Elektronisches Türschloss per eigenem Programm ansteuern

  • Hi, ich versuche eine Box zu realisieren, die man über meine App öffnen kann (z.B. per Bluetooth Signal).


    Die Box und das Schloss sollten schon etwas stabil sein, man sollte das Schloss nicht einfach aufbrechen können.


    Einen Türöffner der per Spannung freigibt und ohne Spannung geschlossen hält habe ich hier gefunden (Affiliate-Link).

    Der RPi soll also ständig auf ein Signal über Bluetooth hören. Bekommt er das entsprechende Signal soll er ein Relais schalten, dass dann eine 6V Batterie (z.B. die hier?) zum elektrischen Schließer verbindet. Der RPi muss also nicht viel tun eigentlich.


    Jetzt meine Frage: Ist ein RPi hier überdimensioniert? Die Box soll überall eingesetzt werden können, auch Draußen, und das wird natürlich dann schwierig mit der Stromversorgung ^^

    Ich bin Programmierer, die App krieg ich also hin, mein Problem sind die elektrischen Teile, habe bisher nur einen Motor per App angesteuert über RPi, aber hier brauche ich etwas :helpnew:

    Edited 2 times, last by EnsoGrg ().

  • Ja, für sowas ist ein ESP32 besser geeignet - der hat Bluetooth, kostet weniger, braucht weniger Strom und ist zuverlässiger für so eine Anwendung. Insbesondere den Batteriebetrieb eines Pi kannst du vergessen - das Ding braucht vile zu viel Strom.


    Du wirst aber möglicherweise mit der Stromversorgung auch beim ESP32 Probleme bekommen.

    Der ESP hat zwar BLE, aber es ist offenbar nicht so einfach, ihn mit sehr geringem Stromverbrauch permanent empfangsbereit zu halten. Im Wifi-Mode braucht er 100 mA oder mehr - das würde bedeuten, dass deine Batterie nicht mal vier Tage hält. Du müsstest dich also erst mal schlau machen, wie du das Ding (falls überhaupt möglich) in einen Empfangsmodus bekommst, der wenig Strom braucht.

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    Edited once, last by Gnom ().

  • In Kombination mit einem kleinen Solarpanel auf der Box und einem 6V Akku, der von der Solaranlage geladen wird, statt einer Batterie, wäre es doch eine runde Sache und könnte auch mehrere Monate autark laufen, oder?

  • Naja, für 50-100 € bekommst du ein Panel mit ca. 50 Watt peak. In einem Wintermonat hast du nur maximal ca. 1,5 % der theoretischen Spitzenleistung, das sind also ca. 750 mW entspricht bei 5V ca. 150 mA - das könnte also gerade so reichen. Aber wo lohnt sich so ein Aufwand?

    Wäre es nicht einfacher, wenn man die Box erst mit einem Knopfdruck aktiviert, wenn man sie öffnen will und der Empfänger sonst einfach aus ist?


    Was ist denn der Hintergrund der Anwendung? Eine Paketablage oder sowas Ähnliches?

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  • Ah gute Idee mit dem Knopf, danke, das ist natürlich günstiger.
    Die Box soll ein Skateboard enthalten und an einem Skateplatz installiert werden, der etwas abgelegen ist, also kein Mitarbieter oder Kiosk in der Nähe. Dann kann man gegen eine Gebühr sich ein Skateboard per App ausleihen.

  • Nette Idee...

    Wie stellst du sicher, dass das Teil dann auch wieder ordnungsgemäß zurückgegeben wird?

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  • Der Nutzer muss sich vor'm ersten Ausleihen mit seinem PayPal Konto o.ä. verknüpfen und Bilder des Ausweis hochladen. Beim Entleihen und vorm Rückgeben müssen je 4 Fotos vom Skateboard gemacht werden und man muss bestätigen, dass nichts kaputt ist. Falls doch was ist wird schon ein vorher festgelegter Betrag abgebucht, z.B. Rolle kaputt: 10€, Achse kaputt -> 30€, Brett gebrochen: 100€ etc.

    Wenn nächster Nutzer beim Entleihen gleich schon Schaden meldet wird der vorherige Nutzer zurechtgezupft.

    Restschäden kann vlt ne Versicherung abdecken, falls die Box ein Serienhit wird :)

  • Zumindest muss man dann aber darauf vertrauen, dass der folgende User einen Schaden auch gleich erkennt, sonst kriegt er den Schwarzen Peter, wenn er es erst später merkt oder sogar erst der wiederum nächste User.

    Wie soll das mit den Fotos laufen? Das kann man doch auch manipulieren. Da macht man die Fotos gleich am Anfang und wenn man das kaputte Teil dann zurücklegt, sendet man die Fotos, auf denen es noch ganz ist.


    Wäre es nicht möglich, eine Kamera in die Box einzubauen, die die Boards nach der Rückgabe fotografiert oder sogar als Video quasi "abscannt"? Ne ESP32-Cam müsste dafür doch reichen. Evtl. in zwei Achsen beweglich, so dass sie durch die Box fahren kann, in der dann mehrere Boards nebeneinander stehen (jedes mit eigenem Deckel zur Entnahme), so dass eine Kamera alle Boards scannen kann. (Oder zwei Kameras - für Vorder- und Rückseite der Boards.) Nach der Rückgabe fährt die Kamera in den Teil der Kiste, wo das entsprechende Board steht und scannt es beidseitig von oben bis unten ab.


    Ein Stück weit sind solche Schäden ja auch einfach Verschleiß und sollten im Preis drin sein. Eine Versicherung wird sowas kaum abdecken (das wäre Toll - eine Versicherung gegen Reifenverschleiß und leeren Tank... ;- ) .

    Ein symbolischer Beitrag, um mutwilllige Beschädigungen und Fahrlässigkeit zu verhindern, ist sicher gut, aber einen Teil solltest du über die Leihgebühren abdecken. Das bleibt aber letztlich ohnehin dem Betreiber überlassen. Jedenfalls ist die Idee gut und vielleicht wirklich ein brauchbares Geschäftsmodell.

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    Edited once, last by Gnom ().

  • Ich dachte vlt kann man über die Metadaten der Bilder erkennen, wann es gemacht wurde und dann die Rückgabe verweigern, ohne dem Nutzer zu sagen woran es lag. Aber ja ganz wasserdicht is das nicht, wahrscheinlich ist es in Kombi mit der Cam am besten :thumbup: irgendein Gewichtsensor oder RFID könnte auch direkt melden, ob wirklich das Skateboard zurückgegeben wurde (Mit der Cam das direkt zu erkennen und gleich zu melden ist denke ich zu kompliziert). Ein weiterer Sensor könnte melden, dass die Tür auch sicher verschlossen wurde.

  • Hallo,

    Wäre es nicht einfacher, wenn man die Box erst mit einem Knopfdruck aktiviert, wenn man sie öffnen will und der Empfänger sonst einfach aus ist?

    Vielleicht nich nur dem Empfänger ausschalten, sondern man könnte den ESP in den Deep-Sleep schicken?


    EnsoGrg Wie sich der Stromverbrauch dadurch ändert, kannst du dem Datenblatt entnehmen.


    Vielleicht kannst du auch mal die Kombination von Raspberry Pico + Bluetooth-Empfänger oder ESP8266 + Bluetooth-Empfänger vom Stromverbrauch her betrachten. Auch die zwei können Deep-Sleep. Einfach mal ein paar Vergleiche aufstellen.


    Grüße

    Dennis

    “Ich benötige Informationen. Eine Meinung bilde ich mir selbst.”

  • Hallo,

    Vielleicht nich nur dem Empfänger ausschalten, sondern man könnte den ESP in den Deep-Sleep schicken?

    Ich meinte mit Empfänger nicht nur den Empfänger im engeren Sinne, sonder das gesamte Gertät (im Unterschied zum Sender = Handy). Und man könnte ihn tatsächlich sogar ganz ausschalten. Sleep-Modus wäre ohnehin bei Batterieanwendungen selbstverständlich, oder?

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  • Hi,


    die Methode mit dem Deep Sleep scheint mir dauerhaft zu fehleranfällig, auch wenn der ESP8266 nur 20uA im Deep Sleep braucht, mit einer 1000mA Batterie also mehrere Jahre durchhalten könnte. (Raspb. Pico braucht ~ 0,8mA bei 25°C, was bei 1000mA nur für ~50 Tage reichen würde: 1000mA / 0,8mAh / 24h).
    Das Problem ist, dass der ESP8266 Mikroprozessor zwar so wenig braucht, der NodeMCU hat ja aber neben dem Mikroprozessor auch weitere Komponenten...

    Und man benötigt dann 2 von Außen erreichbare Schalter, einen zum Aufwecken aus dem Deep Sleep und einen zum Neustarten, falls er in den Jahren irgendwann mal abschmiert.
    Aber ich denke ich werde es trotzdem mal auch damit versuchen.


    Meine bevorzugte Methode ist die Auto Power Off Methode. Da benötigt man nur einen außen liegenden Schalter zum Starten. Wird dieser betätigt schaltet er einen Transistor (P-Mosfet1) auf Durchfluss, wodurch die Spannung von 2 LiFePo4 Akkus (je 1,6V & 1600mA) zum Raspberry Pico gelangt und diesen einschaltet. Der Pico aktiviert dann sofort einen PIN, durch denn Spannung zu einem N-Mosfet fließen kann und diesen auf Durchfluss schaltet. Der hier durchfließende Strom geht zum Gate des P-Mosfet1, wodurch dieser in Durchfluss gehalten wird, egal ob der außen liegende Schalter weiterhin gedrückt wird. Der Pico hält sich also selbst am Leben so lange der PIN weiter aktiviert wird. Sobald der Verleihprozess fertig ist schaltet der Pico den PIN ab (oder fährt sich selbst runter), wodurch alles wieder auß ist und beide Mosfets wieder gesperrt sind.

    Ok das war jetzt etwas lang, aber das hier wäre die Schaltskizze, die ich mir überlegt habe:



    Da die Spannung für das Türschloss nicht ausreicht, würde ich das Schloss über einen 9V Akku mit weiterem Transistor/Mosfet schalten.


    Das hier ist die BOM:


    Microcontroller: RPico mit Stiftleisten (~6€)

    Display: I2C 0,96 Zoll OLED (Affiliate-Link) (7€)

    Bluetooth / BLE: HM-10 (Affiliate-Link) (11€)

    1x Türschloss 6V 1,7A (Affiliate-Link)

    1x robuster Schalter 24V (Affiliate-Link) <- hier bin ich mir nicht sicher, ob er auch mit 9V funktioniert??

    Akkus: 2x LiFePo4 Akkus 1,6V, 1600mA (2x 2,30€)

    1x 9V Akku 200mAh (5,37 €) (Affiliate-Link) -> sind 200mAh nicht furchtbar wenig? Reicht das?

    2x P-Transistor (IRF9630?)

    1x N-Transistor (FQP30N06?)

    Sind das passende Transistoren für 3,2 V bzw 9V??

    Bei den Transistoren hat man anscheinend auch im Ruhezustand / ausgeschalteten Zustand immer einen Drainstrom. Könnte dieser so groß sein, dass es die Akkus nach ein paar Monaten leerzieht?


    Danke für die Tipps bisher und beste Grüße

    Enso

  • Du kannst doch den "Aufwach-Schalter" von vornherein als Reset schalten.
    Ansonsten gibt es immer noch den Watchdog, der den ESP von selbst resettet, wenn er eine Weile nicht mehr arbeitet.

    Und was bitte soll denn am deep seep fehleranfälliger sein, als im normalen Betrieb? Dein Auto geht wohl auch häufiger kaputt, wenn es in der Garage steht, als wenn es fährt?


    Solche Strom-Totalabschaltungen gibt es häufiger im Web - kann man machen. Ob deine Schaltung allerdings den gewünschten Effekt erzielt, weiß ich nicht. Ich hab Schaltungen von cleveren Köpfen gesehen, die wohl funktionieren. Ganz trivial ist das nicht. Da solltest du mal googeln, statt was selbst zu erfinden.


    Wenn du ohnehin nen 9-V-Akku nehmen willst, wozu dann überhaupt noch die Popelbatterie für den ESP? Hol dir den Strom doch gleich aus dem ordentlichen Akku. Ich würd da ne kleine Motorradbatterie reinbauen, 12 V, 4 Ah, dann hast du Strom satt, die kannst du dann alle paar Jahre mal nachladen.

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  • Der Türöffner braucht AC Spannung, also Wechselspannung!

    Eine Batterie liefert immer DC, also Gleichspannung.

    Ich würde, bevor ich da überhaupt weiter plane, Testen ob der Türöffner überhaupt mit DC Spannung funktioniert.

    Denn wenn nicht, dann ist das später ein Fehler der sehr schwer gefunden werden würde.

  • Oh das hatte ich überlesen mit dem AC, danke. Vlt mach ich hier auch einfach einen Stepmotor, der einen kleinen Stahlbolzen vor die Tür schwenkt und damit verriegelt. Der Bolzen sollte dann natürlich auch ohne Motor halten, also in Rahmen und Tür fixiert sein in Schließposition. Hatte nur gehofft das mit einer bestehenden, bereits getesteten Lösung machen zu können.


    Du kannst doch den "Aufwach-Schalter" von vornherein als Reset schalten.

    Das Aufwachen funktioniert ja indem man dem Pico / MCU ein Signal auf einen PIN gibt. Das Resetten geht ja darüber, dass man die Versorgungsspannung des Pico / MCU kurz unterbricht, also am 3,3V Eingang. Geht das beides über den selben Schalter?


    Das mit dem Watchdog klingt gut, wusste ich nicht, dass der MCU das schon drin hat.

    Und ja 12V ist wahrscheinlich besser ^^