Hallo Zusammen,
ich habe mir vorgenommen, folgendes Thema mal ausführlich darzustellen:
Wie lese ich Die analogen(!) Strom-, Wasser- und Gaszähler eines Hausanschlusses mit dem Raspberry-Pi (und nur ganz wenigen Zusatzbauteilen) aus und verarbeite die Daten.
Es gibt schon ältere Einzelthreads zu diesem Thema, aber hier möchte ich das als Gesamtlösung zusammenfassen:
- Analogen Ferraris Stromzähler auslesen
- PiEM - Ferarris Stromzähler, Gaszähler und Wasseruhr auslesen
- Strom/Wasserzaehler mit Reflex-Lichtschranke auslesen
- mein privates Projekt: Auslesung von Wasserzählern
- Stromablesen von analogen Stromzähler über Lichtschranke
Digitale (Strom-) Zähler werden ausdrücklich hier nicht behandelt.
Es gibt noch alternative Herangehensweisen, die ich auch nicht behandeln will:
- Wasserzähler auslesen - in "primitiv" -- per OCR und Kamera (wird hier nicht behandelt)
Die Bauteile, die benötigt werden (zusätzlich zu einem Raspberry Pi), sind ggf. in der Bastelkiste vorhanden:
- 1 Reed-Kontakt (für den Gaszähler),
- eine möglichst helle grüne LED (für den Ferraris Stromzähler),
- eine möglichst helle grüne oder gelbe LED (für den analogen Wasserzähler),
- zwei Phototransistoren (fast egal, welcher Typ) jeweils einen für Strom und Wasser-Zähler,
- 3x 1kOhm Widerstände (je einen für Strom- Wasser- und Gaszähler),
- 2x 1kOhm Vorwiderstand (für die LEDs, für Strom und Wasserzähler),
- 2 Kondensatoren (im nF bis µF Bereich, keine Elkos, 100nF sind 'ne gute Größe) jeweils einen für Strom und Wasser-Zähler,
- 2 Widerstände im 100 kOhm Bereich. jeweils einen für Strom und Wasser-Zähler (evtl. nicht nötig),
- Etwas Draht und Klebeband. Ggf. Pappe, um Umgebungslicht abzuschirmen,
- Steckernetzteil 5V für den Raspberry Pi.
Nice to have:
- Ein Gehäuse für den Raspberry Pi
Der Raspberry Pi kann headless betrieben werden, also werden nicht(!) benötigt:
* Tastatur, Maus und Monitor
Wir benötigen außerdem nicht(!):
* Analog-Digital-Wandler oder dergleichen, Kamera, zusätzlichen Arduino oder dergleichen
Keine Angst: Es werden dennoch Analogwerte erfasst und die Software schreiben wir uns selbst. Ein einziger Raspberry Pi kann alle drei Zähler geichzeitig auslesen. Es sind keinerlei Eingriffe in die Zähler erforderlich. Die Auslese der Daten erfolgt optisch und magnetisch von außerhalb des Gehäuses.
Kurz zum Prinzip:
- Der Gaszähler ist am einfachsten auszulesen. Mit der letzten Ziffer der Anzeige rotiert intern ein Magnet, der einen Reed-Kontakt, der außen angebracht wird, auslösen kann.
- Der Wasserzähler hat einen rotierenden kleinen Spiegel. Hier kommt eine Reflex-Lichtschranke zum Einsatz.
- Der Ferraris-Zähler ist am kniffeligsten: Hier rotiert eine rote Markierung auf der rotierenden Scheibe. Diese Markierung wollen wir auch per Reflex-Lichtschranke erkennen.
Zur Realisierung:
- Auf dem Raspberry Pi werden wir einen WEB-Server (apache) laufen lassen, der die Anzeige aller Werte und grafische Auswertung übernimmt.
- Zusätzlich lassen wir einen MQTT-Broker (mosquitto) laufen, der die Echtzeitwerte für allerlei Anwendungen im Netz zur Verfügung stellt.