Hausautomatisierung

Gasverbrauch mit ESP8266 messen – neue Version 1008

24. Januar 2026diefenbecker

Die Messung unseres Gasverbrauches per Reedkontakt und NodeMCU mit seinem ESP8266 funktioniert schon seit langen sehr gut und zuverlässig. Eigentlich bestand keine Notwendigkeit daran etwas zu ändern.

Kleine Probleme

Einzig meine gewohnte Freiluftverdrahtung mit einem Gummi der den Reedkontakt am Zähler festhält (der die Klebeband-Halterung ablöste) wurde regelmäßig porös und der Reedkontakt fiel runter. Meistens merkte ich das erst Tage später. Da ich mir Ende letzten Jahres einen 3D-Drucker angeschafft habe, wollte ich bei diesem Projekt mein erstes ordentliches Gehäuse für meine Sensoren erstellen wo mal nichts irgendwo einfach nur herum baumelt.

Bei Makerworld, Printables & Co gibt es sehr viele fertige Modelle für entsprechende Halterungen. Danke an die kreativen Designer! Manche sind für den NodeMCU inklusive Reedkontakt, manche für einen Wemos D1 inklusive Reedkontakt und manche nur für verschiedene Reedkontakte alleine. Ich habe ein Gehäuse für beides gesucht. Nachdem ich ein passendes Model gefunden und ausgedruckt hatte, ging es an die Montage. Die meisten dieser fertig designten Gehäuse nutzen einen axialen Reedkontakt. Diese haben meistens nur einen simplen Glaskörper. Hier war schon mein erstes Problem das diese Glasreeds echt empfindlich sind wenn man mal an den Beinchen biegt. Ich bin wahrscheinlich zu grobmotorisch aber sie sind ja billig…

Das größere Problem war aber, dass diese Reedkontakte nicht oder unzuverlässig anziehen wenn der Magnet des Zählers vorbei kommt da dieser recht schwach ist (Stichwort Anzugsempfindlichkeit). Auch hundertmaliges Ausrichten in der Öffnung des Zählers, Ausrichten des Reedkontaktes parallel zum Magneten, testen verschiedene andere Reedkontakte (aus zylinderförmig eingegossene Exemplare) etc. war nicht zielführend und raubte mir den letzten Nerv weil alles ja schon mal gut funktionierte. Nur mein alter Meder MK471 funktionierte zuverlässig.

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Kleines Update für den Gaszähler-Sensor

19. Januar 202419. Januar 2024diefenbecker

Mit der Version 1006 gibt es nun ein kleines Update für den ESP 8266 Gaszähler-Sensor. Was ich bis vor ein paar Tagen noch nicht wusste ist, dass die Gaszähler den Magneten nicht alle an der gleichen Nachkommastelle befestigt haben. Unser Zähler zählt die Impulse alle 0,01m³, Es gibt aber auch Geräte, die nur alle 0,1m³ einen Impuls zählen. Am Zähler sieht man das wie folgt im roten Kringel:

In den Einstellungen des Sensors gibt es daher nun die Möglichkeit das entsprechend zu konfigurieren zu können.

Zudem hatte ich noch in geistiger Umnachtung, den Namen/IP des Rechners, den Port und den Endpunkt zum Aufruf der eigenen API hart mit einer internen URL von mir verdrahtet. Immerhin hatte ich mir einen Kommentar im Quellcode geschrieben, dass das noch geändert werden muss. Hat nix geholfen, ist aber jetzt auch korrigiert.

Hier die aktuelle bin-Datei in der Version 1006:

http://www.bubux.de/heimautomatisierung/ota/gaszaehler_aktuell.bin

Für die Installation, weitere Erklärungen etc. gilt noch die Beschreibung aus dem ursprünglichen Artikel. Zudem der Artikel zum Auswerten der Impulse in Grafana.

Gruß Chris

Zisternenfüllstandsmessung mit Time Of Flight-Sensor (die Zweite mit Version 1029)

16. Januar 202216. Januar 2022diefenbecker

Es ist leider mal wieder lange nix passiert hier im Blog. Das letzte Jahr war nicht so prickelnd und ich hab meine Arbeit an meinen Bastelprojekten quasi eingestellt.

Offensichtlich waren aber die dunklen Wintermonate bei einigen Leuten Ansporn, um ihre Heimautomatisierung und Sensorik zu überarbeiten. Es gab viele Einträge im Blog und ich bekam viele Anfragen per Mail bzgl. des Time Of Flight-Sensor VL53L0X als möglicher Ersatz des Ultraschallsensors HC-SR04. Ich hatte ja auch bei der Version 1028 nach fleißigen Testern und Rückmeldungen gefragt. Vielen Dank euch dafür! Das hat mich auch motiviert mal wieder was an dieser Front zu tun.

Auch wenn mein Ultraschallsensor für seine 2,50€ seit 3 Jahren tadellos seine Arbeit in der Zisterne verrichtet und ich bisher keine Notwendigkeit sehe diesen zu ersetzen, habe ich mir einen weiteren Sensor zu Testzwecken beschafft und in die Software implementiert. Ergebnis ist die Version 1029 der Software.

Neben dem ToF VL53L0X kann nun auch der VL53L1X angeschlossen und genutzt werden. Zu den Unterschieden der beiden Sensoren findet man einiges im Internet. Welcher Sensor nun im jeweiligen Anwendungsfall die bessere Wahl ist, muss jeder selber herausfinden bzw. freue ich mich auch wieder auf Rückmeldungen im Blog oder per Mail bzgl. eurer Erfahrungen.

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Webseite zur Darstellung der Sensordaten

9. April 201810. April 2018diefenbecker

Da ich in der letzten Zeit sehr oft bezüglich der Erstellung einer Webseite zur Darstellung der Sensordaten (Heizung, Strom, Wasser, Gas, …) angesprochen wurde, habe ich mich entschlossen eine abgespeckte Variante meiner internen Webseite zu veröffentlichen. Die Webseite nutzt eine ältere Version der Metro UI-Oberfläche als „Framework“ zur Darstellung der HTML-Seiten, sowie pChart zum Zeichnen der Graphen in den Detailansichten.

Meine Implementierung ist schon etwas älter und auch mit der Zeit gewachsen. Da es sich bei dieser Webseite um ein recht überschaubares Projekt handelt und ich mit dem Ergebnis zufrieden bin, habe ich mir nie die Mühe gemacht die Seite generischer zu gestalten. Daher muss bei nötigen Anpassungen der Code direkt geändert werden und es gibt auch keine Trennung von HTML und PHP, keine durchgehende allumfassende Fehlerbehandlung, evtl. „unschönes“ HTML usw.

Der Code soll als Anregung und Grundlage für eine eigene Seite dienen…nicht mehr, nicht weniger. Wem´s ausreicht kann es natürlich auch 1:1 übernehmen. Positiv an meiner Lösung finde ich immer noch die Flexibilität in den Auswertungen die direkt auf der Datenbank mittels SQL ausgeführt werden können.

Die Startseite

Die Startseite wird mittels „Meta-Refresh“ alle 180 Sekunden neu geladen und dient der Übersicht der wichtigsten Sensordaten. Mit Klick auf die (verlinkten) Boxen gelangt man jeweils zu einer detaillierteren Übersicht der Sensordaten. In der Übersicht werden keine komplizierten Datenbankauswertungen gemacht. Hier werden die Snapshot-Tabellen mit den aktuellen Werten ausgelesen und einige SQL-Aggregat-Funktionen genutzt. Das ging auch auf einem alten Raspi einigermaßen schnell. Das hängt natürlich von den Tabellengrößen in den Datenbanken ab. Da bei mir einige Tabellen mit den Jahren relativ groß geworden sind (~500k Zeilen), bin ich irgendwann auf einen Odroid umgestiegen.

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Windsensor TX20 mit ESP8266

5. Mai 20174. Juni 2018diefenbecker

Update am 28.05.2018 (Rot gekennzeichnet)

Heute nochmal was zum Thema Hausautomatisierung bzw. Messung von Umweltdaten.

Von Homematic gibt es eine komplette Wetterstation die wahrscheinlich ohne größeres Zutun in meine bestehende FHEM-Installation integriert werden kann. Allerdings ist das Ding recht teuer und schaut dafür noch nach viel Plastik aus. Auf der Suche nach einem günstigeren Windsensor bin ich über den TechnoLine TX20 gestolpert (auch Plastik, aber weniger und preislich günstiger). Diesen gibt es ab 30€ im Netz. Allerdings ist der Sensor zum kabelgebundenen Anschluss an eine Wetterstation gedacht (z.B. WS 2300, WS 2307, WS 2350).

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Odroid C2 – Update 1 (Gas- und Wasserzähler)

25. Januar 201725. Januar 2017diefenbecker

Ich habe zwei Raspberry Pi´s laufen. Einer „spricht“ mit der Heizung, ließt den Stromzähler aus, beherbergt die MySQL-Datenbanken und präsentiert die Daten auf einer Webseite. Der zweite Raspi ließt den Wasserzähler aus, zählt die Umdrehungen des Gaszählers, beherbergt den Werbeblocker Pi-Hole und ist Videorecorder mit tvheadend im Backend.

Einer der beiden Raspis soll nun dem neuen Odroid weichen. Dabei entschied ich mich für den zweiten Raspi, da die ganzen PHP-Scripte erstmal nicht anzupassen sind. Das scheint mir der meiste Aufwand zu werden.
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Odroid C2 (vs Raspberry PI 2)

2. Januar 20172. Januar 2017diefenbecker

Zuerst einmal noch ein frohes neues Jahr an alle!

Die Tage habe ich ein neues Spielzeug bekommen (nein, nicht zu Weihnachten). Es ist ein Odroid C2 mit eMMC-Speicherkarte. Den gab es im Komplettpaket mit Odroid, eMMC, Gehäuse und Netzteil für 70€. Der Odroid besitzt einen Quad-Core mit 1,5 GHz, 2 GB RAM und ein Gigabit-LAN welches er sich, im Gegensatz zur Raspberry-Architektur, nicht mit den USB-Ports teilen muss. Somit sollte die Gesamtleistung in allen Belangen deutlich höher ausfallen als die des Raspberry 2 oder 3. Auf der eMMC war ein Ubuntu 16.04 LTS mit Mate Desktop vorinstalliert.

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Gaszähler auslesen – Darstellung der Daten

19. Januar 2016diefenbecker

Jedes Jahr im Januar ist es wieder soweit – die Daten des Gaszähler müssen an den Lieferanten übermittelt werden. Dabei ist mir aufgefallen, das meine Darstellung der Daten aus der MySQL-Datenbank noch verbesserungswürdig sind. So hatte ich z.B. nur den Verbrauch der letzten 7 Tage wie im Artikel http://blog.bubux.de/gaszaehler-auslesen/ beschrieben ausgewertet. Da fehlt doch noch eine monatliche und jährliche Übersicht!

Nochmal zur Erinnerung: Ich speichere jede gezählte Umdrehung des Gaszählers als separate Zeile in einer MySQL-Datenbank.

Daher müssen die einzelnen Zeilen nach den jeweiligen Kriterien gruppiert und dann das Ergebnis der Spalte „zaehlerstand“ summiert werden. Beim Stromzähler wird hingegen immer der aktuelle Gesamtverbrauch in die Datenbank geschrieben und aus den Datenbankeinträgen für die Tages-, Monats- und Jahresverbräuche die Differenz gebildet um entsprechende Auswertungen zu erzeugen.

Auswertung der letzten 12 Monate

Folgendes SQL-Statement ermittelt aus den einzelnen Datenbankeinträgen die Summe gruppiert nach Jahr und Monat. Dabei werden die letzten 12 Monate mittels „INTERVAL“ betrachtet.

SELECT
     CASE DATE_FORMAT(timestamp,'%m')
          WHEN 1 THEN 'Jan'
          WHEN 2 THEN 'Feb'
          WHEN 3 THEN 'Mär'
          WHEN 4 THEN 'Apr'
          WHEN 5 THEN 'Mai'
          WHEN 6 THEN 'Jun'
          WHEN 7 THEN 'Jul'
          WHEN 8 THEN 'Aug'
          WHEN 9 THEN 'Sep'
          WHEN 10 THEN 'Okt'
          WHEN 11 THEN 'Nov'
          WHEN 12 THEN 'Dez'
     ELSE 'fehler' END as Monat,
     year(timestamp), sum(zaehlerstand)
FROM gaszaehler WHERE year(timestamp) >= YEAR(CURRENT_DATE - INTERVAL 12 MONTH) AND  month(timestamp) >= month(CURRENT_DATE - INTERVAL 12 MONTH)
GROUP BY month(timestamp), year(timestamp) ORDER BY timestamp;

Auswertung der Jahresverbräuche

Fehlt noch der jährliche Verbrauch. Das SQL-Statement ist einfacher aufgebaut als vorheriges und summiert den Verbrauch pro Jahr für alle in der Datenbank enthaltenen Daten an.

SELECT 
     year(timestamp), sum(zaehlerstand) 
FROM gaszaehler
GROUP BY year(timestamp) ORDER BY timestamp;

Im Ergebnis sieht das Ganze dann wie folgt aus. Die Grafik zur Anzeige der Daten der letzten 12 Monate erstelle ich wie in diesem Artikel beschrieben

Viel Spaß bei der Kontrolle des Gasverbrauchs 🙂

Gruß

Chris

c´t Schlagseite 8/2015

20. März 2015diefenbecker

Eben lag die neue c´t im Briefkasten. Die Schlagseite ist mal wieder wunderbar und paßt gut zu den Themen in diesem Blog.

Über Sinn und Unsinn bei der Heimautomatisierung kann man ja vortrefflich diskutieren. Wenn für das Aufwecken des Tablet/Handy, dem Öffnen der App oder Intranet-Seite und anschliessendem Klick auf „Licht Wohnzimmer an“ mehr Zeit benötigt wird als den Lichtschalter an der Wand zu betätigen, ist man meistens schon am Ziel der (intelligenten) Hausautomation vorbei geschossen…

c´t Schlagseite

Vor- und Rücklauf vom Kachelofen mittels 1-wire Temperatursensoren messen

8. März 201515. März 2015diefenbecker

Unser Kachelofen von Brunner hat einen Wärmetauscher (HKD2.2) und versorgt damit den Wasserspeicher im Keller mit warmem Wasser. Aus diesem wird dann die Fußbodenheizung und das Warmwasser versorgt. Die Steuerung des Kachelofens übernimmt die EAS (Elektronische Abbrandsteuerung). Leider hat Brunner in der EAS keine mir bekannte Schnittstelle um die verschiedenen Temperaturen, die Statis der Abbrandsteuerung oder den Schalter der Kachelofentüre abzufragen.

Die Abbrandsteuerung selber ist unabhängig von der eigentlichen Hydraulik zum Anschluss des Kachelofens an den Warmwasserspeicher. Hier nutzen wir eine Steuerung der Fa. ÖkoCentro mit einer SHR 10-Steuerung von EnergieControl. Aber auch diese hat keine mir bekannte Schnittstelle die man einfach abfragen kann.

Als eine einfache Möglichkeit zumindest schon mal die Vorlauf- und Rücklauftemperatur zu messen, dachte ich an 1-Wire Temperatursensoren der Firma DALLAS (DS18B20). Diese sind günstig (z.B. 1,85€ bei Reichelt) und einfach am Raspberry PI zu implementieren. Die Vorbereitungen zur Nutzung der 1-Wire Sensoren ist nicht aufwändig und schnell passiert.

Sollen die 1-wire Sensoren nur parasitär versorgt werden, folgendes in der Shell eingeben um das entsprechende Kernelmodul zu laden:

sudo modprobe w1-gpio

oder wenn ein Pullup zur externen Stromversorgung genutzt wird, folgendes Kommando:

sudo modprobe w1-gpio pullup=1

Sollen Temperaturen über 70°C gemessen werden, wird zwecks der Genauigkeit der Sensoren die zusätzliche Stromversorgung mittels Pullup-Widerstand angeraten.
Mehr zum Thema Anschlussarten gibt es z.B. hier.

Unabhängig ob Pull-Up oder nicht wird noch ein weiteres Kernelmodul benötigt:

sudo modprobe w1-therm

Ab der Kernelversion 3.18.3 muss noch eine Anpassung gemacht werden. Die Kernelversion wird wie folgt bestimmt:

uname -r

Ist die Kernelversion > 3.18.3 muss in der Datei

/boot/config.txt

folgende Zeile eingefügt werden

# activating 1-wire with pullup
dtoverlay=w1-gpio-pullup

Ich habe die Sensoren mit separater Versorgung am Raspberry Pi angeschlossen. Wie das funktioniert, ist im Internet in verschiedensten Foren etc. zu lesen. Ich hatte mal eine kleine Platine rs232_raspi.fzz mit einem MAX3232 für eine RS232-Schnittstelle für das M-Bus-Projekt in Fritzing aufgebaut. Da hat auch noch der eine 4.7K Widerstand und eine Steckerleiste für 1-wire drauf gepaßt (oben Links zu sehen).

Sind die Kernelmodule geladen, alle Konfigurationen gemacht und alles angeschlossen, sollten die 1-wire Sensoren nach einem Neustart des Raspberry PI unter

cd /sys/bus/w1/devices

auftauchen.

Die Sensoren werden z.B. per „cat“ mit folgendem Befehl ausgelesen

cat 28-000005db9cea/w1_slave

Das Ergebnis sollte dann ähnlich wie folgt aussehen:

08 03 4b 46 7f ff 08 10 9e : crc=9e YES
08 03 4b 46 7f ff 08 10 9e t=48500

Die Temperatur wird hinter dem „t=“ in der zweiten Zeile ausgegeben. Um diese Temperatur z.B. mit PHP abzufragen und für weitere Verarbeitung nutzen zu können, folgendes PHP-Code-Schnipsel

[cc lang=“php“]

[/cc]

Die Temperatur schreibe ich dann per Script, welches 10-minütig per Cron aufgerufen wird, in eine MySQL-Datenbank und stelle das Ergebnis in einer Webseite dar.

Soviel zum Thema 1-wire. Die größere Herausforderung wird es aber, an die Werte der EAS heran zu kommen. Diese sind in soweit auch interessanter, als das diese Steuerung den Abbrand überwacht und informiert ob das Feuer heiß genug ist (>450°C) um den geregelten Abbrand zu starten, zu heiß (>750°C) und eine Gewisse Panik zu erzeugen, der Abbrand beendet ist und Holz nach gelegt werden könnte oder die Türe des Kachlofens nicht richtig geschlossen ist.

Ein Anfang ist aber gemacht und die EAS eine neue Herausforderung.

Gruß
Chris