Hausautomation: Fhem mit Funksteckdose / Energiemessung ELV PCA-301 / Temperatursensoren TX LaCrosse

elv pca301
Diese zugegebene komplizierte Überschrift möchte ist erst mal dekodieren. Wer schon Hausautomation mit Fhem betreibt, kann für kleines Geld
die Funksteckdose ELV PCA301 kaufen und damit seinen angeschlossenen Verbraucher ein- und ausschalten sowie dessen Verbrauch messen.

Die Zutaten:
Neben einem funktionierenden Fhem (- siehe auch meine Blogbeiträge über Fhem), z.B. wie bei mir auf einem RaspberryPi benötigt man zusätzlich noch einen Transceiver.
Ein Transceiver überträgt und empfängt digitale Daten zu einem Empfänger, wie hier die Steckdose ELV PCA 301.

Update: 29.10.2015 Der angebotene Jeelink von Jeelabs hat in der neuesten Version einen anderen Transceiver verbaut (RFM69CW), welche mit dem Sketch nicht kompatibel ist.
Der benötigte Transceiver ist von der Firma JeeLabs und heißt JeeLink (- siehe Shop von Jeelabs). Dieser kostet ungefähr 32.50 Euro.

Mein WLAN – Jeelink-Gateway mit einem oder zwei Transceiver sind kompatibel.

Zu allem Übel muss der JeeLink auch noch
programmiert werden, damit die Daten von der Steckdose / Energiemessgerät von ihm erkannt werden kann. Wichtig zu wissen: Die Datenübertragungs-Protokolle von den Steckdosen, die es beispielsweise im Baumarkt gibt, sind nicht standardisiert. So kann man nicht ohne weiteres ein 14 Euro 4-er Steckdosenset jetzt mit dem JeeLink steuern. Möglicherweise kann das aber bald möglich sein, weil man den Stick progammieren kann. Damit wir jetzt nicht den Überblick verlieren, hier nochmal im Steckbrief die benötigte Hard-Software

Hardware:

Software:

  • Fhem
  • Arduino, zur einmaligen Programmierung des JeeLinks für die Steckdose PCA301

Der Start:
arduino sketchWenn man sich nun den JeeLink (JeeNode habe ich nicht getestet) für kleines Geld gekauft hat, muß er für die Steckdose einmalig umprogrammiert werden.
Der JeeLink hat einen eingebauten AT286 Microcontroller und kann mit der Software, die auch für den Arduino benutzt wird, programmiert werden.
Also, rein mit dem Stick in den USB-Slot des PCs und erst einmal die Treiber installieren. Das kann einige Zeit dauern, bis der FTDI-Treiber gesucht und installiert wird.
Anschließend wird die Arduino-Software (- Homepage) installiert.
Starten der Arduino-Software: Hier muss in den Optionen der Arduino-Uno und der Serielle Port angegeben werden, den man im Gerätemanager finden kann.
Dieser stellt eine „serielle“ Verbindung zum Stick her.

Zuletzt muss der notwendige Sketch (also den Programm-Code für den Jeelink) bekommt ihr im Wiki vom Fhem., oder gleich hier.

Dieser Stick nun  in den Raspberry Pi und ihn erkennen lassen. Das kann man mit dmesg testen.

[asa]B00BS5HEU0[/asa]
Anschließend in der fhem.cfg folgende Zeile hinzufügen:

define jeelink JeeLink /dev/ttyUSB0@57600

In Fhem:
Die Steckdose(n) werden automatisch erkannt, wenn man für ein paar Sekunden auf den Taster der Steckdose klickt. Anschließend kann man nach Belieben die Steckdosen Räumen zuteilen, sie unbenennen und auch sofort eine Grafik konfigurieren, siehe Fotos.

Die Vorteile:
Hier kann man gegenüber anderen Steckdosen-Meßgeräten auch langfristig den aktuellen Verbrauch messen und grafisch darstellen lassen. Ebenfalls wird durch die Fhem-Software auch der Gesamtverbrauch geloggt. Diese Meßwerte liegen in Text-Format vor, sodaß man später ggf. auch die Werte auch weiter verwenden kann. Da Fhem ein offenes System ist, kann man auch noch einige Erweiterungen scripten. Ich habe beispielsweise eine externe 3.5 Zoll-Festplatte zusätzlich an meinem Samsung TV. Diese habe kann ich mit einer billig-Baumarkt Steckdose steuern, siehe meinen Blog-Beitrag. Wenn ich jetzt über mein iPad / Nexus 7 etc. die Steckdose PCA 301 einschalte, schaltet sich auch sofort die Baumarkt-Steckdose (= externe Festplatte) mit ein. Wenn ich später das TV mit der Fernbedienung ausschalte, merkt die PCA 301, das keine große Leistung mehr verbraucht wird und schaltet die PCA 301 ab und auch die externe Steckdose.

Das Gleiche kann man für einen PC machen. Wenn der PC heruntergefahren wird, werden automatisch seine weiteren Verbraucher, welche an einer Schaltsteckdose hängen, mit abgeschaltet.

ELV - PCA 301 Steckdose geöffnet - klicken, um zu vergrößern

ELV – PCA 301 Steckdose geöffnet – klicken, um zu vergrößern

Steckdose PCA 301: Ich habe die Steckdose mal geöffnet (bitte nicht nachmachen). Die Verarbeitung ist sehr gut. Die Steckdose ist gut verlötet und auf den elektronischen Bauteilen wurde nicht der Typ abgeschmirgelt. Nur so war es wahrscheinlich auch möglich, schnell das Übertragungsprotokoll zu hacken. Das 868MHz-Sender ist aufgesteckt und am Rand sind Stifte für Vcc, Gnd und  Daten angebracht, um möglicherweise die Platine zu testen. Die Steckdose ist mit Spezialschrauben versehen, welche man mit meinem Lieblings-Schraubendreher-Satz: Amazon- Super-Sicherheits- und Spezialbitsatz, 1/4″, 75-tlg.
leicht öffnen lies.

3-Kanal-Funk-Thermometer mit TX-29-IT Funksensor

3-Kanal-Funk-Thermometer mit TX-29-IT Funksensor

Mit einem Jeelink-Clone empfangt ihr verschiedene Temperatursensoren, mehr Infos hier!

Dank unermüdlichen Forschens einiger User ist es jetzt möglich, Temperatur-Sensoren der Marke LaCrosse an Fhem anzuschließen. Der JeeLink muss dafür über die Arduino-Software anders betankt werden. Ich habe mal aus dem Fhem-Forum (da sind auch die Quellen) die Kurzinstallation übernommen und noch etwas erweitert:

Vorgehensweise zur Einbindung:
1. Der JeeLink muss einem aktuellen Sketch (LaCrosse …zip) mit der Arduino-Software geflasht werden.
2. Die Module 36_JeeLink.pm   36_LaCrosse.pm müssen eingebunden sein.
3. autocreate sollte eingeschaltet sein.
4. Der JeeLink als Device wird mit dem Eintrag in der fhem.cfg aktiviert.

define JLLaCR JeeLink /dev/ttyUSBx@57600

Auf die passende ttyUSBx@57600 achten –> ttyUSB0@57600 wenn sonst nichts am usb hängt!! x=0,1,2, usw

5. Sensoren durch Einlegen der Batterien aktivieren, dann sollten sie automatisch in der fhem.cfg. erscheinen. Wenn ihr mehrer Sensoren besitzt, könnt ihr durch Herausnehmen- / Einsetzen der Batterien in den Sensoren die Empfangs-Kanäle wechseln.
6. damit sich kein Fremd-Sensor einschleicht die autocreate wieder deaktivieren. Alternativ könnt ihr auch den gefundenen Fremd-Sensor mit attr Sensor ignore 1 deaktivieren.

[asa]B00392XX5U[/asa]

Vorteil dieser Temperatur / Luftfeuchtigkeitssensoren: Die sind zur Zeit schweinebillig! Ich habe mein Set bei Conrad letztes Jahr umsonst bei einer Bestellung bekommen. Vielleicht liegt so ein Set (s. Foto) bei Euch noch in der Ecke. Ansonsten kostet beispielsweise der Proficell/Technoline TX 29-IT – Sensor bei amazon.de unter 15 Euro. Möchte man neben der Temperatur auch noch die Luftfeuchtigkeit messen, nimmt man den Proficell/Technoline TX 29 DT-HT Aussensender
Alle der hier beschriebenen Temperatursensoren funken im Bereich von 868 MHz.

Wichtig! Wenn ihr die PCA 301-Steckdose besitzt und zusätzlich einen (oder mehrere) Temperatursensoren an Fhem anschließen möchtet, benötigt ihr 2 JeeLinks oder ein WLAN-Gateway -> (Infos zu Jeelinks hier)! Die JeeLinks werden mit unterschiedlicher Firmware betankt, damit sie jeweils die Steckdose oder das Temperaturmodul ansprechen können. Also einen JeeLink für die Steckdose, den anderen JeeLink für die Temperaturmodule.
Danke:
Einen Dank möchte ich an die unermüdlichen Entwickler loswerden, welche in ihrer Freizeit das Protokoll der Steckdose dekodiert und es möglich gemacht haben, diese Steckdose an Fhem zu betreiben. Die ganze Entstehungsgeschichte steht in diesem Forum und diesem Thread.

A sure 7 Zoll Tablet als SchalterpanelIdeales Panel für Funksteckdosen: Ein preiswertes 7″-Tablet von A-Sure (-> Erfahrungsbericht), schaltet meine Steckdosen, Lampen ein- und aus. Ebenfalls nutze ich es als Temperatur-Monitoring und lasse mir damit den Stromverbrauch grafisch anzeigen. Ich habe mir dafür bei eBay das A-Sure gekauft und auf einem Plexi-Glas Bilderrahmen von IKEA geklebt.

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