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Stromzähler auslesen

2024-06-21T20:20:33Z

Sörn: Schnittstellen: RS485 hinzugefügt

"EM" in FHEM steht für "EnergieMessung", der Stromzähler im Haushalt ist also ein naheliegendes Objekt der Erfassung durch FHEM.
In Deutschland waren 2018 noch 78% der Stromzähler klassische elektromechanische Zähler <ref>https://de.statista.com/statistik/daten/studie/298727/umfrage/verteilung-der-zaehlertechnik-in-deutschen-haushalten/</ref>, auch [https://de.wikipedia.org/wiki/Ferraris-Z%C3%A4hler Ferraris-Zähler] genannt. Neben dem Zwischenschritt, der elektronischen Messeinrichtung, dürfen heute aber nur noch [https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/A_Z/M/ModerneMesseinrichtung.html moderne Messeinrichtungen] ("mMe") verbaut werden, und sollen bis 2032 komplett ersetzt werden. <ref>https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Verbraucher/Metering/SmartMeter_node.html</ref>
Die dritte Gruppe sind die [https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Mediathek/Verbraucherhefte/Energie/IntelligentesMessystem_SmartMeter.pdf Intelligenten Messsysteme]. Bei diesen überträgt zusätzlich zu den modernen Messeinrichtungen ein SmartMeterGateway viertelstündlich die Zählerstände zum Messstellenbetreiber. Eine Ablesung durch den Nutzer selber oder den Betreiber entfällt damit. Das SmartMeterGateway soll zusätzlich auch einen Steuerungsrückkanal z.B. für Ladesäulen im Haushalt zur Verfügung stellen - diese Spezifikationen sind allerdings noch teilweise (Stand 2020) in der Entwicklung.

== Anwendungsfälle der Verbrauchserfassung ==
[[Datei:Verbrauchssteuerung mit FHEM.jpeg|mini|Steuerung zweier Hausverbraucher (Heizkreispumpe, Tiefkühltruhe) über FHEM. Nach Abschluss der Heizphase der Waschmaschine wird die Heizkreispumpe eingeschaltet, was wiederum kurz danach einen Start des Brenners auslöst. Mit kurzer Verzögerung wird nach dem Abschalten des Brenners der Tiefkühlschrank eingeschaltet.]]

=== Ohne eigene Stromerzeugung: ===
* Abrechnung von Nutzungszeiträumen, z.B. bei einer überlassenen Ferienwohnung
* Selbstanreiz zum Stromsparen durch zeitnahes Feedback (z.B.: Tagesvergleich, Wochenvergleich)
* Ermitteln der eigenen Tageslastkurve (Stromverbrauch nach Uhrzeit), um qualifiziert das Eigenverbrauchspotential bei einer Solaranlage vorab abschätzen zu können
* Überwachung des 24-h-Mindestverbrauchs: Ist der Mindestwert des Stromverbrauch auf Minutenbasis im Vergleich zum Vortag angestiegen, liegt der Verdacht nahe, dass entweder ein signifikanter Standby-Verbraucher hinzugekommen ist, oder z.B. ein Kellerlicht vergessen wurde.

=== Mit eigener Stromerzeugung (Solar etc.): ===
* Bestimmung des Eigenverbrauchs / der Autarkie-Quote
* Signalisierung der Überschuss-Situation, z.B. durch eine farbige Lampe in der Wohnung ("Licht aus = kein Überschuss, dunkelrot = bis 500 Watt Überschuss, grün = 500-2000 Watt Überschuss, hellblau = > 2000 Watt Überschuss), um Großverbraucher bewusst einzuschalten.
* Automatische Steuerung von Stromverbrauchern je nach Überschuss: Wärmepumpe, Wallbox, Waschmaschine / Trockner / Geschirrspüler, Tiefkühltruhe

== Schnittstellen ==
[[Datei:Stromzaehler ohne.jpeg|mini|D0-Schnittstelle an einer modernen Messeinrichtung oben rechts]]

=== D0-Schnittstelle ===
[[Datei:Stromzaehler mit.jpeg|mini|... und mit angebrachtem IR-Schreib/Lese-Kopf]]
Für den Nutzer spielt der Unterschied zwischen moderner Messeinrichtung und intelligentem Messsystem vor allem preislich eine Rolle: Die Grundgebühr für den Messstellenbetrieb, die bei der modernen Messeinrichtung z.Zt. auf 20€ im Jahr begrenzt ist, ist beim intelligenten Messsystem gestaffelt höher. An der Schnittstelle zum Nutzer ändert sich nichts: In der Regel verfügen moderne Messeinrichtung wie auch intelligentes Messsystem über eine digitale optische Schnittstelle für den Kunden: Die D0-Schnittstelle nach DIN EN 62056-21. Diese Schnittstelle findet sich in der Regel in Form eines durch eine Erhebung auf der Frontseite des Zählers gebildeten Kreises mit je einer IR-Leucht- und einer Foto-Diode am Zähler. Auf der Rückwand ist i.d.R. eine Eisenplatte angebracht, die es erlaubt, einen optischen Lesekopf mit Magneten stabil auf dem Zähler zu platzieren. Auf der D0-Schnittstelle werden - ggf. nach einmaliger oder regelmässiger Aktivierung durch eine PIN - regelmäßig (ggf. sekündlich) sowohl momentane Lastwerte (Watt) als auch Zählerstände ausgegeben.

=== S0-Schnittstelle ===
Ältere Zähler oder frei am Markt verfügbare Zwischenzähler bieten hingegen oft lediglich eine [https://de.wikipedia.org/wiki/S0-Schnittstelle S0-Schnittstelle]. Die S0-Schnittstelle entspricht der alten roten Markierung auf der Drehscheibe des Ferrariszählers: Sie liefert Impulse, deren Auftreten den Verbrauch von z.B. einer Wattstunde (Wh) signalisiert. Damit kann durch ununterbrochenes Mitzählen der Impulse der Verbrauch in relativ grober zeitlicher Auflösung erfasst werden. Neben der gröberen zeitlichen Auflösung lassen sich aber absolute Zählerstände nicht einlesen, und eine Unterbrechung der Erfassung kann nicht automatisch korrigiert werden. Eine Beschreibung, eine S0-Schnittstelle in FHEM verfügbar zu machen und mit dem Modul ElectricityCalculator auszuwerten, befindet sich z.B. [https://haus-automatisierung.com/projekt/2019/04/21/projekt-s0-zaehler-loxone-fhem.html hier].

=== Vorläufer-Lösungen ===
Auch für Ferraris-Zähler wurden optische Auslese-Lösungen entwickelt. Diese werden hier aber nicht beschrieben, weil der Hardware-Aufwand für eine Lösung, die ohnehin absehbar abgeschaltet wird, nicht lohnenswert ist.

=== RS485 Schnittstelle ===
Einige Zähler und Netzbetreiber erlauben das Auslesen über eine serielle RS485 Schnittstelle, welche ansonsten von einem Smartmeter-gateway genutzt werden würde. Ist die Schnittstelle nicht belegt durch eine Einrichtung des Netzbetreibers, dann ist es hiermit ebenfalls möglich, die Daten des Stromzählers analog zur D0 Schnittstelle auszulesen.

== Voraussetzungen für die Erfassung ==
=== Eine Moderne Messeinrichtung erhalten ===
Grundsätzlich obliegt es dem Messstellenbetreiber, über den Zeitpunkt des Einbaus einer modernen Messeinrichtung bis spätestens 2032 zu entscheiden. Die Entscheidung kann durch folgende Schritte des Benutzers forciert werden:
* Gespräch mit dem Messstellenbetreiber
* Verbrauch von mehr als 6000 kWh im Jahr
* Betrieb einer steckerfertigen Solaranlage: Denn die Mehrzahl der Ferrariszähler würden sich beim Betrieb einer steckerfertigen Solaranlage ("Balkon-Kraftwerk", "Guerilla-PV") rückwärts drehen, da sie nicht über eine Rücklaufsperre verfügen. Dieses Rückwärtsdrehen des Zähler entspräche einem Verstoß gegen verschiedene Vorschriften, insbesondere auch ein Steuervergehen im Sinne der Stromsteuer.
* Inbetriebnahme einer "großen" Solar-Dachanlage

=== D0-Schnittstelle aktivieren ===
In Deutschland zeigt eine moderne Messeinrichtung i.d.R. nach dem Einbau lediglich den Zählerstand in kWh ohne Nachkommastelle an. Auch die optische D0-Schnittstelle ist entweder überhaupt nicht aktiviert, oder sendet lediglich diesen ungenauen Zählerstand. In Österreich ist die D0-Schnittstelle hingegen i.d.R. aktiviert, sendet aber verschlüsselt Daten aus. In Deutschland muss der Kunde die genaue Auflösung des Zählers erst per PIN aktivieren. Diese kann vom Messstellenbetreiber i.d.R. problemlos angefordert werden, und muss dann an der D0-Schnittstelle z.B. mit einer Taschenlampe "hineingemorsed" werden. Die Netzbetreiber stellen i.d.R. in Zusammenarbeit mit den Herstellern der Zähler hierfür Anleitungen bereit. Beispielhaft ein Video zur [https://www.youtube.com/watch?v=TonPnmOtBM0 ISKRA-Zählerfreischaltung].

Ist "der Datenschutz" erst einmal "weggemorsed", ergeben sich durch die direkte Anzeige des Live-Verbrauchs in Watt bereits Vorteile: Die Suche nach Standby-Verbrauchern kann unmittelbar am Stromzählerschrank über das Abschalten von Sicherungskreisen eingegrenzt werden.

== Anbindungsoptionen an FHEM ==
Die Lösungen zum Auslesen beginnen bei der Befestigung einer Fotodiode mit Knetmasse oder Klebeband, einem Pullup-Widerstand und der direkten Verknüpfung mit GPIO-Ports eines Raspberry.
<ref>[https://wiki.volkszaehler.org/hardware/controllers/ir-schreib-lesekopf-pi-ausgang Einfachlösung von Volkszaehler.org]</ref>
Da manche Zähler allerdings erst nach Senden einer Anforderung ihrerseits Daten versenden, ist für diese Zähler auch eine sendende IR-LED notwendig. Das erste Unterscheidungsmerkmal ist also "Nur Lesen" versus "Lesen / Schreiben". Die weitere Unterscheidung ist insbesondere die computerseitige Schnittstelle:
* TTL-Ausgang zur Verbindung mit einem GPIO-Port z.B. eines ESP8266 (z.B. Wemos D1) oder einem Raspberry
* USB-Ausgang zur Verbindung mit einem USB-Port (z.B. am Raspberry)
* Kombigeräte mit direkt verbundenem ESP8266
* "poweropti" von Power 42 GmH ("powerfox")
=== USB-IR-Köpfe ===
Generell ist für Nutzer ohne Lötkolbenerfahrung, die ihre FHEM-Hardware in USB-Entfernung zum Schaltschrank betreiben, der USB-Anschluss sicherlich die einfachste Möglichkeit. Neben Selbstbauanleitungen und 3D-Drucker-Files wie sie insbesondere vom Projekt [https://volkszaehler.org Volkszaehler.org] veröffentlicht wurden, gibt es hier auch zahlreiche Anbieter. Das reicht von Bastlern, die eine Überschussproduktion an Platinen fertig aufgebaut für unter 20 Euro anbieten <ref>https://wiki.volkszaehler.org/hardware/controllers/ir-schreib-lesekopf-usb-ausgang</ref>, geht über professionelle ebay-Angebote z.B. der Verkäufer o_electronics_o und anderer Anbieter zwischen 20-25 Euro bis zum oft eingesetzten "Weidmann-Schreib/Lesekopf".

Sofern am FHEM-Computer noch ein USB-Port frei ist und die Stromversorgung ausreicht, genügt hier hardwareseitig das Andocken des Lesekopfes mit dem Kabel nach unten zeigend und das Einstecken in einen freien USB-Port. Unter FHEM wird das Modul 47_OBIS.pm eingebunden.

=== TTL-IR-Köpfe ===
Ist der "FHEM-Hauptcomputer" weiter vom Stromzähler entfernt (z.B. wegen eines angeschlossenen Displays oder mangelnder Reichweite angeschlossener Funklösungen in Zählerschranknähe), sind aber beim Stromzähler eine Steckdose und ausreichende WLAN-Abdeckung gegeben, so bietet sich ein TTL-Lesekopf in Verbindung mit einem ESP8266 als nicht ganz lötfreie, aber sparsame Lösung an. Hierbei kann zwischen folgenden Lösungen unterschieden werden:
* Der ESP8266 überträgt lediglich die Rohdaten der seriellen Schnittstelle per TCP zu FHEM. Eine vollständige Lösung (inkl. 3D-Drucker-Dateien) mit ESPEasy ist [https://mwinkler.jimdo.com/smarthome/aktoren-sensoren/stromz%C3%A4hler-digital/ hier] von Michael Winkler beschrieben. Auf FHEM-Seite dekodiert ebenfalls 47_OBIS.pm den Datenstrom
* Die SML-Dekodierung erfolgt auf dem ESP8266, und dieser liefert per MQTT die Daten an FHEM. Eine Lösung ist die Software [https://github.com/mruettgers/SMLReader SMLReader] von Michael Rüttgers, eine andere das [https://tasmota.github.io/docs/Smart-Meter-Interface/ SmartMeter-Interface von Tasmota].

=== Kombigeräte mit direkt verbundenem ESP8266 ===
Eine fertige Lösung (IR-Lesekopf mit ESP8266 und Gehäuse) wird z.B. vom ebay-Verkäufer peterling11 vertrieben. Das Gerät kann nach Wunsch entweder direkt MQTT senden, oder es arbeitet über ser2net mit dem FHEM 47_OBIS-Modul zusammen. Der Vorteil in beiden Fällen: Der Stromzähler muss lediglich WLAN-Versorgung haben.

=== poweropti ===
Der "poweropti" der power 42 GmbH ist eine Cloud-Lösung, die diverse Funktionen für den Endanwender in der Cloud bereitstellt. Das Gerät kommt Adaptern, Support und App und ist durchgängig auf Otto-Normal-Anwender ausgerichtet (Erklärvideos, QR-Codes scannen, App, u.s.w.). Der Hersteller stellt eine API bereit, die es u.a. erlaubt, die Parameter "aktuelle Watt-Zahl", bezogene und gelieferte kWh mit einer Auflösung von 10 Sekunden auszulesen. Eine interne Schnittstelle im heimischen LAN ist wohl vorhanden, allerdings nicht dokumentiert. Daher müssen diese Werte per HTTPMOD aus der Cloud nach FHEM zurückgelesen werden. Die Einbindung in FHEM ist hier beschrieben: [[poweropti]].

== Referenzen ==
<references />

Selbstbau CUL

2021-05-25T13:25:57Z

Sörn: Zielseite tot / in Händen von Domainverkaufserpressern

{{Infobox Hardware|
|Bild=Selbstbau_cul_breadboard.jpg
|Bildbeschreibung=Selbstbau CUL auf Breadboard
|HWProtocol=diverse
|HWType=Transceiver
|HWCategory=CUL
|HWComm=Funk 433MHz oder 868MHz
|HWChannels=N/A
|HWVoltage=5V
|HWPowerConsumption=
|HWPoweredBy=USB
|HWSize=
|HWDeviceFHEM=CUL
|HWManufacturer=du selbst
}}
Ein [[CUL]] ist ein [[Interface|Transceiver]] zum Empfangen und Senden von Funknachrichten. Er besteht im Wesentlichen aus einem Atmel ATmega Mikrocontroller und einem CC1101 Funkmodul sowie einer USB-Schnittstelle zur Verbindung mit dem Host Computer auf dem z. B. FHEM läuft.
Als Firmware wird die quelloffene [http://culfw.de/culfw.html culfw] verwendet.

Mittlerweile sind diese Baugruppen einfach und kostengünstig einzeln beschaffbar. Daher ist es relativ einfach möglich eine in der Funktionalität zum CUL vergleichbare Hardware selbst zu bauen.

Mit dem Maple existiert inzwischen eine Weiterentwicklung, die einen wesentlich größeren Funktionsumfang aufweist. Details sind auf der Seite [[Maple-SignalDuino]] zu finden.

== Verwendete Hardware ==
Die [http://arduino.cc Arduinos] sind weit verbreitete Boards mit dem ATmega328p. Für den Selbstbau CUL ist insbesondere der [http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano Arduino nano] gut geeignet.
Er ist relativ klein, hat eine USB-Schnittstelle und kann eine 3,3V Spannungsversorgung für den CC1101 zur Verfügung stellen.

Module mit dem CC1101 Funkchip gibt es in unterschiedlichen Ausführungen.
Wichtig ist die Unterscheidung nach der verwendeten Funkfrequenz, für den Einsatz in Europa sind das 433MHz und 868MHz. Zwar kann der Chip grundsätzlich auf beide Frequenzen eingestellt werden - für eine optimale Sende- und Empfangsleistung muss aber der Antennenkreis auf die verwendete Frequenz abgestimmt werden.
Damit ist nicht nur die Antenne selbst gemeint, auch die Hardware auf dem Modul ist unterschiedlich.

Zwar kann die culfw temporär auf eine andere Frequenz umschalten, aber das führt oft nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Es sollte daher das Modul verwendet werden, das zu dem Funkprotokoll passt, welches hauptsächlich zum Einsatz kommen soll.

== Die unterschiedlichen Ausführungen des Funkmoduls ==
Die Module gibt es von unterschiedlichen Herstellern die auch unterschiedliche Anschlüsse verwenden. Daher muss die genaue Anschlussbelegung ermittelt werden und kann nicht einfach blind aus einem Beispiel übernommen werden.

Einige Hersteller bestücken die Module statt mit dem [http://www.ti.com/product/CC1101/description CC1101] mit dem [http://www.ti.com/product/CC110L/description CC110L], einer Low-Cost-Version des CC1101 mit eingeschränktem Funktionsumfang.
Es ist nicht garantiert, dass alle Funktionen der culfw auch mit dem CC110L fehlerfrei arbeiten.

Die Module für die unterschiedlichen Frequenzbereiche werden von den Anbietern leider nicht immer genau spezifiziert. Man kann die Auslegung eines Moduls anhand der Bestückung des Antennenfrontends im Vergleich zur Referenzschaltung von TI selber prüfen.

Ausgehend vom CC1101-Chip her fängt die 868MHz Schaltung mit zwei Induktivitäten Richtung Antenne an. Optisch also zwei gleiche Bauteile. Die 433 MHz Schaltung hat zwei unterschiedliche Bauteile, eine Induktivität und einen Kondensator.
Die 868 MHz Version hat dagegen zwei Induktivitäten in Reihe und dazwischen einen Kondensator auf Masse. Die 433 MHz Version hat zuerst einen Kondensator und dann eine Induktivität in Reihe sowie dazwischen noch mal einen Kondensator auf Masse.

Kondensatoren sind bräunlich, Induktivitäten weiß bzw. grün.

Auf diesem Bild sieht man 433MHz Module im Vergleich zur Referenzschaltung:
[[Datei:Cc1101_433_vs_868.png]]

Dieses Bild zeigt dagegen ein echtes 868MHz Modul:
[[Datei:CC1101_868_mini.png]]

In {{Link2Forum|Topic=24651|Message=387326|LinkText=diesem Forenbeitrag}} ist der Schaltplan mit Pinbelegung zum Anschließen des CC1101 mit 868MHz verlinkt.

== Bezugsquellen ==
Die original Arduinos sind relativ teuer. Es gibt aber billige Kopien, entweder bei den bekannten Auktionshäusern und Handelsplattformen oder direkt in China.
{{Randnotiz|RNTyp=y|RNText=Eine mögliche Vorgehensweise, mehrere FTDI mit gleicher ID eventuell doch benutzen zu können, ist in {{Link2Forum|Topic=44926|Message=446809|LinkText=diesem Forenbeitrag}} beschrieben.}}
Dort ist ein nano für unter 5€ beschaffbar. Es sollte aber darauf geachtet werden, dass als USB-Seriell-Wandler auf dem nano ein FTDI FT232RL Chip oder ein anderer Chip mit eindeutiger ID verwendet wird.
Nur dann sind mehrere CULs gleichzeitig ohne Probleme in FHEM nutzbar.

Auch die CC1101 Module werden dort in unterschiedlichen Ausführungen angeboten. Die 433MHz Versionen sind i.A. leichter erhältlich als die 868MHz Versionen.
Wenn keine guten Lötkenntnisse vorhanden sind, sollte darauf geachtet werden, ein Modul mit als Stiftleiste im 2,54mm Raster herausgeführten Anschlüssen zu verwenden.

== Schaltplan ==
[[Datei:Selbstbau_cul_Schaltplan_1.png|mini|rechts|400px|Schaltplan des Selbstbau CUL (geänderte Version mit Pegelanpassung)]]

Das Funkmodul ist hier nur über seine acht Anschlüsse dargestellt.
Hilfreich ist der Anschluss einer LED mit passendem Vorwiderstand. Diese hilft bei der Inbetriebnahme und als grobe Funktionskontrolle.

'''Achtung!'''
Der CC1101 darf nur mit maximal 3.6V betrieben werden. Eine passende Versorgungsspannung stellt der Arduino nano bereit. Aber auch die Signalleitungen sind laut Datenblatt nicht 5V tolerant.
Diese haben beim nano aber 5V Pegel. In der Praxis funktionieren die Module bisher trotzdem. Langzeiterfahrungen gibt es aber nicht und es ist nicht ausgeschlossen, dass die Module dadurch beschädigt werden.

Wer sicher gehen will, verwendet in den Signalleitungen Pegelanpassungen 5V -> 3,3V. Das ist mit fertigen Bausteinen ([http://www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&SearchText=i2c+level+converter Levelshifter]) möglich oder im einfachsten Fall mit [http://lowpowerlab.com/wp-content/uploads/2012/12/rfm12B-arduino-moteino-atmega328_5V_connections.png Widerständen] als Spannungsteiler. Zu der Dimensionierung der Spannungsteiler siehe auch diesen Hinweis {{Link2Forum|Topic=52865|LinkText=im Forum}}: für eine bessere Signalübertragung wurde 470 Ohm/1000 Ohm genommen, statt 4.7k/10k Variante in einer früheren Darstellung.

Um Empfangsproblemen vorzubeugen, sollte ein Pullup-Widerstand (R2, 10k) am CSN Pin des Moduls verwendet werden.

<br clear="all">

== Aufbau ==
[[Datei:Selbstbau_cul_lochraster.png|mini|rechts|300px||Beispielhafter Aufbau auf einer Lochrasterplatine für ein Modul mit 10-poligem Anschluss.]]
Am einfachsten ist der Aufbau auf einem Steckbrett (Breadboard). Damit lässt es sich schnell in Betrieb nehmen und mögliche Fehler können einfach korrigiert werden.
Für einen permanenten Aufbau kann z. B. eine Lochraster oder Streifenrasterplatine verwendet werden.

Wer nicht löten will kann auch ein Breakoutboard mit Schraubklemmen für den Arduino nano verwenden, z. B. ein [http://www.ebay.de/itm/121239860594?_trksid=p2059210.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Angebot bei eBay].

Im diesem {{Link2Forum|Topic=52865|Message=561527}} im Forum findet sich eine Fritzing-Datei, wenn man eine Leiterplatte damit erstellen will.

Ebenso gibt es in {{Link2Forum|Topic=82379|Message=1033374|LinkText=diesem Forenbeitrag}} Schaltpläne, wenn eine WLAN-Anbindung (mit einem ESP01 mit ESP-Link-Firmware) erfolgen soll. Hierbei wurde allerdings kein CUL, sondern ein SIGNALduino erstellt - die Schaltpläne sind aber identisch, nur die Firmware unterscheidet sich.

<br clear="all">
== Software ==
{{Randnotiz|RNTyp=Info|RNText=Es gibt mittlerweile mehrere alternative Versionen der culfw. Diese implementieren zusätzliche, noch experimentelle Features, sind dafür aber möglicherweise instabiler als die offizielle culfw. Siehe dazu auch
* {{Link2Forum|Topic=35064|LinkText=erweiterte Intertechno und Tempsensoren Unterstützung}} und
* {{Link2Forum|Topic=24436|LinkText=Bessere Unterstützung von Homematic}}}}
Um die culfw zu kompilieren, müssen ein AVR C-Cross-Compiler sowie dazugehörige Tools installiert sein.
Bei einem Debian-basierten Linux geht das mit
:<code>sudo apt-get install make gcc-avr avrdude avr-libc</code>
Anschließend die neueste Version der culfw als [https://sourceforge.net/p/culfw/code/HEAD/tarball ZIP-Datei] herunterladen und auspacken.

Dann in das Verzeichnis <code>culfw/Devices/nanoCUL</code> wechseln.
In dieser Auslieferung sind alle von der culfw unterstützten Protokolle mit Ausnahme vom Wireless M-Bus aktiviert. Bei Bedarf können einzelne Protokolle durch Änderungen der entsprechenden defines in der Datei board.h aus- oder eingeschaltet werden.

Wenn ein 868MHz Modul verbaut ist, sollte in der Datei board.h die Zeile
:<code>#define HAS_CC1100_433</code>
auskommentiert werden.

Wird ein Arduino mit einer Taktfrequenz von nur 8MHz, wie ein [http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardProMini Pro Mini 3,3V], verwendet, so muss die Zeile
:<code>#define HAS_16MHZ_CLOCK</code>
in der Datei board.h auskommentiert werden.

Mittels
:<code>make</code>
wird dann die Übersetzung gestartet, die ohne Fehler durchlaufen sollte. Dabei wird die Datei nanoCUL.hex erzeugt.

Diese muss dann anschließend noch auf den Arduino geflasht werden.

Wenn der Arduino das einzige per USB angeschlossene Gerät mit serieller Schnittstelle ist, geht das ohne weitere Änderungen mit
:<code>make program</code>

'''Hinweis:''' Wenn der Arduino bereits in FHEM konfiguriert ist, muss vor einem Flashen erst FHEM beendet werden, damit die Schnittstelle freigegeben wird. Andernfalls wird avrdude einen Fehler melden.

== Inbetriebnahme ==
Nach dem Flashen sollte die LED einmal pro Sekunde blinken. Blinkt sie schneller oder langsamer, ist die Frequenz des Controllers nicht richtig eingestellt. Ursache können z.B. falsche Fuses sein, so dass der Controller den internen RC-Oszillator statt des externen 16MHz Quarz nutzt.
Die culfw ist für eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von 8MHz ausgelegt, daher wird beim nanoCUL die externe Frequenz von 16MHz direkt beim Start heruntergeteilt.

Bevor der Selbstbau CUL mit FHEM verwendet wird, kann man noch eine Funktionskontrolle mit Hilfe eines Terminalprogramms wie screen, picocom, cutecom oder minicom vornehmen. Dabei müssen die Kommunikationsparameter 38400/8N1 sein.
{{Randnotiz|RNTyp=Info|RNText=Kommandos an die culfw müssen jeweils mit einem Zeilenumbruch bestätigt werden damit sie verarbeitet werden.}}
Nach der Eingabe von {{Taste|V}} und Bestätigung mit {{Taste|Return}} sollte die Versionsinformation ausgegeben werden.
Nach {{Taste|?}} werden die unterstützen Protokolle ausgegeben, siehe die [http://culfw.de/commandref.html Dokumentation der culfw] für Details.

Um zu prüfen, ob der Empfang prinzipiell funktioniert, kann das Kommando [http://culfw.de/commandref.html#X X08] verwendet werden. Wird auf der eingestellten Frequenz irgendwas empfangen, erfolgt eine Ausgabe.

== Hinweise zum Betrieb mit FHEM ==
Der Selbstbau CUL wird fast genauso wie ein "richtiger" CUL verwendet, die entsprechende [http://fhem.de/commandref_DE.html#CUL Dokumentation] gilt also auch hier. Der einzige Unterschied ist der Bootloader. Der bereits bei fabrikneuen Arduinos vorhandene Bootloader ist nicht kompatibel zu dem Bootloader der culfw. Daher funktioniert das Kommando {{Taste|B}} zum rebooten des Selbstbau CULs nicht. Der Selbstbau CUL gerät dann in eine Endlosschleife, die sich nur durch aus- und einstecken beenden lässt. Das Problem tritt aber im normalen Betrieb nicht auf.

USB-Geräte werden bei jedem Systemneustart neu ''enumeriert''. Daher kann es vorkommen, dass ein Gerät, das mal unter /dev/ttyUSB0 erreichbar war, nach dem Neustart unter /dev/ttyUSB1 ist. Das führt natürlich zu Problemen, wenn FHEM das Gerät unter /dev/ttyUSB0 erwartet. Um dieses Problem auszuschließen, empfiehlt es sich, den CUL unter seiner eindeutigen ID anzusprechen. Die entsprechende Gerätedatei findet sich unter /dev/serial/by-id.

Ein Beispiel für eine Definition in FHEM könnte so aussehen:
:<code>define nanoCUL CUL /dev/serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A903N5T5-if00-port0@38400 1234</code>

Wichtig ist es, die Übertragungsrate von 38400 bit/s anzugeben.

== Bekannte Probleme ==
Viele der Arduino nano haben eine sehr grell leuchtende blaue Stromversorgungs-LED. Diese lässt sich nicht per Software ausschalten. Sollte sie stören, kann entweder die Lötverbindung zur LED durchtrennt oder die LED z.B. mit einem schwarzen Lackstift übermalt werden.

Bei den nachgebauten nanos gibt es wohl viele mit einem {{Link2Forum|Topic=24651|Message=218291|LinkText=Fehler}} in der Schaltung (unverbundener Testpin des FT232RL). Das kann dazu führen, dass er nicht richtig am USB Anschluss funktioniert.

== Weblinks ==
* Blog [http://blog.gummibaer-tech.de/cul-stick-868433-im-selbstbau/]
* {{Link2Forum|Topic=24651|LinkText=Forumsthread}} zu diesem Thema
* Detaillierte Anleitung für Aufbau auf einer Lochstreifenplatine [http://raspberry.tips/raspberrypi-tutorials/hausautomatisierung-mit-fhem-teil-1-cul-stick-selbstbau-868mhz-cul-am-raspberry-pi/]
* Weitere Konfigurationsoptionen auf der Seite über [[CUL]]

[[Kategorie:Interfaces]]
[[Kategorie:CUL]]
[[Kategorie:Arduino]]
[[Kategorie:433MHz]]
[[Kategorie:868MHz]]

Room

2020-12-11T22:44:11Z

Sörn: + spezialraum "unsorted"

{{SEITENTITEL:room}} 

{{Todo|Erweiterung / Komplettierung, z.B. auch mit Screenshots nötig.}}
{{Randnotiz|RNTyp=y|RNText=Es muss unterschieden werden zwischen
* dem Device [[global]] mit seinen Attributen,
* den "eingebauten" globalen [[Attribut#Globale_Attribute|Attributen]], die es für jedes Device geben kann (wie z.B. "room") und
* den im Attribut ''userattr'' des device ''global'' vereinbarten Attributen, die zusätzlich ebenfalls in allen Devices verfügbar sind
}}
Das Attribut [[room]] (dt.: Raum) ist ein [[Attribut#Globale_Attribute|globales Attribut]], das von allen Geräten unterstützt wird. Das Attribut wird z.B. von [[FHEMWEB]] benutzt, um Geräte zu filtern und zu gruppieren.
Prinzipiell werden alle Räume in FHEMWEB in der linken Spalte angezeigt. Geräte, welche kein ''room'' Attribut besitzen, werden im virtuellen Raum ''Unsorted'' von FHEMWEB zusammengefasst.

Soll ein Gerät mehreren Räumen zugewiesen werden, müssen die Raumnamen komma-separiert und ohne Leerstellen eingegeben werden.

[[Datei:Unterraeume.png|350px|thumb|right|Beispiel für einen gegliederten Raum "Steuerung"]]
Sollen Räume "gruppiert" werden, muss diese Strukturierung durch "->" kenntlich gemacht werden, also würde z.B. ''EG->Raum1'' als Raum "EG" mit einem Unterraum "Raum1" dargestellt werden (siehe dazu auch diesen [[Trick der Woche#Unterräume anlegen|Trick der Woche]]).

Mit dem '''show''' Kommando lässt sich ein temporärer Raum mit den Geräten die zu einer devspec passen anzeigen:
<pre>show TYPE=IT
show TYPE=CUL_HM:FILTER=subType=.+:FILTER=subType!=virtual</pre>

== Verwandte Themen ==
* {{Link2CmdRef|Anker=hiddenroom}}

== Links ==
* {{Link2CmdRef|Anker=attributes}}, "global attributes used by all devices"

[[Kategorie:Attribut (allgemeingültig)]]

Diskussion:ReadingsGroup

2020-12-11T22:31:48Z

Sörn:

Hier eine Möglichkeit wie ich Werte entsprechend einer Farbampel darstellen kann. Ich habe das im Wiki erläuterte Beispiel noch etwas erweitert

So sieht man wie die genaus Schreibweise sein muss, ich denke das kann man mit noch mehr Farben realisieren.

attr Strom_Verbrauch valueStyle {($READING eq "day" && $VALUE > 12)?'style="color:red"':($READING eq "day" && $VALUE > 11)?'style="color:yellow"':'style="color:green"'}

Dieser Artikel ist in der Kategorie NeedsEditing, dabei ist nicht klar zu erkennen warum. Ist eine Inhaltliche Überarbeitung nötig?
--[[Benutzer:Sörn|Sörn]] ([[Benutzer Diskussion:Sörn|Diskussion]])

Benutzer:Sörn

2020-12-11T22:16:39Z

Sörn: + intro

== Allgemeines ==
..zu mir und meiner Installation:
* FHEM Nutzer seit Anfang 2020
* In Beruf und Freizeit in der Elektronik- und Softwareentwicklung tätig

* Elektroinstallation geplant und ausgeführt in Eigenregie (Neubau, anno 2020)
** Ansprüche an die Hausautomatisierung: Erweiterbar, Sicher und möglichst ohne proprietäre Komponenten / Aktoren
** Busverkabelung via Cat7 im Leerrohr
** Zuleitung zu allen Steckdosen stets Raumweise und 5-adrig, um später einzelne Steckdosen zu schalten
** Schalter bestehend aus Standardtastern (Berker/Hager)
** Schalter werden ausgelesen via AVR + MAX485, senden Zustandsänderungen über custom RS485 Protokoll
** Mehrere USB/RS485 Interfaces werden von einem kleinen Stück Software ausgelesen, welche Zustandsänderungen via MQTT an FHEM weiter gibt
** Alle Zuleitungen zu Lichtquellen, Räumen, Rolläden sind in den Schaltschrank geführt
** Geschaltet wird alles über Relais (auf Hutschinenträger), welche mit MCP23017 und ULN2803 gesteuert werden
** Diverse andere Sicherheitsaspekte eingebaut, wie automatische Notbeleuchtung bei Steuerungsausfall, mehrere RCDs

== Mein Beitrag zu FHEM ==
* Zunächst kleine technische Beiträge, entsprechend meinem Wissensstand zu FHEM
* Verbesserungen im Wiki, seiner Struktur wo's geht

Raspberry Pi: FHEM starten/stoppen

2020-12-11T21:19:47Z

Sörn: + Voraussetzung ist installation nach anleitung, denn hier wird vorausgesetzt, dass fhem bereits von systemd verwalteter service ist.

Ein auf einem '''[[Raspberry Pi]]''' laufendes '''FHEM starten und stoppen''' (ein Neustart des Raspberry ist so nicht erforderlich).

== Voraussetzungen ==
* Funktionierender SSH Consolen Client
** MacOS X: Terminal.app
** Windows: Ab Windows 10 Version 1803 nativ: Windows+R Befehl eingeben (Schritt 1 entfällt) oder cmd Fenster. In älteren Versionen: openssh mit mingw (Putty kann auch genutzt werden, dabei funktioniert in den Beispielen Schritt 2 anders)
** Linux: ssh in der Shell
* FHEM installiert als von systemd verwalteter Service gemäß [https://fhem.de/#Installation Installationsanleitung]

== FHEM starten ==
# Starten des SSH Clients
# Mit dem RPi verbinden mittels ''ssh pi@192.168.2.50'' (Hier muss natürlich der eigene User und IP eingegeben werden.)
# Passwort des Benutzers (in diesem Beispiel "pi") eingeben.
# Den Befehl ''sudo systemctl start fhem'' (bei älteren Rasbian-Versionen: ''sudo /etc/init.d/fhem start'') ausführen
Als Rückmeldung wird auf der Konsole "Starting fhem ..." ausgegeben. Damit ist FHEM gestartet. Als Gegenprüfung kann der Status abgefragt werden. Siehe "FHEM Status"

== FHEM stoppen ==
# Starten des SSH Clients
# Mit dem RPi verbinden mittels ''ssh pi@192.168.2.50'' (Hier muss natürlich der eigene User und IP eingegeben werden.)
# Passwort des Benutzers (in diesem Beispiel "pi") eingeben.
# Den Befehl ''sudo systemctl stop fhem'' (bei älteren Rasbian-Versionen: ''sudo /etc/init.d/fhem stop'') ausführen
Als Rückmeldung wird auf der Konsole "Stopping fhem ..." ausgegeben. Damit ist FHEM beendet. Als Gegenprüfung kann der Status abgefragt werden. Siehe "FHEM Status"

== FHEM Status ==
# Starten des SSH Clients
# Mit dem RPi verbinden mittels ''ssh pi@192.168.2.50'' (Hier muss natürlich der eigene User und IP eingegeben werden.)
# Passwort des Benutzers (in diesem Beispiel "pi") eingeben.
# Den Befehl ''sudo systemctl status fhem'' (bei älteren Rasbian-Versionen: ''sudo /etc/init.d/fhem status'') ausführen
Als Antwort wird auf der Konsole der aktuelle Status von FHEM ausgegeben. z.B. fhem is running

== Links ==
* Ausführlichere Anleitung, die auch für Raspberry hilfreich sein kann: [[FritzBox: FHEM per Telnet starten]]
* Auswahl sinnvoller [[Kommandozeilentools]]

[[Kategorie:FAQ]]
[[Kategorie:HOWTOS]]
[[Kategorie:Raspberry Pi]]