Svenska ElektronikForumet

Det här är ett litet projekt jag pysslat med sista tiden. Detta är min första egna projekttråd

Jag har byggt en trådlös sensor som sänder data precis som en ESIC-temperatursensor (http://lmgtfy.com/?q=wt450h) alternativt Viking om man använder fineoffset_clone. Skillnaden från originalen är att jag som temperatursensor använder DS18B20 för att mäta temperaturen. Minst 10 stycken har testats OK. Det finns också stöd för den prisvärda DHT22-sensorn som även mäter luftfuktighet. Förutom dessa sensorer så går det även att koppla in en PIR-sensor. Det finns ingen begränsning i viken kombination av dessa sensorer man använder.
Sensorn är kompatibel med Tellstick, Tellstick DUO/NET och RFXtrx433 från RfxCom eftersom den pratar samma protokoll ( Mandolyn / fineoffset ) som UPM/ESIC-termometern respektive Viking, vilka båda stöds av Telldus och RfxCom.
Sensorn/sändaren innehåller ett fåtal komponenter, och beställer man från rätt ställe (ebay, dx.com eller liknande) så blir det väldigt billigt. Men den var framför allt rolig att bygga

Hårdvara
Komponentlista ( version<=0.6 ),
- PIC12F675
- DS18B20 Dallas Temperature sensor(s) (±0.5C over the range of -10C to +85C)
- BC547B Transistor
- 433 MHz transmitter module (t.ex. den som Kjell.com har funkar)
- 1.5k resistor
- 4.7k resistor
- 10k resistor
- LED
- 100nF decoupling capacitor

Kopplingsschema ( version<=0.6 ):
Komponentlista ( version>=0.7 ),
- PIC12F675
- DS18B20 Dallas Temperature sensor(s) (±0.5C over the range of -10C to +85C) (Optional)
- DHT22/RHT03 Temperature/Humidity sensor (Optional)
- PIR sensor (HC-SR501) Google "DYP-ME003/Specification.pdf" (Optional)
- BC547B Transistor
- 433 MHz transmitter module (t.ex. den som Kjell.com har funkar)
- 2.7k resistor
- 2pcs 4.7k resistor
- 10k resistor
- LED
- 100nF decoupling capacitor

Kopplingsschema ( version >=0.7 ): Temperatursensorn är en 1-wire-sensor från Dallas Semiconductor, DS18B20 som man kommer över väldigt billigt på Ebay. Jag beställde 10 stycken för 61SEK inklusive frakt från Kina. Upp till 10 stycken har testats, men fler borde inte vara ett problem.
Det borde vara en smal sak att byta ut denna mot t.ex. en räknare DS2423b.

Det finns även stöd för DHT22/RHT03 som är en kombinerad temperatursensor och luftfuktighetssensor.
Notera att detta endast fungerar på esic_clone-0.7 och senare.

Från och med esic_clone-0.8 finns stöd för en PIR-sensor. När pinne 4 på PIC:en går hög så triggas ett interrupt som skickar en paketburst med sensorID 154. Pinne 4 är konfigurerad som IOC, men paketbursten skickas bara ut om pinnen går från låg till hög. Notera att denna pinne ska kopplas till GND om den inte används. Om man inte gör det så skickas sporadiska paket då pinnen flyter.

Jag har lagt till en transistor som är kopplad som en emitterföljare för att förstärka utsignalen från PIC:en som annars inte orkade driva TX433-sändaren. Här är jag lite tveksam till om jag behöver en resistor på emittern eller inte. Kopplar jag emittern direkt på Vdd på TX433-sändaren, så kan jag mäta en högre spänning. Här tar jag gärna emot tips.
Jag kan kanske koppla GND på TX433 direkt på pinne 7 och skippa transistorn helt?



Mjukvara
Detta är ett av mina första PIC-projekt, så jag tar gärna emot synpunkter på koden.

SensorID genereras av SerialID i DS18B20-fallet, och av OSCCAL i DHT22-fallet och av PIR_SENSOR_ID om en PIR används.

Luftfuktighetsfältet i Mandolynprotokollet används på följande sätt,
För 1-wire sensorerna så används fältet till att skicka batteristatus. Heltalet som skickas är en faktor som räknas fram från att spänningsfallet över LED:en är 1.776 volt i mitt fall, och att man vet att AD-omvandlaren är 8 bitar. Vdd=Vdiod/Humidity/2*256, Vdiod är spänningsfallet över dioden och Humidity är det avlästa värdet som visas i Tellstick/RFXtrx433.

Om man även har en DHT22 inkopplad, så visas luftfuktigheten i fältet för luftfuktighet och inte batteristatus som ovan i de datapaket som är taggade med OSCCAL-id.

Om man har en PIR-sensor så ignoreras humidity-fältet och temperature varierar mellan varannan detektion. Detta indikerar detekterad rörelse.

Det finns en bit avsedd för batteristatus i mandolyn protokollet, men den är inte implementerad i telldus-core-koden än. Jag använder alltså inte den biten baserat på ovan nämnda batteristatus.

Kretsen kan matas med 3 - 5.5V men detta är framförallt beroende av vilken/vilka sensorer som används. PIR-sensorn som jag testat behöver drivas med 4.5V eller mer. DHT22 kräver minst 3V. DS18B20 klarar sig på 2.8V. Jag har mest testat 3 NiMH AA-batterier vilket ger 3.6V

Variabler i koden
SAMPLE_DELAY: Det finns en variabel, SAMPLE_DELAY som anger hur många 2.6-sekunders intervall som PIC:en ska sova innan den vaknar och sänder nästa temperaturvärde. I esic_clone-0.7 eller senare, är den satt till 23=1ggr/min.

PACKET_RESENDS:
ESIC skickar alltid datapaket i en burst av tre paket varje minut. Defaultvärdet har jag satt till 3 för att likna ESIC så exakt som möjligt. Om man bor i en relativt störningsfri miljö, så borde det vara helt OK att reducera värdet till 1.

PIR_SENSOR_ID:
Hårdkodad sensorID för PIR-sensor. Den är satt till HC=15 och CC=4. Ändra vid behov.

För att kompilera koden kan man ladda her MPLab X. Det är gratis,
http://www.microchip.com/pagehandler/en ... #downloads
Det finns även en HEX-fil medskickad om man inte orkar/vill kompilera själv.
Uppdatering 1:
Stöd för 3 sensorer!
Elschemat ovan är uppdaterat. I stället för parasit-mode av 1-wire devices så använder jag aktiv(?) mode.

Koden är till största delen också uppdaterad (esic_clone-0.2). Nu kan man koppla in upp till tre stycken DS18B20.
De avlästa temperaturerna skickas med en House Code och Channel Code som är genererad av delar av den unika 6 byte device-id som varje 1-wire-device har. HC och CC är alltså kopplat till en specifik DS18B20, och ett batteribyte påverkar inte adressen.
Nya DS18B20 sensorer kan läggas till on-the-fly utan att stänga av spänningen.
Avlästa temperaturer skickas i en snabb sekvens efter varandra.

Jag har även provat med fyra sensorer, men då går den in i en cirkulär loop där den skickar temperaturen om och om igen. En bug som jag ska försöka lösa i en senare version.

Uppdatering 2:

esic_clone-0.3.zip finns nu att ladda ner.

Nu fungerar det med minst 4 temperatursensorer. Jag har tyvärr inga fler att testa med hemma, så jag vet inte hur många man kan haka på.

Den inkluderade hex-filen är kompilerad med SAMPLE_DELAY = 6. Den skickar alltså alla temperaturvärden väldigt ofta. Man bör ändra parametern om man ska använda den på riktigt.

Uppdatering 3:

eisc_clone-0.4.zip finns att ladda ner.

* Bättre generering av House Code och Channel Code. Nu använder jag mig av hela serienummret som jag xor:ar ihop till en byte som jag använder för generering av House Code och Channel Code. Detta gör att "id:" får ett annat nummer i den här versionen jämfört med vad som visats i tidigare versioner.
* Nytt delay-macro.
* 8 bitar i stället för 10 bitar för att mäta batteristatus. Matningsspänningen kan beräknas genom följande formel.
Vcc=Vdiod/(humidity*2)*256, där Vdiod är spänningsfallet över lysdioden. Den varierar beroende på vilken färg du valt. humidity är värdet i Humidity-fältet som man kan läsa från tellsticken.
* Batteristatus beräknas snabbare.
* Checksumman beräknas nu på ett korrekt sätt.
* Omskriven 1-wire-kommunikation.
* "Säkrare" initiering av watchdogen vid uppstart.

Notera att det inte finns stöd för parasitmode.
Jag har också fått veta att DS18S20 inte fungerar p.g.a. att data byten som representerar temperatur har ett annat upplägg på bitarna vilket gör att den visar fel temperatur.

Uppdatering 4:

eisc_clone-0.4.1.zip finns att ladda ner.

Version 0.4 hade fel timing i datapaketen, och är därför ersatt av version 0.4.1. Tack FredrikTillman för att du påpekade detta. Nu kanske den t.o.m. fungerar med Telldus NET
Som en bonus så finns koden för DHT22 med. Helt otestad och än så länge död kod. Den händige kan aktivera och kompilera själv.

Uppdatering 5:
esic_clone-0.5.zip finns att ladda ner.

Fixat en bug som gjorde att batteristatus påverkade temperaturen så att den visades helt fel i vissa fall.

Uppdatering 6:
esic_clone-0.6.zip finns att ladda ner.

Nu har jag löst buggen som gjorde att temperaturer över 29.9C visas korrekt.

Uppdatering 7:
esic_clone-0.7.zip finns att ladda ner.

Nu finns det stöd för DHT22/RHT03. Man kan koppla in endast den om man vill, men det går även att kombinera med DS18B20-sensorer. Det är även helt OK att bara använda DS18B20 också.

Sändningsfrekvensen är satt till 1ggr/minut i asm och hex-kod.

Notera att jag inkluderat ett nytt kopplingsschema där jag nyttjar pinnarna lite annorlunda än i det tidigare kopplingsschemat.
Notera även att jag har ändrat värden på några resistorer till värden jag tror är bättre lämpade.


Uppdatering 8:
esic_clone-0.7.1.zip finns att ladda ner.

Mer stabil avläsning av DHT22/RHT03.
OSCCAL används som sensorID i det fallet man använder en DHT22-sensor.

Uppdatering 9:
esic_clone-0.8.zip finns att ladda ner.

Stöd för PIR sensor (HC-SR501 el. liknande) Google "DYP-ME003/Specification.pdf".
PIR-sensorn kopplas till pinne 4.

Uppdatering 10:
esic_clone-0.6.1.zip finns att ladda ner.
Notera att denna tidiga version (<0.7) bara har stöd för ds18b20 och inga andra sensorer.

Fixat en bug som gjorde att den interna oscillatorkalibreringen ej användes, vilket medförde att pulslängden blev fel.

Uppdatering 11:
esic_clone-0.8.1.zip finns att ladda ner.
Uppdaterade PIR-paketen till att varje gång rörelse detekteras så skickas temperatur-datat skiljt från det innan. Detta för att göra sensorn kompatibel med Beyond Measure.
Jag har tyvärr inte haft tid att lösa problemen med DHT22-sensorn i den här versionen

Uppdatering 12:
esic_clone-0.8.3.zip finns att ladda ner.
Version 0.8.1 fungerade inte som det var tänkt.

Uppdatering 13:
esic_clone-0.9.zip finns att ladda ner.
DHT22/AM2302 Luftfuktigheten visade tidigare halva värdet. Temperaturen fungerade inte under noll grader. Temperatur och Luftfuktighet fungerar som det ska.
DHT22/AM2302 Datavalidering (Checksumma) av utläst data.

Uppdatering 14:
fineoffset_clone-0.2 finns att ladda ner.
Denna version har än så länge bara stöd för DHT22/AM2302/RHT03-sensor.

Uppdatering 15:
fineoffset_clone-0.3 finns att ladda ner.
Denna version har samma funktioner som esic_clone-0.9, men den skickar över fineoffset-protokollet istället.
DHT22 sensorn skickar Temperatur och Humidity i respektive fält.
DS18B20 skickar Temperaturen som temperatur. Humidity-fältet nyttjas till att skicka värdet på ADC:n. ADC:n är 10-bitar, men bara de 6 msb i lägsta byten används. DVS 0bXX XXXX XXXX. Detta för att telldus på mottagarsidan gömmer sensorn om det kommer in ett humidity-värde mellan 100-254.
PIR-sensor skickar alltid olika värden på temperatur så sensorn kan användas i Beyond Measure (BM). Humidity-fältet är odefinierat.

Uppdatering 16:
esic_clone-0.9.1.zip samt esic_clone-0.6.2.zip finns att ladda ner.
Initialvärdet på checksumman har nu uppdaterats till b'11'.
Tack Pixi för att du rapporterade bug:en och att du hjälpte mig att verifiera rättningen.
Thanks Bert (RfxCom) that helped me correct the checksum flaw and for the quick response.

Uppdatering 17:
esic_clone-0.9.2.zip samt fineoffset_clone-0.4 finns att ladda ner.
PIR-koden har setts över och nu borde inte tempsensorvärden skrivas över av PIR-"temp":en.
IRQ-hanteringen har också gjorts mer robust. Innan förekom det sporadiska IRQ.
La till en tabell i första posten där det är lättare att se vad som stöds av de olika versionerna.

Uppdatering 18:
esic_clone-0.9.3.zip samt fineoffset_clone-0.5 finns att ladda ner.
Nu fungerar både esic och fineoffset-versionen mycket bättre på RFXtrx433.
Jag hade tidigare testat med bara en sensor och det fungerade alltid. Däremot om man kopplade in t.ex. 1xDHT22 samt 3xds18b20 så var det sällan som RFXtrx433 detekterade ens någon av sensorerna.
Efter att ha förlängt preamble på båda versionerna så fungerar de alltså nu på RFXtrx433.

Uppdatering 19:
Det går även att ladda ner koden här, https://code.google.com/p/wireless-multi-sensor/

Uppdatering 20:
esic_clone-0.9.4.zip finns att ladda ner.
Nu stöds även DS1820, DS18S20 samt DS1822 utöver tidigare DS18B20.

Uppdatering 21:
esic_clone-0.9.5.zip finns att ladda ner.
esic_clone-0.9.4 var felaktig. Jag verifierade på fel platform. Den här ska vara korrekt. Jag ber om ursäkt.

Uppdatering 22:
fineoffset_clone-0.6.hex finns att ladda ner.
Nu stöds även DS1820, DS18S20 samt DS1822 utöver tidigare DS18B20 även för fineoffset.
Batteristatus med DS18X20/22 fungerade inte i version 0.5. Fixat.
Rättat en bug i crc-beräkningen så att den även fungerar med Tellstick NET/DUO som kör beta firmware.

Den här versionen har jag av olika anledningar valt att leverera endast som hex.
Den som tidigare har behövt göra ändringar av sensorID, antal omsändningar eller sändiningsintervaller, kan även nu göra detta. Det görs då i EEPROM:et som jag använder som en konfigurationsarea. The PIR_SENSOR_ID is by default 154 decimal. The DHT_SENSOR_ID is the OSCCAL value by default, but can be changed to something else by changing value to something different from 0 in the DTH_SENSOR_ID address.

Nått liknande projekt har jag funderat på, men då kunna ha flera tempsensorer genom att skicka som olika enheter till telsticken.
Skulle behöva övervaka ca 10 olika temppunkter i pannrummet.

Jag har funderat kring samma sändare men en Arduino som hjärna.
Har dock inte kommit längre än just funderingar.

Bra jobbat!

Måste fråga detta,
När man sätter housecode och channelcode direkt i pic:en så kommer väl enheten inte att byta id
när man byter batteri som det är på dom färdiga som man kan köpa? Stor fördel
Har du kollat hur länge batteriet räcker?

Tycker detta är super måste helt klart prova att göra ett par st.
Har några ställen som mitt 1-wirenät inte räcker till.

Det stämmer. Man sätter Huskod och kanalkod direkt i assemblerkoden, så den kommer inte att ändras vid batteribyte. Bara om du programmerar om PIC:en med en ny inställning. Det samma gäller även för hur ofta man vill att den sänder.

Jag tycker att det är ganska onödigt att sända temperaturen varje minut. Var 10:e minut räcker för mig. Detta gör att trafiken i luften minskar samt att batteriet räcker 10ggr längre.

Angående batteritiden. Jag loggar temp, men också batteristatus på den här sidan, http://open.sen.se/niclas_senses.
Just nu har jag ställt in min tempsensor att sända var 15:e sekund. Detta för att snabba upp förloppet med att tömma batteriet. Batteriet kommer att räcka till X antal sändningar. Om man väljer att skicka var 10:e minut i.st.f. var 15:e sekund, kommer det vara ganska enkelt att räkna ut hur hur länge batteriet kommer att räcka. Dock har ju batterier en självurladding, så det blir en approximation.

Jag räknade fram att om jag med 4 sändningar per minut kan sända i 18 dagar, så kommer batteriet att räcka ett år om jag skickar var 10:e minut. Jag startade med nyladdade 3xAAA NiMH batterier den 16/1, så om batteriet räcker förbi 4/2 så borde ett år utan att ladda batterier vara realistiskt.

När jag är färdig med det här testet så ska jag byta ut AAA-batterierna mot ett CR2032 och se hur länge ett sånt batteri räcker. Det ska också bli intressant att se hur det påverkar räckvidden (3.8V kontra 3V).

Angående drifttiden så hade jag tidigare lite funderingar, med nyare NiMH2-batterier i åtanke.
http://elektronikforumet.com/forum/view ... =2&t=62550

Ser man på självurladdningen på gamla vanliga NiMH-batterierna så blir man nästan lite ledsen. På 2-3 månader har de flesta tappat 50% av energin.
http://www.candlepowerforums.com/vb/sho ... arge-study

På ett år har alla utom Eneloop i stort sett självurladdat helt.

Spännande projekt i alla fall. Ska följa det

Som vanligt så går jag händelserna i förväg och köpte det som behövs till 2 st till att börja med.
Kommer hem glad i vågen och upptäcker att min multiprogrammerare 3.5 inte fungerar till PIC12F675
Kommer en sån här från ebay att fungera eller har någon nåt annat förslag? jag kommer antagligen bara att göra några tempgivare.
http://www.ebay.com/itm/JDM-Programmer- ... 6792271%26

Kul!

Jag kan tyvärr inte säga så mycket om den du länkar till.
Jag kan bara rekommendera den här, http://item.mobileweb.ebay.com/viewitem ... 3130388361
$20 kostar den, och då får du tre saker i en.
- 3-kanalers logikanalysator.
- usb-seriell adapter
- PIC-programmerare så klart.
Den är också väl integrerad i MPLab-miljön. Ett säkert kort.

Tackar för tipset
Då var den med beställd, då e det bara att vänta och vänta!!

Onekligen imponerande att koda detta i assembler! Själv sitter jag och fuskar med ett liknande projekt i Arduino.

ecenier: Kul att se att du tog på dig att starta projektet. Nu är det bara support för flera enheter på 1-wire bussen som saknas, vilket inte borde vara särskilt svårt när det mesta redan är färdigt.
Hjälper gärna till när jag har tid, men hade föredragit att koden var i tex C i stället för ASM.

ankan: Jag har redan börjat med att försöka stödja fler enheter, men bara av typen DS18B20.
Planen är att man sätter en Channel code(CC) och en start för House code(HC). Sedan läser man av alla (N st.) DS18B20 och skickar sedan ut allt på formen,
data-paket(temp1) CC:HC ==> data-paket(temp2) CC:HC+1 ==> ..... ==> data-paket(tempN) CC:HC+N
Det kommer alltså se ut som man har N stycken separata ESIC/UPM sensorer.

... men jag har inte funderat så mycket mer på det. Det kanske finns bättre sätt.
Jag har lite svårt att få tiden att räcka till då jag har en 2-åring och en 4 månaders bebis hemma
Status nu är att jag skrivit koden, men jag har inte fått det att funka än.

ecenier:

Jag hängde inte riktigt med hur du menar med CC och HC.

Jag tänker mig att man gör en sökning på 1-wire bussen för att ta reda på alla sensorers 64-bit id och sedan frågar varje sensor efter dess värde.
Sökningen efter alla sensorers id räcker att man gör vid uppstart tex. Sedan är det bara att starta om enheten om man har tagit bort eller lagt till sensorer.

När vi sedan ändå har sensorns id så är det bara att plocka några bitar av den som man kan ha som huskod respektive enhetskod.

Vet inte hur bökigt att göra detta i ASM men kör man C, är det relativt enkelt. Då krävs det inte mycket för att lägga till CRC check på det man tar emot.

Kanske enklast att köra på tex Arduino då det redan finns massa färdiga bibliotek för bl.a. 1-wire.

Det där med 1wire rom search är redan fixat
Det jag pratade om är hur jag nu ska skicka ut datat i luften. Där låtsas jag att jag först är en givare med channel code C och house code X
Nästa sensors temperatur skickar jag genom att låtsas vara sensor med CC C och HC X+1 osv

Då förstår jag. Det låter bra.

Man kanske ska sätta ihop lite komponenter så man är redo när du kommer och serverar nästa version.
Uppskattar verkligen att du har tagit tag i projektet.

Förstår att du har svårt att få tid till projektet med småbarn i hemmet. Är i samma situation själv.

Kan någon vara snäll och skicka en hexfil?

Jag lyckas inte få något liv i den alls, inte ens GP4 som sätts i init
får liv. Då jag kollat kopplingen flera gånger samt testat två olika
kretsar så tänkte jag att det kanske är assembleringen som blir fel.

Så en färdig hexfil, HC, CC och SAMPLE_DELAY spelar ingen roll,
skulle vara underbart

@ecenier
Intressant projekt, trevligt att du delar kod och schema