Ämne: Egenbyggd loggningsutrustning

[patrikbn]

Jag har länge tänk och fixa någon typ av loggning här hemma.
Problemet är delvis att elmätarna är utspridda på 4 olika ställen i 3 hus.
Sedan är antalet S0-utgångar från elmätare som skall mätas 7 st.
Huvudmätare
Elvärme i hus(direktverkande)
LLVP1 i hus
LLVP2 i hus
VVB
Förråd vilket inkluderar LLVP
Stall
Till det kommer lite utomhustemperaturgivare och temperaturgivare i LLVP-pumparna samt inomhustemperaturgivare.

Därför har knåpat lite med en egen loggerlösning.

Det jag funderat på är hur jag ska lösa det på ett smidigt och inte allt för dyrt sätt.
Jag har knåpat ihop en prototyphårdvara som fungerar och setupen är som följer.

Som huvudenhet använder jag en Arduino-Mega2560 med ett Ethernet Shield.
Denna enhet har till uppgift att hämta in data från slavar(härefter kallat NOD) och spara ner detta på ett SD-kort och därefter skicka upp det till en webserver.
För att göra systemet någorlunda oberoende så har jag ett PERL-script som Arduinon ansluter mot och via detta script uppdateras en MySQL-databas.
Denna databas läses av ett/flera andra script som presenterar datat på webben.

NODerna har jag än så länge bara kört i experimentplatta/kopplingsdäck.
Kommunikationen mellan Mastern(Arduinon) och NODerna sker via RS485-buss.
Teoretisk längd på RS485-bussen är 1200 meter.
Matningsspänningen av NODerna är 24VDC.

Nu har jag äntligen tagit mig tid och sitta och CADa ett kretskort för NODerna.
Storleken på kretskortet är 70x50mm med ett 8,5mm hål i mitten vilket gör att kortet passar i en ELKO Kulodosa med Enr-1437563.
http://www.elko.se/wsp/elko2_sve/frontend.cgi?func=catalog.show&table=PRODUCT&prod_id=10239&func_id=1001&l3exp=1647&l2exp=1646&l1exp=1634&template=product
Ska NODen sitta utomhus passar den i t.ex en Thorsman TED-010 kopplingsdosa.

Funktionen på NODerna är följande.
Varje NOD har:
4 digital ingångar varav 2 kan användas för S0-pulser.
2 analoga ingångar.
1 Dallas 1-wirebus, max 16 temperaturgivare kan anslutas per NOD.
S0-ingångarna sparar ner 15-minutersvärden (kWh) som tidsstämplas med en tid som 1 gång i minuten synkas från Mastern.
Under dom här 15-minuterna så mäts även 1 minutsvärden och det högsta registreras som maxeffekt (kW) under den här 15 minutersperioden, även detta värde sparas och tidsstämplas.
Temperaturvärdena sparas ner en gång var 5:e minut och tidsstämplas.
Analoga ingångarnas värden sparas ner en gång var 5:e minut och tidsstämplas.
Digitala ingångar sparas och tidsstämplas vid lägesförändring.
Varje NOD håller värdena 1 timme bakåt i sitt eget RAM så att om mastern är upptagen/nere av någon anledning så skickas dom 1 timme bakåt i tiden upp till mastern när mastern kommer upp igen.
Dessa värden skickas till mastern som sedan skickar vidare upp mot MySQL-databasen.

NODerna kan uppgraderas via RS485 bussen, det ligger en bootloader i chipet som kan triggas från bussen.
Det betyder att om jag gör en förändring i NOD-firmwaren så kan jag testa det på en som jag har löst och sedan ansluta PCn mot bussen i stället för mastern och sedan uppgradera alla NODer därifrån i stället för att springa runt och skruva upp dosorna.

Det var lite kort om mitt hobbyprojekt.

Bifogar renderade bilder på NOD-kretskortet, plintarna är dock fel typ och lite större än verkligheten.

Nu är det bara och vänta tills det dimper ner lite kretskort i brevlådan.

Edit 20121105, bytt bilder till slutgiltiga(beställda) rev.1.

[rgx107]

Coolt! Kommer du få korten färdigmonterade alltså?

Jag har också byggt egen logger men enbart med Arduino, RTC och 1-wire-givare kopplade direkt till den. Datat sparas till SD, men ethernet-kopplingen är inte klar (fanns ingen lämplig kabel i huset och jag har inte dragit en ny än). Min anledning till att bygga själv var att kunna styra shunt och pumpar så småningom.

[Fattiglapp]

Häftigt Tänk om man begrep något sådant...

Vad innebär inte allt för dyrt?

[pi.r]

Eget kort...  Seriöst..!   

Själv hade jag nöjt mej med nå't halvfabrikat typ arduino mini, eller nåt, och "hand-knypplat" på perforerat lab-kort.

Behöver du optokopplarna till nåt specifikt? Eller är det - "bra o ha"...
S0-utgångarna är väl isolerade..? (trodde jag)

Funderat på nå't trådlöst mellan noder o huvudenhet? Blåtand, "ZigBee"... = För dyrt..?
Helt klart mera pyssel att få till, och inte lika tillförlitligt.

[patrikbn]

Komponenterna till ett kort kostar 625:- inkl moms, det är från ELFA, det finns billigare om man vill köpa lite här och lite där.

En ELKO kulodosa kostar ca 30:-

Kretskortet kostar 12,5 dollar stycket och låta tillverka + frakt.

[patrikbn]

Kommer du få korten färdigmonterade alltså?

Nej, jag löder själv.

[patrikbn]

Behöver du optokopplarna till nåt specifikt? Eller är det - "bra o ha"...
S0-utgångarna är väl isolerade..? (trodde jag)

Funderat på nå't trådlöst mellan noder o huvudenhet? Blåtand, "ZigBee"... = För dyrt..?
Helt klart mera pyssel att få till, och inte lika tillförlitligt.

S0-utgångarna i elmätaren är optokopplare, så det är riktigt.

Det behövs ju ändå något på digitala ingångarna, normalt hade jag använt en ULN2002 men eftersom jag har elmätarna sittande i normcentraler så skall kabeln dras i den kapslingen så därför tänkte jag använda optokopplare.

RS485-bussen, 1wire-bussen och analoga ingångarna har dubbelriktade transientskyddsdioder som skyddar dom.

Jag håller på och meckar ihop en trådlös variant med ProBee ZE10/20(beroende på räckvidd), den skall omvandla RS485-bussen till trådlöst. Jag behöver det mellan huset, stallet och förrådet.
Det blir en låda som ansluts mot bussen och omvandlar RS485-protokollet till ett som sänds/tas emot via ProBee-modulen.
Finnesen blir att om datat som kommer in via modulen inte är riktigt så kommer det inte sändas vidare på bussen och därmed inte störa ut övrig kommunikation.

Det kan dock gå långt mellan gångerna jag har tid och hålla på.

[gossen]

Ser ut som att du har missat/struntat i avkopplingskondingar till avren, borde du inte ha det?

[patrikbn]

Ser ut som att du har missat/struntat i avkopplingskondingar till avren, borde du inte ha det?

Kul och se någon som är allert. 
Det är bilderna på första utkastet jag laddade upp, jag höll på och göra slutändringarna igår.
Jag har bytt bilderna till den slutgiltiga designen(beställda korten) rev.1.

[gossen]

Kul och se någon som är allert. 

Allert eller skadad, gränsen är hårfin

Väldigt smart att anpassa storleken till elkodosor 

[Damme]

Jag håller själv på med något liknande, 3 elmätare och 1wire.
I övrigt skall den kunna läsa av lite relä:er, ha några reläutgångar för att styra lite magnetventiler. Den skall kunna styra själv utan hjälp av dator, men all loggad data skickas via etherner till min server här hemma (mysql)

Inte riktigt bestämt mig för vilken cpu än, antingen atmega eller pic.

Just nu bråkar jag med att min 1-wire grillar upp mina zenerdioder i interfacet från 1-wire till rs232. jag har långa kablar genom huset men begriper ändå inte riktigt varför.

//Daniel

[purjo__]

Ingen som har funderat på, t ex AVR32, istället så att man kan köra ett 'riktigt' operativsystem med databas och webgränssnitt?

[pi.r]

Jag håller själv på med något liknande, 3 elmätare och 1wire.
I övrigt skall den kunna läsa av lite relä:er, ha några reläutgångar för att styra lite magnetventiler. Den skall kunna styra själv utan hjälp av dator, men all loggad data skickas via etherner till min server här hemma (mysql)

Inte riktigt bestämt mig för vilken cpu än, antingen atmega eller pic.

Just nu bråkar jag med att min 1-wire grillar upp mina zenerdioder i interfacet från 1-wire till rs232. jag har långa kablar genom huset men begriper ändå inte riktigt varför.

//Daniel

Jord-strömmar kanske..?

1-wire-bussens jord är inte isolerad, så om du kopplar den till ett mätobjekt som är jordat "någon annan stans" än där datorn är jordad kandu få problem.

Koppla ur 1-wire-bussen och mät (växel-)spänningen mellan alla buss-ledninar och dator-jord. Gärna med ett motstånd på 1-10 k parallellt med instrumentet, så ser man att det inte bara är potential, utan även om det kan gå lite ström.

[gossen]

Ingen som har funderat på, t ex AVR32, istället så att man kan köra ett 'riktigt' operativsystem med databas och webgränssnitt?

Jo, men mitt val slutade då på en Raspberry Pi istället som jag kör med nu.

[pi.r]

Glömde säga att om det är jordströmmar som knäcker 1-wire adaptern, så är det inte Zenern som pajar, utan ett eller bägge av dom 2 serie-motstånd som sitter i skyddskretsen (i serie med data- och jord-lediningarna). Dom kan man bygla med lite koppartråd om man är lite händig, så funkar adaptern igen. Men om man inte fixat grundprobemet först (jord-strömmen), så knäcker man com-porten i datorn i nästa steg - inte lika lätt att fixa. Så använd bara en sån lagad adapter under "kontrollerade" former.

(Utgår från att du kör med en adapter DS9097U)