm die Niedervoltseite auch überarbeitet.
Spricht noch irgendetwas dagegen so einen neuen Testaufbau zu versuchen?

Danke

Gernot

[flurin]

@supernova1963 off topic:

Was hast du für ein Tool/Software verwendet, um den Schaltplan zu "zeichnen"?

[pink99panther]

Hallo supernova1963
Dein Plan funktioniert für keine Variante der Verriegelung!
Hab  es noch mal gezeichnet, wie es an der Ralaisplatiene
angeschlossen wird.

Gruß Manfred

[flurin]

@pink99panther:

Bis du sicher? Bei mir sind die Relay Module wie das Bild "Verriegelung" von supernova1963 verdrahtet und das funktioniert 100%.

siehe auch Bild im Anhang.

[pink99panther]

Da bin ich mir absolut sicher.
Im Ruhezustand sind beide Schaltkontakte über den Ruhekontakt mit der Phase verbunden
und die beiden Arbeitskontakte sind in diesem Zustand "potentialfrei".
Zieht das linke Relais an bekommt der linke Motoranschluss die Phase über
den Ruhekontakt Schaltkontakt des rechten Relais und den Schaltkontakt des linken Relais.
Ziehen beide Relais an, dann sind die beiden Motoranschlüsse miteinander verbunden,
bekommen aber keinen Strom, da kein Schaltkontakt mit dem phasefürenden Ruhekontakt verbunden ist.

[pink99panther]

Hallo supernova1963
Hab mir Deine Schalung noch mal genau angesehen
und festgestellt, dass das auch funktioniert.
Manchmal muss man wirklich zweimal hinschauen.

[supernova1963]

Vielen Dank allen für die Unterstützung.

Das Programm ist MS Visio - Professional.

Ich werde wahrscheinlich erst morgen dazu kommen einen Testaufbau zusammen zu stecken.

Gernot