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Heizungstemperaturmessung
Nach längerer Pause ist es nun wieder an der Zeit, ein kleines Elektronikbastelprojekt in Angriff zu nehmen. Im Dezember 2024 bin ich in Wohnung Nr. 6 gezogen. Wohnung Nr. 6 hat eine Fußbodenheizung, bei der die Vorlauftemperatur allerdings extrem hoch eingestellt ist. Daher hatte ich am Vor- und Rücklauf Temperatursensoren befestigt und mit einem Heemol ESP-WROOM-32 eine provisorische Temperaturmessung gebastelt. Im Laufe des Jahres habe ich Home Assistant immer weiter ausgebaut und jetzt bietet es sich doch an, dieses Provisorium in einen auerhaften Zustand zu überführen.
Die genaue Messung der Vor- und Rücklauftemperatur ermöglicht es mir, für jeden Raum in meiner Wohnung die Heizleistung der Fußbodenheizung zu berechnen. – Das ist sehr praktisch, um die Heizkosten im Blick zu haben.
Material
- Heemol ESP-WROOM-32 (kompatibel zu WeMos Lolin D32)
- Dallas-Sensoren
- Pololu 5V Step-Up/Step-Down Voltage Regulator S13V30F5
- Niedervolt-Buchse
- LEDs (LEDs 3mm Flachkopf)
Elektrischer Aufbau
Die gesamte Elektronik soll gespeist werden können mit einem USB-Netzteil. Um die Elektronik zu schützen verbaue ich wie immer einen Spannungswandler mit Verpolungsschutz.
Pinout ESP32: https://lastminuteengineers.com/esp32-pinout-reference/
Dallas-Sensoren
Achtung: Pull-up-Widerstande an D12 und D13 können beim booten Probleme machen. Am besten diese Pins nicht nutzen.
LEDs
Der Betriebszustand wird über LEDs kommuniziert.
- weiß pulsierend: in Betrieb
- rot: keine Verbindung zum WLAN
- blau: Daten werden gesendet
- pink: Messung läuft
Zuordnung der LEDs zu den GPIO:
- D18: weiß
- D19: rot
- D25: blau
- D32: pink
Betriebsspannungen und Vorwiderstände
| Farbe | Durchlassspannung | Vorwiderstand |
|---|---|---|
| weiß | 2,8 V – 3,4 V | 51 Ohm (2,8V, 10mA) |
| warmweiß | 2,8 V – 3,4 V | |
| rot | 1,8 V – 2,5 V | 62 Ohm (2,1V, 20mA) |
| blau | 2,8 V – 3,4 V | 15 Ohm (3,1V, 15mA) |
| grün | 2,8 V – 3,4 V | 68 Ohm (2,8V, 8mA) |
| gelb | 1,8 V – 2,5 V | |
| orange | 1,8 V – 2,5 V | |
| UV | 2,8 V – 3,4 V | |
| pink | 2,8 V – 3,4 V | 24 Ohm (3,0V, 14mA) |
Sehr schöne Webseite, um Vorwiderstände zu berechnen: https://leds-and-more.de/Widerstandsrechner
Betriebszustände
Es werden verschiedene Betriebszustände der Heizungstemperaturmessung durch vier LEDs signalisiert.
Systemstatus / Programm läuft
Der Systemstatus wird durch pulsieren der weißen LED signalisiert.
| Zustand | Bedeutung | Blink-/Leuchtmuster |
|---|---|---|
| Sanft pulsierend | Programm läuft normal | „Atmung“ (Cosinus-PWM, ca. 2,2 s Zyklus) |
Status der WiFi-Verbingung
Der Status der WiFi-Verbindung wird durch die rote LED signalisiert.
| Zustand | Bedeutung | Blink-/Leuchtmuster |
|---|---|---|
| Aus | WLAN verbunden, Signal gut | LED aus |
| Langsam blinkend (1 Hz) | WLAN verbindet sich / kurzer Verbindungsverlust (< 15 s) | 500 ms an / 500 ms aus |
| Doppelblitz alle 10 s | WLAN verbunden, aber Signal schwach (RSSI < −75 dBm) | 2 kurze Blitze, dann aus |
| Dauerlicht | WLAN länger als 15 s getrennt | LED permanent an |
Messung und Sensorqualität
Der Status der Messungen und die Sensorqualität wurd durch die pinke LED signalisiert.
| Zustand | Bedeutung | Blink-/Leuchtmuster |
|---|---|---|
| 1 kurzer Blitz | Messung erfolgreich, beide Sensorwerte frisch | 150 ms an |
| 3 kurze Blitze | Messung mit Fallback-Werten (mind. ein Sensor nicht frisch) | 3× (120 ms an / 120 ms aus) |
| Schnelles Flackern (~1,6 s) | Messung ungültig (keine plausiblen Werte verfügbar) | 10× (80 ms an / 80 ms aus) |
Datenübertragung / Kommunikation
Die Datenübertragung wird durch die blaue LED signalisiert.
| Zustand | Bedeutung | Blink-/Leuchtmuster |
|---|---|---|
| 1 kurzer Blitz | Start eines HTTP-POST (Sendeversuch) | 80 ms an |
| 2 kurze Blitze | Daten erfolgreich an Home Assistant gesendet | 2× (80 ms an / 80 ms aus) |
| 1 langer Blitz | Fehler beim Senden (HTTP-Fehler, keine Verbindung) | 800 ms an |