aivs 7 июн 2017 в 17:16

Еще один беспроводной датчик температуры и влажности. Z-Wave плата Z-Uno + Sensirion SHT20

5 мин

18K

ГаджетыУмный домИнтернет вещейDIY или Сделай сам

Туториал

+11

Комментарии 79

Ruckus 7 июн 2017 в 17:27

За 700р есть датчик xiaomi, правда для его работы необходим Gateway их же (цена около 3000, в сумме какраз как сабж выйдет). Зато размеры в диаметре менее четырёх сантиметров и есть возможность мониторинга при наличии интернета из любой точки земного шара. А сейчас предзаказ на аналогичный датчик ещё и с давлением. Это если о цене и функционале =)
А если говорить об изучении МК, то проектик вполне подходит, выглядит довольно простым даже для новичков.

Ruckus 7 июн 2017 в 17:33

Расскажите лучше как вы управляете кондиционером и увлажнителем, пролистал ваши статьи в надежде, что уже писали, но не увидел.

aivs 7 июн 2017 в 17:38

Там ничего сложного, поэтому и не стал специально писать. Для кондея я использую тот же модуль ИК, что и для телевизора:
https://habrahabr.ru/post/193572/

А увлажнитель включен через Z-Wave розеточный модуль Everspring, благо у меня не сбрасывается режим после отключения питания.

aivs 7 июн 2017 в 17:34

В моем случае, Z-Wave контроллер у меня уже есть, поэтому и была выбрана Z-Uno. Этот проект, как учебный, в перспективе можно более крутые вещи сделать на Z-Uno.

Akon32 7 июн 2017 в 17:33

Дорого-то как…
Контроллер & радио на базе ESP8266 выйдет раз в 25 (!) дешевле.

aivs 7 июн 2017 в 17:39

Спорим вы не сделаете датчик влажности на батарейках на ESP8266!!!
потребление ESP8266 — 300 (при передачи 700 мА)
потребление Z-Uno — 7 мкА (30 мА)

-3

Akon32 7 июн 2017 в 17:51

Спящий режим — наше всё. Единицы микроампер.
И где вы такие цифры взяли? По даташиту: "в среднем" — 80мА, при поддержке соединения ~ 1мА.
По-вашему, оно 2 ватта рассеивает? Это была бы печка.

aivs 7 июн 2017 в 17:57

Немного перегнул, по даташиту у ESP8266 все очень хорошо, но на GT много статей есть, при различных условиях потребление в режиме передачи от 80 до 400 мА.
В режиме сна < 1мА.

Нужно будет на ESP8266 собрать такой же датчик для сравнения.

-2

dmitryrf 7 июн 2017 в 22:56

Личный опыт: 2 датчика на ESP8266. Один измеряет температуру полотенцесушителя с помощью DS18B20, другой — давление воды с помощью АЦП. Оба передают данные раз в 5 минут и засыпают. Оба работают от китайских повербанков на элементе 18650 емкостью около 2000 mAh. Обоих хватает примерно на 2 недели.
Потихоньку делаю замену на STM8L+NRF24. Предварительный подсчет показал несколько лет от одной CR2032.

e_butcher 8 июн 2017 в 09:21

А температура и давление перманентно измеряются или тоже раз в 5 минут?
И чем обусловлено такое отличие в сроке работы ESP и STM, объясните несведущим…

dmitryrf 8 июн 2017 в 10:47

Измерение тоже раз в 5 минут, остальное время контроллер спит.

Есть два существенных отличия — потребление в активном режиме и время активной работы. ESP находится в активном режиме 10 секунд. Больше половины из них уходит на регистрацию в сети. Потребление в активном режиме — 80 мА.
STM8 будет находиться в активном режиме менее секунды. Уже снизили потребление в 10 раз. Потребление в активном режиме будет менее 15 мА (примерно 10-12 на NRF24 и 2-4 на STM8). Снизили потребление еще в 5 раз. Таким образом в худшем случае STM8+NRF24 потребляет в 50 раз меньше, чем ESP8266. Если вдаваться в детали, можно еще много где наэкономить.

Добавлю, что в случае ESP идет передача данных через MQTT — это дополнительное время на обработку уровеня абстракции. STM8+NRF просто пуляет данные в эфир без регистрации в сети и установки соединения. Перекладывание из эфира в MQTT будет делать базовая станция, запитанная от сети.

Akon32 8 июн 2017 в 12:16

Естественно, "что-нибудь"+NRF24 будет правильней — я предложил ESP8266 только из-за простоты использования совмещённого CPU и радио.

А пробовали задействовать в ESP8266 режим сна, в котором удерживается соединение с AP ("light-sleep") ?

dmitryrf 8 июн 2017 в 12:21

Нет, даже не слышал. Нашёл в интернете цифру 10-15 мА в данном режиме. Совсем не подарок :)

Akon32 8 июн 2017 в 13:27

15mA — это при активном CPU. В light-sleep, якобы, порядка 0.9mA.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

dmitryrf 8 июн 2017 в 13:49

Допустим, мы экономим 5 секунд на подключении к сети. При среднем токе активного режима около 80 мА, это 400 мАс (миллиампер*секунд). Пять минут сна в таком режиме стоят 0.9 мА * 300 с = 270 мАс. Т.е. выгода у нас 130 мАс на каждом цикле. За две недели происходит примерно 4000 пятиминутных циклом. Суммарная экономия составит 520 000 мАс. Каждый цикл стоит 270 + 400 = 670 мАс. Т.е. получим на 520 000 / 670 = 776 циклов или почти 65 часов работы. Неплохо. Если немного подкорректировать мой код, то, думаю, можно дотянуть время работы до 3 недель. Есть над чем подумать :)

Alexeyslav 9 июн 2017 в 08:18

3 недели работы для внешнего датчика это не срок, там должен быть минимум год. Поэтому даже думать не стоит — зря драгоценный ресурс потратите когда есть очевидно более выгодная схема.

dmitryrf 9 июн 2017 в 09:21

Тут вопрос трудозатрат. Работающие две недели датчики уже есть. Если парой строк кода за 5 минут я смогу увеличить время работы на 50%, то почему нет?

aivs 9 июн 2017 в 10:33

Датчик который работает 2 недели…
Получается вы работаете на датчик (постоянное обслуживание), а не датчик на вас

dmitryrf 9 июн 2017 в 10:36

Изначально я ожидал, что он протянет пару дней и на этом эксперимент закончится. Потом решил, что менять аккум два раза в месяц — совсем не трудно. А теперь пилю замену, т.к. за годик подзадолбался :)

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

dmitryrf 9 июн 2017 в 11:40

Опыт показал, что через две бетонных стены (угол) она уже не пробивает, так что БС придется поставить примерно в центре квартиры, а там прямая видимость во все стороны. Так что, да, хватит.

Собственно, по той же причине в центре пришлось вешать точку доступа 5 ГГц, иначе сигнал не проходил.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Kisa_ua 7 июн 2017 в 18:14

Соглашусь, что такое решение очень и очень дорогим получается. При наличии raspberry в системе управлением, можно было бы и на rf433 + attiny + датчик температуры/влажности. Это на тот случай когда хочется МК освоить.
Можно прикупить Oregon Scientific THGN132N(15-20у.е.), работает по rf433, описание протокола описано на просторах интернета. На raspberry приемник и управляем чем угодно и как угодно. Аналогичный датчик стоит на улице и уже больше трех лет на 2х батарейках АА работает.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Kisa_ua 7 июн 2017 в 19:55

C stm8l + si4432 + BME280 не сталкивался, поэтому плюсов и минусов не могу сказать, думаю такое решение тоже имеет место быть. А вот Аtiny85 и прикручивать к нему датчик температуры/влажности и передачи показаний по RF433 пробовал.
Забыл добавить, что минусом работы с rf433 на дешевых приемниках/передатчиках является дальность передачи данных.
Соглашусь с комментарием ниже от Nizametdinov, если уже есть система работающая на Z-Wave, то добавлять в нее различные RF протоколы, которые работают на различном железе, приведет к танцам с бубном.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

aivs 7 июн 2017 в 20:56

Иногда разумнее переплатить, чем взять подешевле и тратить время на настройку и постоянную поддержку (если конечно это не сама цель — потратить время на развлечение).

-1

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Kisa_ua 8 июн 2017 в 10:29

В моем случае получается, если датчик орегоновский на улице, то пробивает одну стену несущую дома и 1-2 перегородки из гипса. Дальше уже не получается ловить сигнал. Приемник из дешевых китайских рф433. Аналогичный опыт в квартире, пробивает две кирпичных комнатных перегородки (приемник и передатчик из дешевых). Третью стену уже не пробивает. Но решение получается копеечным (raspberry не в счет).
Аtiny85 в режиме с watchdog таймером ~5 µA. Информация с просторов интернета, сам не проверял. Моя поделка на attiny85+rf433+ds18b20 на 3-х батарейках проработало более 2-х лет, что ИМХО приемлемо.
ESP8266 очень интересная вещь, но применяю такие решения только там где есть возможность постоянного питания и не требует применения акку/батареек.

Bonio 7 июн 2017 в 20:55

rf433 + attiny

Тут с питанием городить что-то нужно будет, потому, эти передатчики зачастую требуют 12 вольт.
Есть 5-вольтовые или даже 3-вольтовые, но и им нужно по мере разряда батарей поддерживать это напряжение, иначе он перестанет работать, когда в батарейке еще будет оставаться половина заряда.

Kisa_ua 8 июн 2017 в 10:36

rf433- 5v — http://www.electrodragon.com/product/433m-rf-wireless-module-a-pair-of-receiver-and-transmitter/
Operating Voltage
– 1.8 — 5.5V for ATtiny25V/45V/85V
– 2.7 — 5.5V for ATtiny25/45/85
для передатчиков требуется напряжение, от этого зависит дальность передачи сигнала, но все равно это не 12в.

Bonio 8 июн 2017 в 10:46

Вот про эти я и говорил, они требовательны к напряжению. А т.к. для датчиков разумнее всего применять питание 3в (таблеттка или две AA или AAA), получается, что при емкости батареек в 90% передатчик уже ничего передавать не будет. А зимой, например, и вовсе работать перестанет.
С такими передатчиками нужно городить повышающие step-up преобразователи, которые сами по себе достаточно сложны, чтобы уже они высаживали батарейку до нуля.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Kisa_ua 8 июн 2017 в 11:07

Ок, согласен, что требуется большее напряжения для правильной и стабильной работы и для этого простое решение с питанием от 3х или 4,5в годится для поиграться, а для более серьезных проектов/вещей не годиться. Поэтому лучше поискать готовое решение на рынке. Как я писал ранее, готовый датчик орегоновский стоит в пределах 15-20 у.е., вероятно можно найти и другие датчики.
Решение с китайскими xiaomi gateway + датчики температуры+ управляемые розетки будет сравнимо по цене одной только платы Z-Wave плата Z-Uno. Из недостатков, что такое решение работает только через некий китайский сервер.

kovalyuk 8 июн 2017 в 13:19

"xiaomi gateway… работает только через некий китайский сервер"
Работает (может) через ваш персональный сервер — MajorDoMo, Domoticz, OpenHAB

Kisa_ua 8 июн 2017 в 13:53

Немного, не верно написал, конечно можно работать через персональную систему управления, но при этом все равно данные о включении и выключении розеток/выключателей будут отправляться на сторонний сервер. Такое поведение добавляет уязвимости в систему. Для меня это недостаток, что нельзя изолировать систему. Хорошо, если это просто датчики температуры, открытия дверей, дыма, которые просто сигнализируют о неком событии.
Как раз сейчас тестирую xiaomi gateway + domotociz + homekit

kovalyuk 8 июн 2017 в 14:02

"данные будут отправляться на сторонний сервер"
Нет, это не так. Ваша и "вражеская" системы могут мирно сосуществовать, но если, скажем, на роутере перекрыть врагам воздух, всё будет подконтрольно только вам. Версию про аппаратные и программные закладки исключаем.

Kisa_ua 8 июн 2017 в 18:34

В родном приложении (Mi Home), есть функция постановки на сигнализацию. При этом getaway моргает глазом и пикает как автомобильная сигнализация. Перенести данную функцию на domoticz без дополнительных сценариев не получается или я пока не разобрался, как это правильно сделать. Поэтому полностью закрывать на роутере «врагам» воздух не хотелось, а хотелось оставить только функцию постановки и снятия с «сингализации». Если перекрывать воздух «врагам», то необходимо придумать как ставить на сигнализацию систему из вне.
Правда я еще не весь 4pda перечитал.

Alexeyslav 9 июн 2017 в 11:58

Это рабочие напряжения для контроллеров а не передатчиков/приёмников. Китайцы… как напишут так сразу ховайся. Ну да, он по факту работает в этих диапазонах но только цифровая часть. У передатчика может сильно упасть выходная мощность а у приемника чувствительность(а то и вовсе пропасть у сверхрегенеративных) при приближении к нижней границе питания. В итоге пара будет работать да, только на 30 сантиметров. А выходная мощность и максимальное расстояние указаны для максимального напряжения в идеальных условиях(может даже не с комплектными антеннами).

Nikolay_Ch 8 июн 2017 в 16:30

Эм… А Вам удалось принять пакеты от датчика Орегона? Я что-то их получить не могу. Какой-то шум в эфире идет, который активизируется при передаче, но ничего похожего на байты, описанные в протоколе, я не наблюдаю. Использовал малину и приемник RX-4M50RR30SF.

Kisa_ua 8 июн 2017 в 18:24

Да, все работает и принимает показания. Приемник на rasbperry pi из самых дешевых, что вроде:
https://microcontrollerelectronics.com/fs1000a-wireless-rf433-transmit-and-receive-module-pair/

Кстати, ньюанс всех таких приемников и raspberry pi, приемник работает на 5в логике, а малина 3,3в. Поэтому необходимо понижать напряжение, например вот такой схемой
https://www.sparkfun.com/products/12009
Может работать и без понижение напряжения, но есть вероятность получить кирпич или просто не работающие пины(GPIO) на плате raspberry pi.

Nikolay_Ch 8 июн 2017 в 18:26

Вот просто соединили и все? Помех лишних не было? А пин оставляли в аналоге или в цифровой режим переводили? И… Как переводили в биты полученные данные?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Kisa_ua 8 июн 2017 в 21:53

Данная статья тоже не призывает к экономии). Тут было главное предупредить, что необходимо понизить напряжение, а уже как это сделать, личное дело каждого, потратить последнее, отказаться на месяц от курения и купить конвертер или порыться в ящике и найти пару резисторов необходимого наминала.

Nizametdinov 7 июн 2017 в 18:32

Очень годный проект и не дорого.
Коментаторы забывают про гомогенность твой системы. Воротить систему на стыке 3-4 систем на физическом уровне и потом поддерживать(а это главное) — то еще шапито.

Akon32 7 июн 2017 в 18:43

Недавно смотрел в "оффлайн" магазинах — за 3-4к можно купить симпатичные часы с погодной станцией и беспроводным наружным датчиком. Датчик из тех часов меньше и вероятно рассчитан на уличные условия.

А тут только компоненты датчика в эту цену.

aivs 7 июн 2017 в 19:29

А как информацию с этих часов в домашнюю автоматизацию передавать?
Не алике есть датчики с экраном за 99₽

Akon32 8 июн 2017 в 12:09

Боюсь, никак (если только не упарываться с веб-камерой, RPi и OpenCV).

Но в одном случае получаем готовый продукт с примерно теми же функциями(*), а в другом за те же деньги — датчик в разобранном виде. Это и удивляет, тем более, что есть альтернативы.

* на самом деле функции другие, и подойдут только части пользователей.

aivs 8 июн 2017 в 13:17

Можно же ртутный термометр использовать и датчик влажности с биметаллической пружиной и стрелочкой.
Смысл же основной, завести эти данные в домашнюю автоматизацию, повышаем уровень комфорта жизни, все ради этого!

mm7 7 июн 2017 в 20:12

А как оно с телефоном разговаривает? Z-Wave это ж не BT и не Wi-Fi.

aivs 7 июн 2017 в 20:55

Ну хаб же!

Estranged01 7 июн 2017 в 20:49

Чего-то датчик стоит не 72 рубля, а аж 482.

aivs 7 июн 2017 в 20:53

В апреле еще 72 стоил. Вообще с ценами на эти датчики странности, т.к. два датчика отличаются одной буковкой в обозначении, а цена отличается в 100!!! раз. Возможно у Voltmaster рандомайзер выставляет цены на эти датчики. Сейчас по поиску "Sensirion", самый дешевый SHT-30 за 210р http://voltmaster.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=747833230

Estranged01 7 июн 2017 в 20:54

Они в него, наверное, телевизор встроили.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Bonio 7 июн 2017 в 21:08

Sensirion SHT20

Я где то читал, что эти датчики лучше не применять на улице. На данный момент BME280 выглядит наиболее привлекательно, он и температуру и влажность и давление может мерить.
Отправку данных на narodmon.ru не думаете прикрутить?

aivs 7 июн 2017 в 21:19

В контроллере RaZberry встроенная поддержка inchart.com, туда данные скидываю.

Bonio 7 июн 2017 в 21:22

Суть narodmon на в графиках, хотя они там тоже есть, а в общедоступности информации об уличной температуре (влажности, давлении и т.д).

aivs 7 июн 2017 в 21:24

narodmon.ru прикольный сервис не знал, напишу модуль для контроллера.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

aivs 7 июн 2017 в 21:22

Еще у SHT20 можно выбрать версию с питанием от 1.8В, 3.3В, 5.0В.
Про BME280 не знаю какие варианты питания предусмотрены.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Bonio 7 июн 2017 в 21:35

Но вот в температуре BME280 сливает SHT20

Ну там не велика разница, на самом деле, у одного ±0,5%, у другого ±0,3%.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

HOMEZ 9 июн 2017 в 09:14

Большая платка какая-то, мелкая почему-то в два раза дороже.

Alexeyslav 9 июн 2017 в 14:37

Это ещё белыми нитками шито. Масса ньюансов, надо уточнять характеристики по конкретному месту и цели использования датчика. Но что-то мне подсказывает что в итоге платиновый ТС всёравно победит по характеристикам.

Alexeyslav 8 июн 2017 в 10:21

Однако, датчик температуры там не измеряет температуру воздуха, а служит лишь для компенсации температурной зависимости остальных двух датчиков. Причем компенсацию надо выполнять внешнюю, сам датчик её не производит.
Вообще, подобные датчики на самом деле игрушки по своим метрологическим характеристикам и отдавать такие данные «наружу» это верх самонадеянности.

Bonio 8 июн 2017 в 10:40

Данный датчик (BME280) позиционируется, как датчик температуры давления и влажности, даже в даташите написано «digital humidity, pressure and temperature sensor».
BMP180, например, это датчик давления, только давления. Но в нем есть также датчик температуры, но он не предназначен для снятия с него данных о температуре, а только лишь для компенсации показаний давления.

Alexeyslav 11 июн 2017 в 00:52

Ну, температуру он какую-то измеряет, но скорей всего температуру подложки датчика. Часто это вообще не вариант — толку измерять температуру подоконника, да еще слегка подогретого электричеством датчика?
Лучше всего измерять температуру платиновым ТС в металлической капсуле с низким КЧТ, который вынесен за пределы комнаты сантиметров на 50 минимум.

Bonio 11 июн 2017 в 01:07

Датчик запитывается на считанные доли секунды раз в несколько минут, как раз, чтобы исключить даже самое минимальное влияние нагрева в процессе измерения. Сам датчик выносится от основной схемы подальше, а вокруг него в плате делаются технологические зазоры, как в импульсных блоках питания, чтобы минимизировать передачу тепла к нему по плате, видел такие рекомендации в каком то даташите. Или вообще выносится на проводах в виде отдельной платы. Тогда температура его подложки и всего датчика целиком будет равна температуре окружающего воздуха.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Alexeyslav 12 июн 2017 в 09:02

Да там +- лапоть получается если не изолировать термометр от внешних излучений и восходящего потока воздуха в многоэтажке, например. Не термометр получится а черти что.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Alexeyslav 12 июн 2017 в 11:42

Однако, на своём термометре я уже научился автоматом вычитать 2 градуса. Показывает стабильно на 2 градуса больше чем есть реально. А на солнце может до 40 показать, хотя сам датчик находится в тени козырька, однако… внизу 4 этажа хорошо прогреваемые солнцем…
Пробовал вынести датчик на пол метра от стены, показывает гораздо лучше но… нужно оборудовать вынос, на временных палках это не дело.
Одно дело погодная станция, а совершенно другое дело ПРАВИЛЬНО разместить датчик от неё. В инструкции, кстати, должны быть требования к размещению датчика, но кто же их читает? Вешают куда получится.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

xtala 8 июн 2017 в 11:48

3746 рубля за термометр? Автор признайся ты зачет по экономике в ВУЗе (или техникуме) за ящик пива получил? Это просто вопиющая цифирь за сраный термометр. Хотя подозреваю твои преподаватели с гордостью рассказывали как они учили самого Путина и Набиуллину экономике. Ну эти все — олимпиады за цену полета к Марсу, «рубль упал доходы увеличились (с) », Зенит арена по цене полноценной базы на Титане. Ну и все прочие высокие экономические достижения достойные Шнобелевской премии и воспевания в Камеди клабе.

-1

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

aivs 8 июн 2017 в 14:18

контроллер RaZberry

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Показать лучшие за всё время

Еще один беспроводной датчик температуры и влажности. Z-Wave плата Z-Uno + Sensirion SHT20

Комментарии 79

Публикации

Истории