Lesing av AMS/HAN uten spenningsforsyning ("The complicated way")

[Moskus]

På 27.12.2020 den 11.44, stigvi skrev:

Eller effekttariff. Men det ser jo ut til å bli et lite mindretall i Norge.

Sant, men denne blir nok ikke satt ut fra et absolutt maksimalnivå. Men maksimal belastning over en viss tid. Og dermed gjør det uansett ikke noe om man har lengre tid mellom hver rapportering.  

[Steve0]

Da fikk jeg startet prosjektet på Github, og PCB-ene (med stencil...) og kompenentene er underveis. Dette blir spennende!

 

https://github.com/stevew817/AMS2ZWAVE

 

[Steve0]

Fikk alt jeg trengte inn i går, så jeg måtte bare sette i gang loddingen...

 

 

Funker fjell i test, her med utviklingsverktøyet 'PC Controller'. Litt synd at det er ca 10 minusgrader ute (og måleren min står selvfølgelig ute...) så jeg er ikke akkurat veldig fristet til å stå ute å debugge med denne her. Får bli til helga.

 

Energiforbruket på 3V3 av hele oppsettet ligger rett under 45mW, så det er masse margin selv for Kamstrup.

 

[Steve0]

Da var den store dagen kommet. Koblet den opp mot HAN-porten, og... Ingenting. Naermere inspeksjon avslørte at det var en loddefeil i DCDC'en som hadde utsatt Z-Wave modulen for 24V, sa den er nok død...

 

Men, jeg hadde et kort til uten modul på (eller, rettere sagt: ett der jeg mislykket med å lodde den på), til testing. Og den fungerer ganske greit, koblet opp mot devkit! Her kom data direkte inn i Home Assistant via Z-Wave:

 

Testkortet tar seg av strømforsyning til levelkonverterne og konversjon av HAN til TTL, samt fungerer som brukerinterface til Z-Wave (gule lyset blinker for hver 'list 2' pakke, og mens inclusion/exclusion pågår, og knappen brukes til inclusion/exclusion/sende NIF/factory reset).

 

 

Så resultatet av søndagen er at jeg bestiller opp litt flere deler, og tar en runde til for å komme til sluttmålet av selvforsynt HAN adapter 🎉

 

 

[Moskus]

12 timer siden, Steve0 skrev:

Så resultatet av søndagen er at jeg bestiller opp litt flere deler, og tar en runde til for å komme til sluttmålet av selvforsynt HAN adapter 🎉

Sett meg på kjøper-lista!  

[arneolav]

1 time siden, Moskus skrev:

Sett meg på kjøper-lista!

Meg også!

Noe slikt vi har ventet på!

[Steve0]

Mens jeg fortsatt venter på nye PCB'er, har jeg gjort litt varmluft rework på en av de mislykka kortene... Og nå funker den!  Har også prøvd meg på 3D-design og printing. Må finne en god måte å printe en lokk på, men dette kommer i boks altså.

Kjører med 30sek rapport-interval, og det er på ingen måte problematisk i Z-Wave nettet mitt med ~20 noder.

 

Må kun få meg en liten pigtail antennekabel for å kunne plassere antennen på utsiden av det metalliske målerskapet 😅

 

[Steve0]

Og v2 mockup print idag 🥳

 

[babjerke]

Hei

Jeg holder på å tegne skjema for et kort som skal brukes til avlesning av HAN-bussen (M-Bus) og planlegger å bruke NCN5150 chippen. Jeg ser at Steve0 bruker denne også men han har også laget en enklere OP-AMP løsningen. Fungerer NCN5150 chippen mot Aidon 6534 strømmåler selv av spenningsnivået ikke er standard +36/24V?

[ArnieO]

7 hours ago, babjerke said:

Hei

Jeg holder på å tegne skjema for et kort som skal brukes til avlesning av HAN-bussen (M-Bus) og planlegger å bruke NCN5150 chippen. Jeg ser at Steve0 bruker denne også men han har også laget en enklere OP-AMP løsningen. Fungerer NCN5150 chippen mot Aidon 6534 strømmåler selv av spenningsnivået ikke er standard +36/24V?

Jeg har ikke testet NCN5150, men har brukt og gått bort ifra TI sin (TSS721A).

 

I denne applikasjonen er det overkill (og undøvendig) å bruke en transceiver, idet vi kun skal motta data fra måleren. Kjenner ikke NCN5150 men TSS721A har en rekke eksterne komponenter som det er langt i fra opplagt å dimensjonere optimalt.

 

Jeg foreslår denne enkle løsningen som jeg har testet ut og som jeg vet fungerer:

ADCMP356 er en komparator med intern spenningsreferanse i el liten 4-pins SC70 pakke. Den har open collector utgang, trenger derfor pullup på utgangen. På godt utlagt kort fungerer 100k pullup fint, du kan vurdere å gå ned på den verdien. AMS_Tx går rett til GPIO på en ESP32. Spenningsdeleren R13/R16 er dimensjonert for 12 og 24 V spenningsnivåer på MBUSen, DM meg om du vil ha beregningene.

 

[tronde]

Enig med ArnieO. Gjør det enkelt.

 

Aidon svinger mellom 15 og 24V så det er ikke behov for noe annet enn å få et nokså stabilt skiftepunkt et sted mellom de to verdiene.

 

Den løsningen jeg viste på forrige side er unødvendig komplisert siden den forutsatte at 24V-nivået kunne variere. 

[Steve0]

@babjerke jeg henger meg på det som ble sagt. Opamp-kretsen i mitt design (og sikkert de andre også) fungerer like bra som den spesialiserte transceiveren til en brøkdel av prisen og areal.

[babjerke]

Flott, da har jeg forenklet det nye kortet endel - satser på ADCMP356 - takk for innspill!

[babjerke]

Jeg kan til og med spare R18 siden utgangen på ADCMP356 er push-pull...

[ArnieO]

3 hours ago, babjerke said:

Jeg kan til og med spare R18 siden utgangen på ADCMP356 er push-pull...

Sannelig... du har helt rett, der tok du meg i en liten bug! 😅

Enig - R18 trengs ikke.

[ArnieO]

15 hours ago, tronde said:

Aidon svinger mellom 15 og 24V

Er 15V som laveste spenning iht spec eller har du målt det?
Spenningsdeleren R13/R16 i mitt design er valgt for å ligge midt mellom 12 og 24V. Bør kanskje justeres litt for å være optimal for Aidon. Men skal fungere:

Jeg breadboard-testet den som vist nedenfor, og målte:

 

[tronde]

 

 

 

4 timer siden, ArnieO skrev:

Er 15V som laveste spenning iht spec eller har du målt det?
Spenningsdeleren R13/R16 i mitt design er valgt for å ligge midt mellom 12 og 24V. Bør kanskje justeres litt for å være optimal for Aidon. Men skal fungere:

Jeg breadboard-testet den som vist nedenfor, og målte:

 

 

 

Det er hva jeg måler, og jeg mener bestemt å ha lest det også. Det som er helt sikkert er at Aidon sier max. 24V.

 

Da er ikke laveste nivå så interessant, for hvis man legger skiftepunktet en del lavere (f.eks. 18...20V) vil man alltid komme korrekt ut. Utgangen er jo enten max eller noe som er en god del lavere. Det du viser i bildet ser ut til å være helt OK.

 

Vi slipper unna alt styret med konstantstrømtrekk for slaver på bussen, og inntrykket er at alle målerne har nok strøm til å gi stabil spenning ut innen de grensene de har oppgitt.

 

Aidon skal gi 30 mA, men kutter tvert hvis man går over i mer enn 50 us slik de skriver i databladet https://www.nek.no/wp-content/uploads/2019/02/Aidon-HAN-Interface-Description-v11A-ID-34331.pdf

 

 

Jeg har ekstern strømforsyning på min Wemos D1, og har laget en veldig enkel nivåskifter med zenerdiode og optokopler siden jeg vil ha isolasjon på det som går ut av skapet. Funker knall det også, men bruker for mye strøm til noe som kun drives av HAN-porten.

 

 

[ArnieO]

17 hours ago, tronde said:

Da er ikke laveste nivå så interessant, for hvis man legger skiftepunktet en del lavere (f.eks. 18...20V) vil man alltid komme korrekt ut.

Enig i dette, men komparator-referansen er såpass lav som 0,6V - derfor ønsker jeg å legge skiftepunktet sentrert mellom de to nivåene - for å maksimere marginen i designet.

 

Spenningsdeleren jeg har brukt gir på komparatorinngangen 0,39V @ 12V / 0,49V @ 15V.

Dette vil nok fungere fint også ved 15V, men jeg ville nok valgt verdier som sentrerer omslagspunktet.

150k / 4k7 vil være mer optimalt for Aidon; gir 0,46V @ 15V / 0,73V @ 24V, midtpunktet er da 0,59V.

(Jeg tilstreber å bruke kurante motstandsverdier; E24 serien)

[babjerke]

Mitt forslag* for isolert HAN interface. Trekker lite strøm - mulig R1 må justeres etterhvert. Jeg har ikke delene ennå - kjøper inn det som trengs ganske snart.

 

R3 bør nok være 4k7 som Arnie0 forslår.

 

* og takk til Arnie0

 

Endret 1. februar 2021 av babjerke

[ArnieO]

2 hours ago, babjerke said:

Mitt forslag* for isolert HAN interface. Trekker lite strøm - mulig R1 må justeres etterhvert. Jeg har ikke delene ennå - kjøper inn det som trengs ganske snart.

 

R3 bør nok være 4k7 som Arnie0 forslår.

God tanke å isolere HAN-inngangen fra resten av kretsen, men da bruker du altså en egen spenningsregulator bare til U5 og U7? Hvordan spenningsforsyner du da resten av kretsen (dvs hvor kommer Vcc fra)?

 

PS:
Du kan spare et par komponenter på å bruke en Vreg med fast utgang 3.3V eller 5V (det er bare en fordel å regulere ned spenningen minst mulig; koker av mindre effekt i Vreg'en). Både ADCMP356 og ISO7021 tåler 5V.

[babjerke]

Ja, jeg vil isolere signalene fra måleren. For å kunne håndtere M-bus signaler opptil 36V ville jeg gjerne bruke LM317 regulatoren som tåler inntil 40V. LM317 serien er helt suveren - har brukt den masse før men det blir to xtra motstander. Det er kanskje en god ide å øke spenningen til 5V men det blir ikke rare kokingen uansett.

 

VCC kommer fra kontrolleren som tar imot HAN-signalet.

[ArnieO]

2 hours ago, babjerke said:

men det blir ikke rare kokingen uansett.

Enig!

 

2 hours ago, babjerke said:

VCC kommer fra kontrolleren som tar imot HAN-signalet.

Aha, skjønner - da ser jeg poenget med isolatoren.
Jeg sender trådløst videre og tapper energien som trengs fra HAN-porten, så "donglen" er ikke koblet til noe annet.

[DeVille]

På 16.10.2019 den 20.56, spenceme skrev:

På 15.10.2019 den 9.01, DeVille skrev:

 

I like the idea of open source projects, but sometimes there are more great projects than time permits for. So I would not mind being on your list for a complete device, or pcb with programmed device.

 

Expand  

Right now it needs testing from people with different meters who are open to a troubleshooting period.  If it gets to the point of plug and play, then I'll let you know. 

 

Any chance you have a device for sale, as complete as possible? For an Aidon meter. Thanks. 

[spenceme]

12 hours ago, DeVille said:

 

Any chance you have a device for sale, as complete as possible? For an Aidon meter. Thanks. 

 

I have all the parts and can build one for you.  Haven't looked at this much for the last year since mine has been running perfectly since 2019.  I'll send you a message.

[AndersRS]

Steve0 skrev (På 23.1.2021 den 13.40):

Og v2 mockup print idag 🥳

 

Hei. Utrolig kult at du har laget mbus->z.wave adapter. Kom du helt i mål?

Kikket på github, men tenkte det var bedre å spørre her før jeg hopper i det og prøver å bestille selv til bruk på mine 2 målere (z-wave usb mottager) og 1 hos mine foreldre (Fibaro home center mottager)

-Anders