Vinnerliste

Dette prosjektet er en videreføring av prosjektet beskrevet i tråden Lesing av AMS/HAN uten spenningsforsyning ("The complicated way"), som fra min side er terminert. Utfordringen som skulle løses var: Tre fabrikater AMS-målere brukes i Norge: Kamstrup, Aidon og Kaifa. For at forbruker skal kunne avlese sin måler har NVE etablert en standard hvor data leveres på en såkalt HAN-port https://www.nek.no/info-ams-han-brukere/ Grensesnittet er MBUS (EN 13757-2) med en RJ45 plugg Spesifikasjonene til HAN-porten på de tre målertypene finnes her: https://www.nek.no/info-ams-han-utviklere/ På alle tre er det i prinsippet mulig å hente energi fra HAN-porten til å drive en "dongle", som for eksempel kan sende data til brukerens hjemmenettverk ved hjelp av en trådløs teknologi (WiFi, Zigbee, Z-wave etc.) HAN-porten på Kamstrup måleren er den mest "energigjerrige", det kan hentes maksimalt 144 mW ved 24V Dette er i utgangspunktet for lite for å benytte billige og lett tilgjengelige ESP8266-baserte moduler for Wifi - som jeg ønsket å benytte. Det finnes etablert og stabil løsning (kretsdesign og software) for dongle med ekstern strømforsyning. Ulempen med dette er at man må ha strømadapter i sikringsskapet. Kretsdesign og kortutlegg designet av @roarfred (som dessverre har gått bort i mellomtiden): Så vidt meg bekjent er @gskjold sin Github som har den best oppdaterte versjon av software for ESP-8266 modulen, videreutviklet fra @roarfred sin kode: https://github.com/gskjold/AmsToMqttBridge Det avsluttede prosjektet (link øverst) forsøkte å utvikle en dongle som fungerer på den strømgjerrige Kamstrup-måleren basert på boost-converter med høy virkningsgrad, superkondensator og utnyttelse av ESP-modulens strømsparemodi. Dette viste seg å være krevende. Så dukket det opp informasjon fra @Marius-H som tipset om at man kunne hente energi rett fra pluggen som sitter innenfor Kamstrups HAN-modul. Han viste til epost fra Kamstrup som sier at det der kan hentes inntil 75 mA ved 4,15 ± 0,25V, altså hele 311 mW (Rout < 0.6). Og dermed åpnet en helt ny mulighet seg! Det er lett å ta ut og åpne HAN-modulen i Kamstrup-måleren. Det ligger et kretskort løst inni plastboksen, som åpnes uten verktøy ved å klemme på sidene av den slik at festeklipsene utløses (en riktig veldesignet sak!): Til venstre ser vi RJ45 kontakten. Til høyre en 2x3-pin (pitch 2,54 mm) header pin plugg som kobler kortet til måleren. Pinout for 2x3 pluggen er: V_in er spenningsforsyningen, 4,15 ± 0,25V AMS_TX er datasignalet fra måleren, som hendig nok er et 3,3V signal. Det har samme polaritet som HAN-port signalet - og ligger altså høyt i periodene mellom datatelegrammer. Mitt nye prosjekt (temaet for denne tråden): Lage et erstatningskort som passer i Kamstrups HAN-modul, som direkte leverer målerdataene på Wifi / MQTT. Hovedelementene i designet er: ESP-12 (E eller F) Wifi modul En low dropout (LDO) spenningsregulator. Vi skal bare ned fra ca 4,15V til 3,3V, så tapet er til å leve med. Som kjent vil en spenningsregulator forbruke effekt tilsvarende spenningsfallet multiplisert med strømmen, i dette tilfellet blir det worst case (4,15 - 3,3) * 0,075 = 64 mW Jeg vurderte at dette kunne være til å leve med. Med 311 mW fra måleren er der fremdeles mer enn 245 mW tilgjengelig (75 mA ved 3,3V) til å drive kortet. Jeg hadde TPS73633 i komponentskuffen, og den egner seg godt. En superkondensator i fall spenningen dropper for lavt mens ESP'en sender. Valget mitt falt litt tilfeldig på en 1 F kondis fra Aliexpress. https://www.aliexpress.com/item/33016075482.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4dsW9R6L En spenningsovervåker for å sikre rett driftsspenning for ESP'en: Ved oppstart skru på ESPen når spenningen passerer ca 3,2V Når superkondensatoren lades ned skrur av ESPen når spenningen faller under ca 2,6V For å få til dette må det settes opp en hysterese på spenningsovervåkeren, retningslinjene herfra ble brukt: http://www.ti.com/lit/an/slva360/slva360.pdf Jeg gir full kreditt til @spenceme for idéen til dette, samt de valgte komponentverdiene. Komponent: TPS3808G01 En RGB lysdiode som skal signalisere "Jeg er i live": Blinker blått når det kommer data fra Kamstrupen Blinker grønt når ESPen sender dataene over Wifi. Jeg har plassert den slik på kortet at den kan vippes ut av plastboksens åpning for RJ45 konnektor. Kretsløsningen er testet på breadboard. Datasignalet er hentet fra AMS-måleren med forlengelsesledning fra sikringsskap til hobbyrom (ca 15 -20 meter). Grunnet den lange avstanden hadde jeg ikke tro på å trekke 4,15V signalet den lange veien. Breadboard er derfor testet med power fra lab-spenningsforsyning: 4,15V med strømbegrensning satt til 70 mA. Etter litt innledende verifisering av at alt så ut for å fungere lastet jeg opp til ESP'en @gskjold sin siste versjon kode. Og sannelig - det fungerte! Uten modifikasjon av koden for å spare strøm stabiliserte spenningen seg fint, og den tikket og gikk. Her er dataene som dukket opp på MQTT: Jeg har nå gjort ferdig og bestilt PCB, hvor jeg har: Mulighet for lodde inn jumper for å benytte ESP Deepsleep (men det ser ikke ut for å trengs) Breakout av alle ESP pinner - for eventuell videreutvikling Jumper for AMS_Tx signalet (for å unngå eventuell datakrasj dersom FTDI programmerer mens det kommer inn data) En RGB lysdiode som skal signalisere "Jeg er i live": Blinker blått når det kommer data fra Kamstrupen Blinker grønt når ESPen sender dataene over Wifi. Jeg har plassert den slik på kortet at den kan vippes ut av plastboksens åpning for RJ45 konnektor. Pinner for å koble på ekstern spenning (forenkler programmeringen) Kortet er ellers lagt ut med jordplan på baksiden og spenningsplan på komponentsiden (3,3V over det meste, et lite 4,15V plan i området ved 2x3 konnektoren. Vedlagt: Komponentliste. Jeg har bestilt 10 PCBer, så dersom det fungerer kan jeg selge noen (tomme kort). De som eventuelt er interessert kan jo vurdere å bestille opp komponenter mens vi venter. Alle komponentene jeg har brukt finnes på Aliexpress. Chipkomponentene er ikke veldig små (1206 størrelse), så de fleste med en OK loddebolt vil klare å lodde opp dette. KamAMS2Wifi_BOM.xlsx

Tenkte å komme med en oppdatering her. Jeg har laget en breadboard-prototype for å se om jeg fikk HX711, ESP-en, og vektcellene til å spille på lag. Jeg koblet ting sammen etter bildet på https://www.instructables.com/id/Arduino-Bathroom-Scale-With-50-Kg-Load-Cells-and-H/ ... I stedet for å programmere ESP-en selv, så dyttet jeg inn esphome og koblet den inn i home assistant med hx711-sensorbiblioteket der. Hele greia var gjort på under en time tror jeg. https://esphome.io/components/sensor/hx711.html Så dette ser veldig bra ut.

Ja, HSTouch.