ESP8288 basierter SML IR-Lesekopf

Hier wird die Realisierung eines VZ Controllers für SML meter mit einem ESP8266 beschrieben, der einen einfachen IR-Lesekopf verwendet. Ziel des Projektes war es, eine erste Realisierung mit einem Raspberry Pi und dem vzlogger durch eine preiswerte Lösung zu ersetzen, da Raspberry PI Hardware zwischenzeitlich kaum erhältlich war.

Hardware

Für die Realsierung benötigt man

ESP8266 Wemos D1 mini (oder Kompatiblen)
IR Transistor und 1k Widerstand
etwas Kleinmaterial

Der IR-Lesekopf wird wie z.B. unter simpler_ir_leser beschrieben realisiert.

Layout

Der ESP8266 Wemos D1 mini wurde als kostengünstiger Microprozessor mit WLAN Unterstützung gewählt. Alternativ kann man natürliche andere Prozessoren wie ESP32 oder Arduino verwenden.

Realisierungshinweise

Der Lesekopf kommt für einen Stromzähler ISKRA MT681 zum Einsatz.

Zunächst wird die Position der IR LED des Zählers mit Hilfe eines (Handy-) Fotos bestimmt.

Der Lesekopf wird mit Hilfe einer Tetra-Pack Schraubkappe realisiert, die auf eine Karton-„Trägerplatte“ geklebt wird. In die Schraubkappe werden an passenden Stellen mit einem Stichling Löcher für die Anschlussbeine von Widerstand und Fototransistor gestochen und die durchgesteckten Anschlüsse außen mit den Zuleitungen verlötet.

Der Lesekopf wird mit zwei Kleinmagneten am Zähler angebracht. Hilfsmarkierungen zur Lage des Fototransistors und der bestimmten IR LED Position helfen bei der Ausrichtung. Mit diesem Vorgehen gelang auf Anhieb ein stabiler Empfang der SML messages des Zählers.

Anmerkung: Der gezeigte primitive Prototypaufbau war zunächst als „proof-of-principle“ gedacht. Aufgrund des stabilen Empfangs wurde er nach dem Motto „never change a running system“ und der Weisheit „nichts hält länger als ein Provisorium“ beibehalten.

Software

Die Software „SMLReaderVZ“ steht als git repository unter https://github.com/mh-er/SMLReaderVZ zur Verfügung.

VZ Anbindung

Die Kanal-UUIDs für die gewünschten Betriebsdaten werden wie üblich über das VZ frontend erzeugt.

SMLReaderVZ bietet eine Konfigurationsoberfläche, um WLAN, VZ server und Kanal-UUIDs anzugeben.

Die Daten des Stromzählers werden über WLAN per http an die VZ middleware gesendet.

Eine ausführliche Beschreibung findet man im git repository.

Hinweis: Die beschriebene Lösung sollte auch für Stromzähler anderer Typen und Hersteller funktionieren, die das SML Format über eine optischen Schnittstelle verwenden. Den Inhalt des SML message Blocks, insbesondere welchen Daten der Zähler sendet, kann man durch Aktivieren der entsprechenden Debug-Ausgabe über die serielle Monitorschnittstelle des D1 mini auslesen.

Quellen

Als Ausgangspunkt für die Schaltung und die Software wurde https://github.com/mruettgers/SMLReader verwendet.

Diese Lösung sendet die Daten per MQTT an einen MQTT Broker.