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Prototyp

Wir haben die Prototypen-Phase verlassen und arbeiten nun an dem ersten Release.

Diese Seite spiegelt daher nicht den aktuellen Stand wider.

Messung

Im Wesentlichen gibt es vier Ansätze zur Bestimmung der aufgenommen Leistung:

  • Wattmeter, am Besten im Hutschienengehäuse
    • Das funktioniert am Besten. Allerdings sind hierzu Arbeiten am Schaltschrank erforderlich, die nur durch eine entsprechend qualifizierte Fachkraft durchgeführt werden dürfen.
  • Stromwandler
    • Das ist eine sehr elegante Lösung, bei der man zwar ebenfalls am Schaltschrank arbeiten muss, allerdings müssen hier keine Stromkreise aufgetrennt werden. Nachteile: deutlich größere Messfehler, da
    • Flukso verwendet solche Stromwandler. Die Messung läuft auf einem ATmega48. Der Code ist GPL. Die Fluksowandler liefern eine höhere Spannung als die Wandler des ESM200 - aber: beim ATmega32 (und 644) lässt sich der Gain des ADC einstellen. Das klingt eigentlich lösbar.
  • optischer Aufsatz zum Zählen der Umdrehungen des Ferrariszählers
    • ebenfalls ein eleganter Ansatz - allerdings sehr unzuverlässig (genaue Abstimmung erforderlich, sehr empfindlich gegen sich verändernde Lichtverhältnisse)
  • Zwischenstecker
    • Erlaubt eine sehr genaue Bestimmung der Wirkleistung, allerdings lassen sich Verbraucher, die nicht per Steckdose, sondern fest angeschlossen sind, nicht messen. Darüber hinaus gibt es hierfür derzeit noch keine Anbindung an den volkszaehler.
Ansatz Bezeichung Kosten Genauigkeit Montage an Hauselektrik erforderlich? Messprinzip Auflösung Schnittstelle Messung Nutzbar? Bezugsquelle
Wattmeter S0-Zähler Hutschiene ca. EUR 15 / Phase ++ ja 1) Impulszähler/ Wirkleistung 0,5 - 1 Wh S0 Gesamt Ja Ebay
Stromwandler Stromwandler ca. EUR 50 / 3 Phasen nein 2) Strommessung per Induktion ? Impuls/Funk Gesamt nein 3) ELV
Optischer Aufsatz auf mech. Zähler Optischer Aufsatz auf mech. Zähler ca. EUR 40 / 3 Phasen + 4) nein Impulszähler/ Wirkleistung ca. 13 Wh Impulsausgang und Funk Gesamt Impulsausgang: ja 5),
Funk: nein 3)
ELV
Zwischenstecker Energiekostenmessgerät KD 302 EUR 9.95 ++ nein Wirkleistung ? ? Einzel nein 6) Reichelt

1) erfordert das Auftrennen der Verkabelung; Einbau sollte unbedingt von einer autorisierten Fachkraft durchgeführt werden!
2) keine Auftrennen der Verkabelung erforderlich; Einbau erfordert jedoch Arbeit an geöffnetem Sicherungskasten und sollte daher ebenfalls nur von einer autorisierten Fachkraft durchgeführt werden!
3) Funkschnittstelle fehlt
4) Funktioniert nur sehr unzuverlässig
5) Impulsausgang (0V/5V), sollte sicherheitshalber durch einen Optokoppler entkoppelt werden.
6) Verwendet den Cirrus-CS5460A. Benötigt Interfaceschaltung mit Potentialtrennung, prinzipiell verwendbar.

Verarbeitung

Hardware

Bezeichung Kosten Nutzbar? Kommentar Bezugsquelle
AVR Net IO (Bausatz) EUR 20 Ja Pollin
AVR Net IO (Fertigmodul) EUR 28 Ja Pollin
Bausatz Add-on für AVR-NET-IO EUR 13 Nein Wird zur Nutzung der Speicherung auf SD-Karte benötigt Pollin
Etherrape EUR 60 Nein http://wiki.lochraster.org/wiki/Etherrape

Software

Bezeichung Kosten Nutzbar? Bezugsquelle
Ethersex - (GPL) Ja *) ethersex

Aktualisierung der Firmware auf dem Net-IO

Der Königsweg zum Neuprogrammieren des Net-IO ist ganz klar der Weg über den Bootloader/tftp. Allerdings ist auch hierzu ein einmaliges Beschreiben des Chips mit einem Programmiergerät erforderlich (s.u.). Darüber hinaus wird ein größerer Chip benötigt - dieser ist allerdings für EUR 5,20 bei reichelt.de erhältlich. Das sieht dann wie folgt aus:

  • Tauschen des Original ATmega32 gegen einen ATmega644(p)
  • Einmaliges Flashen eines Bootloaders auf den Chip per Programmiergerät
  • Bereitstellen eines tftp-Servers im LAN (z.B. tftpd-hpa (Linux, Mac OSX) oder tftpd32 (Win))
  • Bereitstellen der Firmware auf diesem tftp-Server
  • Anstoßen des Bootloader-Vorgangs z.B. per ECMD „bootloader“

→ und schon holt sich der Net-IO das neue Firmware-Image und bootet es sogleich

Programmiergerät

Wird benötigt, um die Controller-Software (ethersex) auf den Controller zu programmieren. Im Idealfall nur ein einziges Mal, aber…

Eine gute Übersicht liefert hier die Community mikrocontroller.net: AVR In System Programmer

Bezeichung Bausatz/Fertigmodul Kosten Getestet? Kommentar Bezugsquelle
ATMEL Evaluations-BoardFertigmodulEUR 22Jaseriell (RS232)Pollin
ATMEL Evaluations-BoardBausatzEUR 15Nein 1)seriell (RS232)Pollin
USBasp AVR USB ISPFertigmodulEUR 14JaUSB, klein, günstig; Lieferung aus Hong Kongebay
AVR Atmel ISP parallelFertigmodulEUR 11Neinsehr günstig, erfordert noch einen Parallel-Port ebay
AVR USB ISPFertigmodulEUR 22Nein 1)USBebay
AVRISP Atmel STK500FertigmodulEUR 21NeinUSBebay
USB ASPBausatzEUR 13Nein 1)USBUlrich Radig
USB ISP ProgrammerFertiggerätEUR 18Nein 1)USBebay
AVRISP mkII In-System ProgrammerFertiggerätEUR 38JaUSB. Zuverlässiges Gerät, bin voll zufrieden damit.info
USB AVR-Labfast Fertiggerät (nur den Quarz noch einlöten)EUR 15Nein 1)USB. AVRISPmkII kompatibel. Kann auch zu einem USB-Oszi umprogrammiert werden! Open Source!info

1) Genau dieses Gerät wurde nicht getestet, allerdings ein grob baugleiches; damit hat es funktioniert

Übertragung

Die Daten, die durch den uC (AVR-NET-IO, Ethersex usw.) gemessen werden, müssen an den Server zur Speicherung und Visualisierung geschickt werden.

Je nach Serverstandort kann dies einfach über eine serielle Verbindung (RS232) oder über das Absenden von HTTP-Requests geschehen.

Speicherung

Generell muss man unterscheiden * zwischen der Speicherung auf einem eigenen Server * oder ob man den Server von volkszaehler.org nutzen möchte.

Die Speicherung der Daten auf dem Server soll durch ein Database Abstraction Layer auf verschiedene RDBMS möglich sein:

Bezeichung Kosten Nutzbar? Bezugsquelle
mySQL - (proprietäre und GPL-Lizenz) ? 1) http://www.mysql.de
PostgreSQL - (PostgreSQL-Lizenz) Ja 1) http://www.postgresql.org
rrdtool - (GPL-Lizenz) Nein 1) http://oss.oetiker.ch/rrdtool
auf lokaler SD-Karte ca 10€ für 2GB Nein 2) http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg4OTgxOTk-/Bausaetze/Diverse/Bausatz_Add_on_fuer_AVR_NET_IO.html

1) DAL noch nicht implementiert

2) Anbindung SD-Karte fehlt

Visualisierung

Hier gibt es eine gute übersicht über Javascript Plotting Bibliotheken: http://javascript.open-libraries.com/utilities/chart/20-best-javascript-charting-and-plotting-libraries/

Name Typ Kosten/Lizenz Nutzbar? Bezugsquelle
Flot JS-Bibliothek (Rendering im Browser) - (MIT-Lizenz) Ja http://code.google.com/p/flot/
jqPlot JS-Bibliothek (Rendering im Browser) - (GPL2-Lizenz) Ja http://www.jqplot.com
rrdgraph Unix Binary (Rendering auf dem Server) - (GPL-Lizenz) Nein http://oss.oetiker.ch/rrdtool/doc/rrdgraph.en.html
jpGraph PHP-Bibliothek (Rendering auf dem Server) - (QPL-Lizenz, nur privat) Nein http://www.aditus.nu/jpgraph/
obsolete/development/prototype.txt · Zuletzt geändert: 2013/02/01 22:51 von r00t