Welchen Microcontroller für Haushalt: Raspberry Pi, Ardorio, Siemens Logo?

Hallo,

ich suche einen Microcontroller für einige Aufgaben im Haushalt. Leider ist mir die Übersicht verloren gegangen, was würdet ihr mir empfehlen? Raspberry Pi, Ardorio, Siemens Logo oder was anderes?

Mein Wissen: Elektronikerausbildung (1980), Computertechnikwissen (ohne PC oder Windows, 8 & 16 Bit (6809, 68000) in Assembler und C/Pascal), löten auch in SMD, Schaltungsentwicklung (2 Lagen, bis Eurokartengröße, geringe Packungsdichte, analog und TTL bis ca. 1995). Englisch: Reicht zum verstehen technischer Doku, aber nicht um fließend Werbezettel zu verstehen.

Mein Projekt 1 (eher langfristig, ggf. in Teilstücken): Gaswertbrenner auslesen: Wann wie lange und mit welcher Leistungsstufe gefeuert wird (Buderus Logamax plus, Logamax Paket W15 für RC35), Auslesen der RC35 (2-draht Bus, vermutlich EIB/KNX oder ähnlich) Auswerten des Temp.-Außenfühlers (entweder auf der analogen Seite oder über die RC35)

=> Diese Daten in eine Tabelle oder Datenbank schreiben und per Ethernet auslesbar machen. (Verzugsweie Geräteintern [SD-Karte], sonst an einen Computer senden und dort speichern.) Netzzeit holen wäre gut, aber nicht zwingend.

(optisches) auslesen der Zähler für Wasser, Gas und Strom.

Auswerten von Tür- und Fensterkontakten (offen/geschlossen/abgeschlossen, die Kontakte sind noch nicht gekauft)

Steuerung von Rolläden in abhängigkeit von Tag/Uhrzeit/Wetter. (derzeit mechanische Schalter rauf - 0 - runter)

Steuerung einer Wintergartenmarkiese und einer Fensterbeschattung in Abhängigkeit von Wind und Helligkeit. Eine Sensoreinheit dafür ist vorhanden, das Protokoll ist noch nicht bekannt (vermutlich 2* anaolge Werte).

Projekt 2 (unabhängig von P1) Dieses Modul muß klein sein, darf max. 500 Gramm incl. Verpackung (IP54, kann auch Gefrierbeutel sein) wiegen und muß mit einer Versorgung von

5-7,2 Volt auskommen (unstabilisiert, Bleiakku, Verbraucher ist Motorsteuerung mit eingen Ampere Last /Pulsweitensteurung)

Einlesen von 2 Analogen Werten (U1= -6 .. +6 Volt, U2 = 0 .. 6V), multiplikation der Werte (Absolutwert, also Vorzeichen ist unwichtig) und Ausgabe entweder auf LCD Segmentanzeige (3 Stellen oder 16 Zeichen) oder als Spannungwert 0 .. 1999 mV als Ansteuerung für ein Meßmodul.

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Arno
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Siemens Logo nur, wenn man damit beruflich zu tun hat. Raspi ist eher für digitale Projekte gedacht. Mit Analogeingängen bieten sich eher die Atmega-Teile an, z.B.

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Schönen Gruß Martin

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Martin Τrautmann

Ich kann nur zu den ersten beiden was schreiben:

  1. Raspberry Pi ist im Prinzip ein vollwertiger Linux-Computer, der von der Desktopumgebung (nicht schnell, aber im Prinzip schon) bis hin zu Steuerungsaufgaben alles erledigen kann. Man hat z.B. 512MB RAM was schon recht komfortabel ist. Man kann ihn bequem in irgendwelchen Skriptsprachen programmieren. Er braucht trotzdem nur so um die 2-4 Watt je nachdem was man dranhängt, kann also ohne Kühlung und Lärm problemlos durchlaufen. Stromversorgung über ein Handyladegerät.

Man hat auch ein paar IO-Ports, aber das ist nicht das zentrale am Raspi. Man kann aber auch per USB oder einem anderen Interface Erweiterungsboards dranhängen.

Andererseits braucht er in der Praxis etwas zuviel Strom für dauernden Batteriebetrieb. Dafür hat man einen HDMI-Ausgang, und gerade diese Kombination finde ich nett: Man kann den Raspi einfach hinten an den Fernseher kleben/hängen/schrauben und durch die Geräuschlosigkeit stört es auch nicht, wenn er durchläuft. Und man hat einfach ein Display realisiert. Ich hab z.B. u.a. eine Kurvendarstellung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die ich über den Raspi immer am TV darstellen kann, einfach per Quellenumschaltung erreichbar. Er kann sogar von der Fernbedienung über HDMI die Befehle entgegennehmen, wenn der Fernseher das macht.

  1. Arduino ist ein viel kleinerer Microcontroller, der von den derzeit im Markt erhältlichen wahrscheinlich der didaktisch am besten aufgearbeitete ist. Es gibt fast nichts, wofür es nicht mit kurzem Suchen Beispielcode gibt, mit dem man es realisieren kann. Egal ob Geigerzähler oder Lichtsteuerung, Musikinstrumente oder Bewässerungsanlage.

Programmiert wird in einem C++ mit einem Skelett aus bestimmten Libraries, die einem fast alles abnehmen.

Trotzdem ist der Arduino 1-2 Stufen "tiefer" angesiedelt als der Raspberry Pi und du mußt in ein paar Kilobytes zurechtkommen, wo du beim Pi ein paar Megabytes hast.

Viele verwenden für die Hausautomatisierung eine Kombination von Rasbperry Pi als "Zentrale" für Logging, Aufbereitung, Webinterface, Handysteuerungsinterface, .... und mehreren Arduinos für die Anbindung tieferer Hardware wie Zähler, Sensoren ...

Was dir klar sein muß: Ein Raspberry Pi ist sicher nicht so stabil wie irgendeine Industriesteuerung. Insbesondere die USB-Implementierung ist eher heikel. Allerdings wenn es läuft dann läuft es. Meiner zeigt z.B.

root@tau:~# uptime 19:50:36 up 13 days, 1:15, 3 users, load average: 0.80, 0.54, 0.44

und das ist nur so wenig, weil ich einen neuen Kernel installiert habe. Allerdings kannst du mit irgendwelchen USB-Peripheriegeräten auch

*wirklich* Streß kriegen, wenn die den Raspi nicht mögen (oder umgekekehrt). Andererseits kann man fast alles anhängen, was USB hat, von USB- Festplatten (meiner hat eine 1TB-Notebookplatte dran), WLAN-Adapter, Bluetooth-Dongles, Drucker, Scanner, ... wasauchimmer.

Die Arduinos sind so robust wie es nur geht. Das sind einfach Atmel-Controller, die mehr oder weniger minimal beschaltet sind, und durchaus auch mal für "ernsthafte" Sachen verwendet werden, wenn die relativ hohen Kosten nicht stören. AFAIK schicken manche gelegentlich mal einen ins All.

/ralph

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Ralph Aichinger

RC35 sagt mir nix, da weiß ich nicht, wieviel Dampf man dafür braucht. Alles andere würde ich mit dem 8-bitter machen, den ich am besten kenne, das wäre bei mir Z80, und dann via RS232 die nächststehende Sun füttern. Vorher würde ich allerdings versuchen, gebrauchte industrielle SBUS- Karten für TTL-I/O und/oder Feldbusse zu finden; Selbstbau dürfte an den Steckverbindern scheitern.

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Volker Borchert

snipped-for-privacy@web.de (Arno) schrieb:

:-) Oh! Das ist kein kleines Projekt. Daran haben sich die Leute in

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schon die Zähne ausgebissen. Ich weiß nicht, wie weit das dort vor einigen Jahren angestoßene Projekt ist, aber schau mal nach.

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Bei Gas ist magnetische Ablesung einfacher; ein gängiges Modell hat bereits einen Magneten im kleinsten Rad eingebaut, und es gibt einen Reed-Kontakt, den man nur in einer passenden Aussparung am Zähler einklicken muß.

Tja, da hast Du Dir ja einiges vorgenommen!

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Martin Gerdes

Am 03.11.2013 19:17, schrieb Arno:

Das Projekt ähnelt dem meinigen sehr: Ich lese den Gasverbrauch allerdings über einen Reedkontakt am Zähler aus, die Temperatur wird über den 1-wire-Sensor von Dallas ermittelt und mit weiteren Daten aus dem Internet aufgefüttert (Openweathermap.org).

Da mir die Auswertung auf einem Display zu umständlich war und ich auch keine Lust habe, immer im kalten Keller auf kleinen Tasten herumzuhämmern, sollen die Daten über einen Webserver im Intranet zur Verfügung gestellt werden. So ist es bei mir die Kombination aus Raspberry Pi plus WLAN mit Apache, mySQL, Python, HTML, PHP und Highcharts für Diagramme geworden.

Vorteil sind die geringen Hardwarekosten und die für mich sehr geringe Einstiegshürde, da ich mich - mit Ausnahme von Highcharts - mit allen o.g. Softwarekomponenten bereits auskannte. Nachteil ist der relativ hohe Energieverbrauch im Vergleich zu einer Lösung aus Arduino plus LC-Display.

HTH Jan

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Jan C. Schmitz

Am 03.11.2013 19:17, schrieb Arno:

Nimm gleich mehrere. Mehrere ATmaga bzw. Arduino für die Ansteuerung von Sensoren und Aktoren und einen Raspberry für die Kommunikation übers Web, zur Datenspeicherung und Darstellung auf einem Bildschirm, z.B. dem Fernseher im Wohnzimmer.

Statt Segmentanzeigen würde ich Module mit HD4470 ähnlichem Controller verwenden. Wenn 10 Bit Auflösung für den ADU reichen, dann ATmega/Arduino.

Gruß

Stefan

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Stefan

Sun, 03 Nov 2013 23:00:05 +0100, Martin Gerdes:

Wie liest man denn heute Stromzähler (mit LCD) aus? Meiner behauptet irgendwo im 1Wh-Takt zu Blinken - real entdeckt habe ich aber nichts dergleichen. Das Display zeigt nur volle kWh - da gaben die mechaischen Zähler viel mehr Information.

Andreas

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Andreas Oehler

Am 03.11.2013 19:17, schrieb Arno:

Projekt 1 Wie viel Daten muss das Board speichern können, bis es sie an den Host weitergibt? Je nachdem kann ein AVR mit Ethernet reichen, z.B. AVR-NET-IO für 20? bei Pollin, siehe auch:

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Bei mehr RAM/Flash-Bedarf ein RPi o.ä, allerdings (ich kenn den kaum) kann es da gut sein, dass die GPIOsdort nicht schnell genug sind, speziell für RC35. Als Wort-Around kann man einen AVR o.ä. an die RS232 hängen und den das machen lassen.

Für den AVR brauchst du noch ein Programmiergerät.

AVR mit Ethernet hab ich selbst gemacht, das läuft. Allerdings nicht per Webserver, sondern mit'm passenden Protokoll.

Alternativ kannst du ein Board zwischen RPi und AVR nehmen, z.B. sowas

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Der RPi ist sollte bequem zu programmieren sein, hab aber die Nachteile eines PCs (Bootzeit, Dateisystemintegrität und so). AVRs lassen sich auch in C/C++ programmieren, aber weniger bequem (Flash/RAM Limits, keine tollen Libs, Debugging).

Für Projekt 2 wär ein AVR Butterfly evtl. was. Das ist ein MC-Board mit 7.5-stelligem 14-Segment LCD, läuft standardmäßig von einer Knopfzelle. Hat einen 10-Bit-AD-Wandler (reicht das?) mit 8 Eingängen. Kostet etwas über 20?. Kann mit 3 Adern an einer RS232 programmiert werden. Deine zu messenden Spannungen müsstest du aber mit Opamps vorher in den 0-1V Bereich transformieren.

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Hendrik

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Hendrik van der Heijden

Eventuell eine Infrarot-LED? Bei den meisten gibt es eine Stelle wo man einen Sensor draufkleben kann.

Schau mal mit der Handykamera ob du da eine blinkende IR-LED siehst (vorher Handykamera mit IR-Fernbedienung ausprobieren).

/ralph

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Ralph Aichinger

Am 03.11.2013 19:17, schrieb Arno:

Was anderes. KNX.

Buderus FM446 als KNX-Einbindung wäre hier ein Ansatz.

Zähler mit M-Bus-Schnittstelle oder Modbus einsetzen, diese in KNX einbinden und visualisieren, über domovea oder Homeserver oder was auch immer.

Reedkontakt auf KNX Binäreingang.

KNX-Wetterstation, Jalousieaktor, KNX-Taster. Datum Uhrzeit sind in der Visualisierung schon drin.

KNX-Wetterstation, Dämmerungssensor usw...

Regards Karsten

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Karsten Roch

v snipped-for-privacy@despammed.com (Volker Borchert) schrieb:

Nicht viel.

Der betreffende Heizkessel hat ein abgesetztes Bediendisplay, das über eine Zweidrahtschnittstelle angeschlossen ist (auf der naturgemäß relativ langsam serielle Daten laufen). Weiterhin hat der Kessel eine Schnittstelle zu einem sog. "Servicekey"; auch eine langsame serielle Schnittstelle (9600 bps), über die er Statusmeldungen ausgibt.

Die Daten mitzuprotokollieren ist technisch kein Problem. Das Protokoll ist aber nicht offengelegt. Seit Jahren zerbrechen sich einige Leute in dem genannten Forum über dessen Dekodierung den Kopf. Fertig sind sie damit m.W. noch nicht.

Die Aufgabe, die sich der OP gestellt hat, klingt naheliegend. Ich hätte einen solchen Apparat auch gern. Das alles ist aber proprietäre Technik, die mühevoll zurückentwickelt werden muß, bevor man einen vernünftigen Logger hat. Der Fortschritt ist eine Schnecke; ich hätte erwartet, daß das Auslesen von Statusinformation eines mikroprozessorgesteuerten Geräts doch wohl kein Problem sein sollte. Ist es aber. Versuch mal, aus einem DECT-Telefon das Telefonbuch auszulesen. Die Hersteller werben ja stolz mit "500 Einträgen" oder so. Das geht nur über eine Papierschnittstelle :-(

Der sollte für den Zweck allemal reichen.

Das Anzapfen der Leitungen am Heizkessel ist nicht das Problem.

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Martin Gerdes

Andreas Oehler schrieb:

Frag Dein Versorgungsunternehmen, das kann das -- just das ist ja der Zweck dieser "modernen" Dinger.

PS: Was fragst Du das eigentlich mich? Ich habe angegeben, daß eine gebräuchliche Bauart von _GAS_zählern technisch zur magnetischen Abnahme von Zählimpulsen vorgerüstet ist -- und Du kommst mit LCD-Stromzählern daher.

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Martin Gerdes

Am 04.11.2013 08:55, schrieb Andreas Oehler:

Such mal nach eHz und MUC, dort finden sich recht ausführliche Beschreibungen von den grossen Herstellern (Hager, ABB...) zu ihren Zählern und dem Kommunikationssystem.

Regards Karsten

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Karsten Roch

Sowas und anderes SPS-Zeugs hat den Vorteil, daß man keine hardware betriebssicher (wori ndas HAuptproblem liegt) entwickeln und bauen muß. Ich betreibe mit der Logo ein Amateurfunkrelais - programmieren, hinstellen, und nicht mehr drüber nachdenken, läuft halt einfach.

-ras

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Ralph A. Schmid, dk5ras

max. 4 Wochen/28 Tage je 2-3 Meßwerte/Stunde.

ja.

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Arno

Also schrieb Martin Gerdes:

Es geht aber schon ziemlich viel, soweit ich das verfolgt habe. Für mich ein Musterbeispiel von gelungenem Reverse Engineering, bis dahin. Einige seltenere/exotische Kommandos/Telegramme können wohl noch nicht komplett gedeutet werden.

ACK, da kommt man gut ran.

Ansgar (ebenfalls Buderus-Besitzer, habe mich aber noch nicht an die Anlage rangetraut)

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Ansgar Strickerschmidt

Also schrieb Arno:

Zum Hauptthema des Threads hätte ich noch eine andere Zielrichtung: Wie schaut es denn mit mobilen Helferlein für zu Hause aus, die mit derlei Hardware zu steuern wären? Und: Gibt es eine erschwingliche Mechanikplattform, die in der Lage ist, Treppen unfallfrei zu bezwingen und dabei eine gewisse Nutzlast (6 Liter Getränke ;) ) zu tragen? Erschwinglich würde in dem Fall sicher bedeuten: im mittleren bis oberen dreistelligen EUR-Bereich, drunter sicher nicht... Also praktisch eine Mechanik-Einheit mit Motoren, Rädern/Raupen und Leistungsteil plus (Platz für) Stromversorgung, aber ohne Restintelligenz. Gibt's sowas?

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Am 04.11.2013 18:15, schrieb Ansgar Strickerschmidt:

Hat Buderus vielleicht unbezahlte Praktika im Angebot...

Butzo

Reply to
Klaus Butzmann

"Ansgar Strickerschmidt" schrieb:

Wenn ich mich recht entsinne, machst Du da auch mit.

Mikrocontroller.net ist allgemein eins der besseren Foren. Gerade an diesem Faden zeigt sich allerdings, daß das Prinzip "alle Meldungen hintereinander" an seine Grenzen stößt. Die Seite lädt eeeeewig -- und man muß den ganzen Thread durchlesen, um die Infobröckchen zusammenzusammeln.

Es wäre vermutlich kein Schaden, wenn einer der dort Agierenden sich mal die Mühe machte, die Info zusammenzuschreiben.

Mit dem, was dort bisher zur Verfügung steht, würde ich das auch nicht tun. Ich hätte gern einen Logger, die Zeit fürs eigene Forschen möchte ich mir aber nicht nehmen. So wichtig ist es mir dann auch wieder nicht.

Reply to
Martin Gerdes

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