http://www.stall.biz/project/der-wiffi- ... mmersensor
Der WIFFI ... kurz und knapp!
Der WIFFI-wz ist das erste Modul einer Reihe von zukünftig geplanten weiteren Sensor- und Aktor-Modulen, die hauptsächlich zur Erweiterung und Ergänzung der Hausautomation mit der Homematic konzipiert sind. Die WIFFI´s sind allesamt Funkmodule , die das in nahezu jedem Haushalt vorhandene gesicherte WLAN-Funknetz verwenden, um mit der Homematic-CCU zu kommunizieren.
Der WIFFI-wz bringt 9 (!) Sensoren und einen Warnmelder unter einen Hut:
1x IR-Bewegungsmelder links
1x IR-Bewegungsmelder mitte
1x IR-Bewegungsmelder rechts
1x Temperaturmessung (mit DHT22)
1x Luftfeuchtemessung (mit DHT22)
1x Luftdruckmessung (mit BMP180) (optional)
1x Geräuschmelder mit einstellbarer Empfindlichkeit
1x Helligkeitsmessung /Luxmeter mit BH1750
1x Luftgütesensor (mit MQ135)
1x Beeper als akustischer Warnmelder
Und so sieht das Gerätchen im zusammengebauten Zustand aus. Mit einer Stromversorgung über ein einfaches 5v/0.5A-Steckernetzteil sind keine Batterien notwendig. Das macht auch Sinn, weil ja im Wohnraum eh eine Steckdose vorhanden ist und regelmäßiger Batteriewechsel nur nervt!
Der Bausatz dafür mit bereits programmierten Chips kann über meinen Webshop bezogen werden . Ein mitgelieferte bebilderte Bauanleitung macht den Nachbau auch für "Nicht-Nerds" gut machbar. Lediglich etwas Erfahrung mit Elektronik-Bauteilen und Lötkolben ist notwendig. Die Programmierung des WIFFI mit den Zugangsdaten für den heimischen WLAN-Router und der IP-Adrtesse der eigene Homematic-CCU erfolgt ganz einfach mit einem Smartphone oder Tablet auf der eigenen Webseite des WIFFI .
Die Vorgeschichte
Eigentlich war dieser Sensor als reiner "Wohnzimmersensor" konzipiert, aber die Diskussion hier im Homematic-Forum : http://homematic-forum.de/forum/viewtop ... 15#p183408 zeigte, daß ein großes Interesse an einem solchen Sensor besteht und eine universelle Verwendbarkeit in jedem Raum gewissermaßen als "Raumsonde" für viele Hausautomatisierer sehr interessant ist. Entsprechende geeignete Multifunktionssensoren gibt es zumindest für die Homematic nicht, sondern man müßte die komplexe Multifunktion mit einer Vielzahl von Einzelsensoren darstellen, was nicht nur hohe Kosten bedeutet sondern auch wegen des dann verwendeten "Gemischtwarenladens" auch sehr unschön aussieht!
So ist unter dem Pseudonym "Wohnzimmersensor" dieser nachfolgend als WIFFI-wz bezeichnete Multifunktionssensor entstanden, der die Anforderungen an eine anspruchsvolle intelligente Hausautomation ausgezeichnet erfüllt.
Der WIFFI-wz ... bis zu 9 (!) Sensoren unter einem Dach!
Die Anforderungen an einen Raumsensor sind bestimmt durch die Anforderungen der in diesem Raum wohnenden Menschen an Funktionalität, Komfort und Lebensqualität. Und da spielen Licht, Luft, Geräusche und Bewegungen eine zentrale Rolle. Deshalb wurde die Auswahl der notwendigen Sensoren im Hinblick auf die entsprechenden Zustandsparameter des Wohnraumes vorgenommen. Mit den Eigenschaften der verwendeten Snsoren ergeben sich daraus die Technischen Eigenschaften des WIFFI-wz:
- Lufttemperatur, Messung mit DHT22, Technische Details hier: https://www.sparkfun.com/datasheets/Sen ... /DHT22.pdf
- Luftfeuchtigkeit, Messung mit DHT22, Technische Details hier: https://www.sparkfun.com/datasheets/Sen ... /DHT22.pdf
- Luftqualität, Messung mit MQ135, Technische Eigenschaften hier: https://www.olimex.com/Products/Compone ... -MQ135.pdf
- Luftdruck, Messung mit BMP180, Technische Eigenschaften hier: https://www.adafruit.com/datasheets/BST ... 000-09.pdf
- Helligkeit, Messung mit BH1750, Datenblatt hier: http://rohmfs.rohm.com/en/products/data ... 0fvi-e.pdf
- Geräusche / Lautstärke: Messung mit Elektret-Mikrofon und Auswertung mit geeigneter Schaltung
- 3 Bewegungen in drei Raumbereichen : nach vorne, rechts und links. Bewegungsmelder nach dem PIR-Prinzip, Datenblatt : http://www.mpja.com/download/31227sc.pdf
Insgesamt sind das 9 Sensorsignale, die mehr oder weniger häufig an die Homematic-Zentrale übergeben werden.
Die Übertragung der Sensorsignale an die Homematic erfolgt ausschließlich drahtlos, natürlich mit WPA2 abgesichertem WLAN.
Der WIFFI-wz Nachbau ganz einfach!
Damit der Nachbau auch für den weniger versierten Elektroniker möglich ist, wurde eine einfach zu verlötende Platine entwickelt. Hier sind keine ultrakleinen SMD-Bauelemente dabei, sondern nur "normale" bedrahtete Bauelemente und eine ganze Reihe fertiger Module, die nur einzustecken sind. Das Ganze gibt´s als Komplettbausatz mit bereits eingelötetem und programmierten Mikrocontroller ESP8266 -12. In der mitgelieferten Bauanleitung wird Schritt für Schritt der Zusammenbau erklärt, so daß ein erfolgreicher Nachbau relativ einfach möglich ist.
Die Basisplatine selbst benötigt nur sehr wenige Standardbauelemente und ist einfach zusammen zu löten. Darüberhinaus werden komplexe Module verwendet, die mit der Basisplatine verlötet oder zusammen gesteckt werden. Die Stückliste der verwendeten Bauteile und Module zeigt das folgende Bild:
Der WIFFI hat schon einen komplett programmierten Mikrocontroller mit WLAN auf dem Board aufgelötet. Eine aufwendige Programmierung wie bei dem Homeduino entfällt. Damit aber der WIFFI mit dem häuslichen Router Kontakt aufnehmen kann, müssen die Router-Zugangsdaten noch im WIFFI abgelegt werden. Dazu hat der WIFFI die herausragende Eigenschaft, daß er neben der hauptsächlichen Funktion als sog. Client im WLAN zusätzlich auch einen eigenen Hotspot zur Darstellung einer eigenen Einstell-Webseite öffnen kann. Der verwendete ESP8266 Chip ist hier so programmiert, daß bei Drücken des PROG-Tasters auf der Platine, der WIFFI in den Hotspot-Modus umschaltet. Jetzt stellt er nach außen einen eigenen Hotspot mit dem Namen „wiffi“ zur Verfügung. Nach Herstellung der Verbindung mit Passworteingabe kann man auf der (einfachen) Webseite des WIFFI die wenigen notwendigen Einstellungen vornehmen. Dafür sind keinerlei Programmierkenntnisse notwendig, also alles sehr einfach
)Die folgenden Schritte zeigen kochrezeptartig das Vorgehen:
a. Reset-Taster drücken. WIFFI-wz piept im Werkszustand einmal etwa 1sec.
b. nach etwa 15s den Progr-Taster etwa 1sec drücken. Es piept einmal und die rote LED blinkt . Jetzt ist der Hotspot solange aktiviert, bis mit dem Reset-Taster dieser Zustand beendet wird.
c. Mit dem Smartphone nach einem Hotspot mit dem Namen „wiffi“ suchen und Verbindung herstellen. Da es eine gesicherte Verbindung ist, muß das Kennwort „wiffi1234“ eingegeben werden. Danach müßte , wenn alles richtig funktioniert, eine gesicherte Verbindung zum „wiffi“ vorhanden sein.
d. Auf dem so eingeloggten Smartphone oder Tablet in die Adresszeile eines Browsers die Webseite des WIFFI aufrufen mit: 192.168.4.1/?
Die Antwort müßte etwa so aussehen wie im folgenden Bild links :
Dazu gibt es folgende Befehle:
– 192.168.4.1/?ssid:myssid: „myssid“ ist die SSID des Routers
– 192.168.4.1/?pwd:mypwd: „mypwd“ ist das Router-Passwor t des Routers
– 192.168.4.1/?ccu:myccu: „myccu“ ist die feste (!) IP der CCU1 oder CCU2
– 192.168.4.1/?name:wz: „wz“ ist der Name des verwendeten WIFFIs. Fürs Wohnzimmer natürlich „wz“
– 192.168.4.1/?xpert:1: „1“ oder „0“ schaltet den Expertenmodus ein/aus, standardmäßig ist der Expertenmodus ausgeschaltet. Änderungen dieser Einstellungen sind normalerweise nicht notwendig.
Nach der kompletten Dateneingabe mit dem Reset-Taster den normalen Betrieb des WIFFI beginnen. Nach Reset wird die rote LED und der Buzzer für 1sec Dauer aktiviert. Dann versucht der WIFFI sich in das heimische WLAN einzuloggen. Bei Erfolg entsteht wieder ein 1sec-Signal an LED und Buzzer. Um festzustellen, ob die CCU auch da ist, wird nun die IP-Adresse des WIFFI-wz an die CCU übermittelt. Wenn das auch erfolgreich ist, dann erfolgt wieder eine Bestätigung mit 1sec.-Piepton bzw. LED. Bei normalem erfolgreichen Start des WIFFI entstehen somit 3 Pieptöne/LED-Signale.
Anmerkung: Wenn der WIFFI-wz die Browserbefehle nicht annimmt , dann evtl. einen anderen Browser ausprobieren.
4. Anlernen an die CCU
Das Anlernen des WIFFI-wz an die CCU ist sehr einfach, weil für jedes Sensorsignal nur eine entsprechende Systemvariable angelegt wird. Mit dem von mir gewählten WIFFI-Namen „wz“ ergeben sich folgende 9 Systemvariablen. (Wählt man einen anderen Namen, dann muß „wz“ durch diesen anderen Namen ersetzt werden!)
wz_IP vom Typ „Zeichenkette“
wz_motion_front vom Typ „Logikwert“
wz_motion_left vom Typ „Logikwert“
wz_motion_right vom Typ „Logikwert“
wz_temp vom Typ „Zahl“ mit Maßeinheit „°C“
wz_feuchte vom Typ „Zahl“ mit Maßeinheit „%“
wz-lux vom Typ „Zahl“ mit Maßeinheit „lux“
wz_noise vom Typ „Logikwert“
wz_co2 vom Typ „Zahl“
wz_baro vom Typ „Zahl“
Die Aktualisierung der Systemvariablen erfolgt automatisch, aber nur wenn sich die Messwerte ändern. Dadurch wird der Datenfluss stark reduziert.
5. Rückstellen in Werkszustand
Manchmal kann es notwendig sein, die im EEPROM abgelegten Daten zu löschen und den WIFFI-wz in den Auslieferungszustand zu versetzen. Hierfür wird durch 1sec-Drücken des Prog-Tasters zuerst der Hotspot-Modus eingestellt, was durch schnelles Blinken der roten LED angezeigt wird. Danach hält man den Prog-Taster für etwa 5 sec gedrückt, was mit einem 2sec-Piepser gefolgt von 2 kurzen Pieptönen bestätigt wird. Jetzt sind alle Zugangsdaten gelöscht.
Wo kann man den Bausatz bekommen?
Für den Anfang habe ich nur einige Bausätze zummengestellt und die können bei mir bezogen werden: http://www.stall.biz/produkt/wiffi-wz
Der Bausatzpreis ist nicht gerade niedrig, aber alle Sensoren und Module (bis auf das Gehäuse und Netzteil) sind bereits enthalten.
... und weniger als 8€ (!) für einen Sensorkanal ist schon günstig
