Infrarot-Lesekopf für Stromzähler
Über die letzten Jahre habe ich einige Erfahrungen mit Infrarot-Leseköpfen für den Stromzähler gesammelt. Diese Informationen möchte ich in diesem Blog-Beitrag noch einmal zusammentragen und für Dich aufbereiten. Für ein und das selbe Problem gibt es zig verschiedene Lösungsansätze und Wege. Über die Jahre habe ich die verschiedensten Lösungen präsentiert und ausprobiert. Damit Du das nicht auch machen musst, hier eine Zusammenfassung.
Also Information zu Beginn möchte ich festhalten, dass diese Anleitung für Stromzähler mit einer D0-Schnittstelle. Diese liefert über eine optische Schnittstelle digitale Informationen. Ein Infrarot-Lesekopf nimmt die periodisch gesendeten SML-Daten auf dem Zähler ab und sendet diese nach Verarbeitung weiter.
In diesem Beitrag wird nicht die S0-Schnittstelle vieler Zählermodelle behandelt. Dabei handelt es sich um eine Zähler-Schnittstelle, welche zum Beispiel 1000x pro kWh blinkt. So muss das angeschlossene Gerät “mitzählen” um den korrekten Zählerstand zu kennen. Werden Impulse verpasst, stimmt der Wert nicht mehr. Das ist bei der digitalen Schnittstelle hier nicht so.
Video IR-Lesekopf (TTL) von Volkszähler
Alles begann für mich mit dem Bau eines TTL-Lesekopfes für den Stromzähler vor gut zwei Jahren. Die Komponenten habe ich mir bei Reichelt bestellt (Komponenten siehe unten). Dafür muss man sich als erstes eine Gerber-Datei erstellen und die Platine dann bei JLCPCB oder anderen Anbietern bestellen. Die Bauteile sind relativ klein und man sollte schon fit mit dem Lötkolben sein. Die Platine kommt dann in ein selbstgedrucktes Gehäuse (siehe Thingiverse-Link) und wird mit einem Magneten am Zähler festgehalten.
Danach hat man einen TTL-Lesekopf. Dieser kann an alle möglichen Systeme angeschlossen werden. Mehr dazu weiter unten in Folge-Videos.
»IR-Lesekopf Belegung«
Video IR-Lesekopf am Raspberry Pi
Da der TTL-Lesekopf nun universell einsetzbar ist, kann dieser an die verschiedenste Hardware angeschlossen werden. So zum Beispiel auch an einem Raspberry Pi, welcher an den GPIO-Pins ebenfalls eine serielle TTL-Schnittstelle bereitstellt.
Um den Anschluss so einfach wie möglich zu realisieren, habe ich eine eigene Platine entworfen, an welche man den Lesekopf per RJ10-Stecker anschließen kann. Genauso gut können aber auch Jumper-Kabel verwendet werden.
Die Gerber-Dateien für die Platinen findest Du jeweils unter Releases! Du musst also nicht unbedingt KiCad installieren und nutzen, sondern kannst damit direkt die Platinen bestellen.
»IR-Lesekopf RaspberryPi«
Video IR-Lesekopf am ESP8266
Da wahrscheinlich kaum jemand einen Raspberry Pi direkt in der Verteilung hat (oder in der Nähe), kann man die Daten auch mit einem Mikrocontroller entgegen nehmen und per WiFi an andere Systeme weiter reichen (Beispielsweise per MQTT).
Hierfür kann ein beliebiger ESP8266 verwendet werden. Der Einfachheit halber nutzen die meisten dafür wohl einen Wemos D1 Mini oder eine NodeMcu v3. Beides sind “Entwicklerboards”, welche die Verwendung des ESP8266 etwas einfacher machen.
Als Software auf dem ESP eignet sich zum Beispiel Tasmota, was aber im Standard kein SML versteht. Also muss das Feature erst aktiviert werden und es muss eine eigene Version gebaut werden. All das habe ich im Video dokumentiert.
- Tasmota Dokumentation
- Tasmota Dokumentation - Smart Meter Interface
- Tasmota Dokumentation - Compiling
»IR-Lesekopf am ESP8266«
