Paine-eromittaus ja kotiautomaatio

[Espejot]

Minulla on kaksi DPT-Priima paine-eroanturia joita olen liitämässä lähiaikoina automatioon. Jossain vaiheessa olisi tarve kolmanelle - kunhan ohjelma saadaan toimimaan - mutta ko antuiria on vaikea saada ja hintaa on usemapi sata. Onko jäsenillä muita ehdotuksia?

 

[kkk]

Ruuvi tag ainakin pirun tarkka absoluuttipaineen mittaukseen kun sen avulla voi laskea 1-2 m hyllyn korkeuden, sellainen parilla solenoidiventtiilillä vuoroin sisä- ja ulkopaineeseen, miksei ueseampaankin mittakohteeseen (kellari yläkerta yms), tai 2 keskenään kalibroi näyttämään eroa?

 

[iro]

Minulla on kaksi DPT-Priima paine-eroanturia joita olen liitämässä lähiaikoina automaatioon. Jossain vaiheessa olisi tarve kolmanelle - kunhan ohjelma saadaan toimimaan - mutta ko antuiria on vaikea saada. Onko jäsenillä muita ehdotuksia, tai väylää mittarin hankintaan...

Mitkä ovat vaatimukset mittarille ja mittaukselle?
Minä käytän Esp-rautaan naitettuja SDP810-500PA-antureita mittaamaan mm. vaipan yli olevaa paine-eroa. Ratkaisu ei ole "profesional" ja vaatii hieman rakentelua, mutta on helppo liittää HomeAssistanttiin. Toiminut ongelmitta jo pari vuotta.

 

[Espejot]

Mitkä ovat vaatimukset mittarille ja mittaukselle?

Tarkkuus koska mitattavat arvot on muutama Pa. Ei saisi olla läpvirtaukseen perustuva koska kostus voii jäätyä. Edit: on näköjään läpivirtaukseen perustuva. Onko kondenssi aiheuttanut ongelmia? Esit: Ai nostaa DP810 varteenotettavaksi vaihtoehdoksi.

Minä käytän Esp-rautaan naitettuja SDP810-500PA-antureita mittaamaan mm. vaipan yli olevaa paine-eroa. Ratkaisu ei ole "profesional" ja vaatii hieman rakentelua, mutta on helppo liittää HomeAssistanttiin. Toiminut ongelmitta jo pari vuotta.

Minäpä tutkin asiaa. Onko EPS rakentelusta missä juttua? Oletko käyttänyt valmista piirilevyä vai rakentanut oman geneerisen PCB päälle?

AIt suosittelee seuraavaa kokoonpanoa

Spoileri: Olimex ESP32-POE-ISO + SDP810-125Pa

Valitsisin Ethernet-yhteyden myös tähän mittausyksikköön. Asunnon alipaineisuuden mittaus on jatkuvatoiminen järjestelmä, joten kiinteä verkkoyhteys on perusteltu ratkaisu.

Samalla kannattaa harkita PoE-virransyöttöä (Power over Ethernet). Tällöin sama verkkokaapeli hoitaa tiedonsiirron ja sähkönsyötön, eikä anturin lähelle tarvita pistorasiaa tai USB-virtalähdettä.

1. Sopivat ESP32-Ethernet-kortit​

Olimex ESP32-POE-ISO-EA Development Board - The Pi Hut



Olimex ESP32-POE-ISO

24,95 € valmistajalta, verot ja toimitus erikseen

100 Mbit/s Ethernet, sisäänrakennettu PoE, galvaanisesti erotettu PoE-syöttö.

Olimex – valmistajan verkkokauppa


Open Source Hardware Board

RJ45 Ethernet Development Board (ESP32-S3) - The Pi Hut



Waveshare ESP32-S3-ETH

14,78–22,60 € valmistajan versiosta riippuen

100 Mbit/s Ethernet (W5500), USB-C, valinnainen PoE-lisämoduuli.

Waveshare – valmistajan verkkokauppa


ESP32-S3-ETH+1

WT32-ETH01 ESP32 WiFi Ethernet RJ45 Development Board LAN8720 IoT Arduino ESP | eBay UK



WT32-ETH01

10,34 € sis. ALV

100 Mbit/s Ethernet, edullinen ja pieni kortti, mutta tarvitsee erillisen virtalähteen ja ohjelmointiliitännän.

OpenELAB – EU-verkkokauppa


OpenELAB Technology Ltd.
Näistä Olimex on oma suosikkini kiinteään, vuosia toimivaksi tarkoitettuun mittausjärjestelmään.

2. Päivitetty kokoonpano​

Valitsisin Olimex ESP32-POE-ISO -kortin ja tekisin kokonaisuudesta seuraavan:

HK Instruments SPP

Ulkoilman staattinen paine
Mittausletku
Sensirion SDP810-125Pa

I²C
Olimex ESP32-POE-ISO

Ethernet + PoE
CAT5e / CAT6
PoE-kytkin tai PoE-injektori

Lähiverkko
WAGO PFC200

Modbus TCP – paine-eromittauksen luku

3. Ostoslista Ethernet-versiolle​

Komponentti	Määrä	Hinta
Olimex ESP32-POE-ISO	1	24,95 € + verot
Sensirion SDP810-125Pa	1	33,16 € sis. ALV
IP65-kotelo, esim. 120 × 80 × 65 mm	1	n. 12 €
I²C-liitäntäjohdot, liittimet, prototyyppilevy	1 sarja	n. 5–10 €
Paineletkut ja läpiviennit	tarpeen mukaan	n. 5–10 €
PoE-injektori, IEEE 802.3af	1	n. 15–25 €
CAT5e-verkkokaapeli	1	tarpeen mukaan

Yhteensä noin 100–125 € toimituskuluista riippuen. PoE-injektoria ei tarvita, jos käytössä on yhteensopiva PoE-kytkin. HK Instrumentsin SPP ei sisälly summaan.

Olimexin oma BOX-ESP32-POE-ISO maksaa 8,50 €, mutta se on niin pieni, ettei siinä ole järkevästi tilaa myös paineanturille ja letkuliitännöille. Käyttäisin siksi isompaa koteloa.


Olimex

4. I²C-kytkentä Olimexiin​

Tällä kortilla voimme hyödyntää valmista UEXT-liitintä.

SDP810	Olimex ESP32-POE-ISO
VDD	3,3 V
GND	GND
SDA	GPIO13
SCL	GPIO16

Olimexin dokumentoidussa I²C-konfiguraatiossa käytetään näitä GPIO-nastoja.


GitHub
Lisävastusten tarve tarkistetaan lopullisen kytkennän yhteydessä.


Tässä kannattaa valita tavallinen WROOM-versio, ei WROVER, koska WROVER-mallissa osa GPIO-kytkennöistä poikkeaa.


Open Source Hardware Board

5. Miksi tämä olisi hyvä ratkaisu?​

Ethernet ja PoE tuovat kolme käytännön etua: yksi kaapeli riittää, langattoman verkon katkokset eivät vaikuta mittaukseen ja ESP32:n saa sijoitettua lähelle ulkoseinän paineporttia.

Ohjelmallisesti pitäisin järjestelmän yksinkertaisena. ESP32 lukee anturin, ylläpitää Modbus TCP -rekistereissä paine-eroa ja mittauksen tilaa, ja WAGO lukee ne säännöllisesti. WAGOlle toteutetaan tiedonsiirron aikakatkaisu, jotta yhteyden katketessa vanhaa mittausarvoa ei tulkita tuoreeksi.

Suosittelen siis Olimex ESP32-POE-ISO + SDP810-125Pa -yhdistelmää. Se on tähän tarkoitukseen sopivan yksinkertainen, ja PoE:n lisäkustannus on suhteellisen pieni.

 

[iro]

Tarkkuus koska mitattavat arvot on muutama Pa. Ei saisi olla läpvirtaukseen perustuva koska kostus voii jäätyä. Edit: on näköjään läpivirtaukseen perustuva. Onko kondenssi aiheuttanut ongelmia? Esit: Ai nostaa DP810 varteenotettavaksi vaihtoehdoksi.

Minäpä tutkin asiaa. Onko EPS rakentelusta missä juttua? Oletko käyttänyt valmista piirilevyä vai rakentanut oman geneerisen PCB päälle?

AIt suosittelee seuraavaa kokoonpanoa

Spoileri: Olimex ESP32-POE-ISO + SDP810-125Pa

Valitsisin Ethernet-yhteyden myös tähän mittausyksikköön. Asunnon alipaineisuuden mittaus on jatkuvatoiminen järjestelmä, joten kiinteä verkkoyhteys on perusteltu ratkaisu.

Samalla kannattaa harkita PoE-virransyöttöä (Power over Ethernet). Tällöin sama verkkokaapeli hoitaa tiedonsiirron ja sähkönsyötön, eikä anturin lähelle tarvita pistorasiaa tai USB-virtalähdettä.

1. Sopivat ESP32-Ethernet-kortit​

Olimex ESP32-POE-ISO-EA Development Board - The Pi Hut



Olimex ESP32-POE-ISO

24,95 € valmistajalta, verot ja toimitus erikseen

100 Mbit/s Ethernet, sisäänrakennettu PoE, galvaanisesti erotettu PoE-syöttö.

Olimex – valmistajan verkkokauppa


Open Source Hardware Board

RJ45 Ethernet Development Board (ESP32-S3) - The Pi Hut



Waveshare ESP32-S3-ETH

14,78–22,60 € valmistajan versiosta riippuen

100 Mbit/s Ethernet (W5500), USB-C, valinnainen PoE-lisämoduuli.

Waveshare – valmistajan verkkokauppa


ESP32-S3-ETH+1

WT32-ETH01 ESP32 WiFi Ethernet RJ45 Development Board LAN8720 IoT Arduino ESP | eBay UK



WT32-ETH01

10,34 € sis. ALV

100 Mbit/s Ethernet, edullinen ja pieni kortti, mutta tarvitsee erillisen virtalähteen ja ohjelmointiliitännän.

OpenELAB – EU-verkkokauppa


OpenELAB Technology Ltd.
Näistä Olimex on oma suosikkini kiinteään, vuosia toimivaksi tarkoitettuun mittausjärjestelmään.

2. Päivitetty kokoonpano​

Valitsisin Olimex ESP32-POE-ISO -kortin ja tekisin kokonaisuudesta seuraavan:

HK Instruments SPP

Ulkoilman staattinen paine
Mittausletku
Sensirion SDP810-125Pa

I²C
Olimex ESP32-POE-ISO

Ethernet + PoE
CAT5e / CAT6
PoE-kytkin tai PoE-injektori

Lähiverkko
WAGO PFC200

Modbus TCP – paine-eromittauksen luku

3. Ostoslista Ethernet-versiolle​

Komponentti	Määrä	Hinta
Olimex ESP32-POE-ISO	1	24,95 € + verot
Sensirion SDP810-125Pa	1	33,16 € sis. ALV
IP65-kotelo, esim. 120 × 80 × 65 mm	1	n. 12 €
I²C-liitäntäjohdot, liittimet, prototyyppilevy	1 sarja	n. 5–10 €
Paineletkut ja läpiviennit	tarpeen mukaan	n. 5–10 €
PoE-injektori, IEEE 802.3af	1	n. 15–25 €
CAT5e-verkkokaapeli	1	tarpeen mukaan

Yhteensä noin 100–125 € toimituskuluista riippuen. PoE-injektoria ei tarvita, jos käytössä on yhteensopiva PoE-kytkin. HK Instrumentsin SPP ei sisälly summaan.

Olimexin oma BOX-ESP32-POE-ISO maksaa 8,50 €, mutta se on niin pieni, ettei siinä ole järkevästi tilaa myös paineanturille ja letkuliitännöille. Käyttäisin siksi isompaa koteloa.


Olimex

4. I²C-kytkentä Olimexiin​

Tällä kortilla voimme hyödyntää valmista UEXT-liitintä.

SDP810	Olimex ESP32-POE-ISO
VDD	3,3 V
GND	GND
SDA	GPIO13
SCL	GPIO16

Olimexin dokumentoidussa I²C-konfiguraatiossa käytetään näitä GPIO-nastoja.


GitHub
Lisävastusten tarve tarkistetaan lopullisen kytkennän yhteydessä.


Tässä kannattaa valita tavallinen WROOM-versio, ei WROVER, koska WROVER-mallissa osa GPIO-kytkennöistä poikkeaa.


Open Source Hardware Board

5. Miksi tämä olisi hyvä ratkaisu?​

Ethernet ja PoE tuovat kolme käytännön etua: yksi kaapeli riittää, langattoman verkon katkokset eivät vaikuta mittaukseen ja ESP32:n saa sijoitettua lähelle ulkoseinän paineporttia.

Ohjelmallisesti pitäisin järjestelmän yksinkertaisena. ESP32 lukee anturin, ylläpitää Modbus TCP -rekistereissä paine-eroa ja mittauksen tilaa, ja WAGO lukee ne säännöllisesti. WAGOlle toteutetaan tiedonsiirron aikakatkaisu, jotta yhteyden katketessa vanhaa mittausarvoa ei tulkita tuoreeksi.

Suosittelen siis Olimex ESP32-POE-ISO + SDP810-125Pa -yhdistelmää. Se on tähän tarkoitukseen sopivan yksinkertainen, ja PoE:n lisäkustannus on suhteellisen pieni.

Aihetta on käsitelty muutamassa eri säikeessä, löytyy hakusanalla SDP810-500PA.
Toteutus on hyvin yksinkertainen, ESP ja SDP810-500PA yhdistetään neljällä johtimella. Kuvassa on käytetty ESP8266, mutta yhtä voi käyttää ESP32 C3 supermini korttia. Yaml koodi on varsin simppeli.
Minun tarpeisiin tarkkuus on riittävä, vaipan yil mittaus on toteutettu laittamalla halkaisijaltaan 4mm messinkiputki ikkunapokan läpi. Jäätyminen ei ole ollut ogelma. Kerran piti putki rassata auki kun joku ötökkä oli tunkenut vahaa putkeen.

esphome:
  name: pvero2
  friendly_name: pvero2

esp8266:               # For Wemos
  board: nodemcuv2     # For Wemos

wifi:
  ssid: xxxxx
  password: yyyyyyyyy

ota:
  platform: esphome
  password: "paineero"

web_server:
  port: 80

i2c:
  sda: GPIO4
  scl: GPIO5
  scan: true
  id: bus_a


logger:
  level: INFO

# Enable Home Assistant API
api:

###############################################

sensor:
  - platform: sdp3x
    name: "Paine_ero2"
    id: Paine_ero2
    update_interval: 10s
    address: 0x25
    unit_of_measurement: "Pa"
    filters:
       - filter_out: nan       
       - sliding_window_moving_average:
            window_size: 120    #20 minuutin keskiarvo
            send_every: 12
       - multiply: 100       #  hPa --> Pa
       - round: 1 # will round to 1 decimal place

 

[HeTi]

Netistä löytyy myös Esphome kääntäjä, ei ole tullut testattua tositoimissa.
https://esphomeonlinecompiler.com/

Sitten koodin selaimella piirille.
https://web.esphome.io/

 

[Espejot]

Jätän koodipuolen suunittelun assistentin huoleksi. Suunitelma on testata anturia olemassa olevalla Arduino Uno R2 kortilla (joka on jäänyt hyllyyn makaamaan*) ja siirtää sitten lukuohjelma EPS:lle. Toinen vaihe - jos se toteutetaan - sisältää Ethernet/PoE ja WAGO-integraatio. Oletan että SDP810 anturin yhdistäminen EPS:iin vaati kolvaamista? No, jätän tämä lepäämää ja palaan asiaan kun mun anturit on yhdistetty Wago kontrolleriin ja

* en edes muista mitä varten piirilevy homattu vuonna 2012

Aihetta on käsitelty muutamassa eri säikeessä, löytyy hakusanalla SDP810-500PA.
Toteutus on hyvin yksinkertainen, ESP ja SDP810-500PA yhdistetään neljällä johtimella. Kuvassa on käytetty ESP8266, mutta yhtä voi käyttää ESP32 C3 supermini korttia. Yaml koodi on varsin simppeli.

Ohjelmoitiassisten kanssa keskustelin niin päädyttiin myös ethernet POE porttiin sitten kun lopullinen versio on tarkoitus koota. Mutta siis tarviiko tämä yleensäottaen kolvaamista? Sitten täytyy kolvi ostaa...

 

[Espejot]

Mistä olette SDP810 antureita ostaneet, rahti on kohtuu kovat...

 

[jmaja]

Mouser vai digikey, en muista. Ei vaadi kolvaamista, kunhan ostat myös tuohon sopivan liittimen, johon pitää kaapeli laittaa.

 

[Espejot]

Mouser vai digikey, en muista. Ei vaadi kolvaamista, kunhan ostat myös tuohon sopivan liittimen, johon pitää kaapeli laittaa.

Katsoin että Digikey:llä toimitusaika 12 vko, onko noi realistisiä eli kestääkö tosiinkin noin kauan? Vai onko noi isomille määrille tehhdastoimitusaika?

 

[iro]

Mistä olette SDP810 antureita ostaneet, rahti on kohtuu kovat...

Tilaa sekä SDP80 että ESP32-POE Digikye:ltä niin saat molemmat samalla toimitusmaksulla. Voit silloin jättää Arduino-vaiheen väliin ja aloittaa suoraan ESP-alustalla.

​

 

[Espejot]

Tilaa sekä SDP80 että ESP32-POE Digikye:ltä niin saat molemmat samalla toimitusmaksulla. Voit silloin jättää Arduino-vaiheen väliin ja aloittaa suoraan ESP-alustalla.

​

Tähän tulokseen tulin itsekkin kun kaikki komponentit löytyy Digikey:ltä.

Edit: Pieni offtopikki... kauan sitten ennen muinoin eli n 6 vuotta sitten käytettiin ohjelmaa mikä hajautti ostoslistan eri tukkureille hinnan mukaan ja työmaalla sai sitten metsästää osat ja kerätä yhteen kasaan. Nyt saman voi tehdä käänteisesti tekoälyllä eli tekee ostoslista ja antaa lista kaupoista ja kysyy mistä nämä saa samaan koriin. Pikkusen on vielä epäluottamusta tekoälyn ammatitaitoon...

 

[iro]

Tähän tulokseen tulin itsekkin kun kaikki komponentit löytyy Digikey:ltä.

Edit: Pieni offtopikki... kauan sitten ennen muinoin eli n 6 vuotta sitten käytettiin ohjelmaa mikä hajautti ostoslistan eri tukkureille hinnan mukaan ja työmaalla sai sitten metsästää osat ja kerätä yhteen kasaan. Nyt saman voi tehdä käänteisesti tekoälyllä eli tekee ostoslista ja antaa lista kaupoista ja kysyy mistä nämä saa samaan koriin. Pikkusen on vielä epäluottamusta tekoälyn ammatitaitoon...

Luultavasti et voi välttyä kolvaamiselta, sillä tavallisesti esp-laudoissa nastarimat ovat mukana mutta ne pitää kolvata kiinni.
Korjaus edelliseen: ESP-POE:ssa näyttää olevan UEXT-liitin johon SDP810:n voi liittää sopivalla johdolla.
Tuo ehdottamanin ESP-POE olisi siitä kätevä että siinä on USB-liitin jonka kautta laitetta pääsee flashaan ja debuggamaan ilman USB-adapteria.

 

[jmaja]

Katsoin että Digikey:llä toimitusaika 12 vko, onko noi realistisiä eli kestääkö tosiinkin noin kauan?

Olihan noita varastossa digikeyllä ainakin joitain malleja. Silloin tulee todella nopeasti eli 1-2 päivässä. Jos ei ole varastossa, voi sitten kestää hyvinkin kauan.