Werte des Shelly 3EM auf TFT anzeigen

Neueinsteiger · Mar 21st 2023

Wer wie ich einen Shelly 3EM verbaut hat, der möchte die ermittelten Werte verarbeiten und visualisieren. Bei mir kommt hinzu, dass ich ein Balkonkraftwerk installiert habe, was der eigentliche Grund für den Shelly war. Die Werte nur in der App zu sehen reichte mir auf Dauer aber nicht, da es nervig ist, ständig das Handy zur Hand zu nehmen, nur um die aktuellen Werte zu sehen. Daher habe ich nach einer Lösung gesucht, wie die Werte der drei Phasen einzeln und als Summe in Echtzeit dargestellt werden können. Der Aufwand sollte sich in Grenzen halten. Ich wollte mir kein großes Display an die Wand hängen, auf dem alle erdenklichen Dinge angezeigt werden. Es sollte eine dezente Anzeige werden, der die Mitbewohner entnehmen können, wann es sinnvoll ist, einen Verbraucher einzuschalten.

Als einfache und günstige Hardware bietet sich ein ESP8266 an, von dem ich noch diverse Modelle herumliegen habe. Da sich meine Programmierkenntnisse in engen Grenzen halten, habe ich nach einem Sketch gesucht, mit dem die Daten aus dem Shelly per Wlan ausgelesen werden. Der entscheidende Tipp kam von Leroy Cemoi. An dieser Stelle noch mal

Mit diesem Sketch als Basis habe ich zum Test ein 7-Segment Display angeschlossen. Als klar war, dass alles so läuft, wie ich es mir vorstelle, habe ich dieses gegen ein 1.8" TFT getauscht. Als Gehäuse dient ein defekter AVM Fritz!Powerline 510E. Die Beschriftung des Deckels lies sich mit Terpentin Ersatz sehr schnell entfernen.

Die Original-Platine habe ich demontiert, ein passendes Loch in den Deckel gefräst und das Display von hinten eingeklebt. Ziemlich enge Geschichte in dem Gehäuse, aber wenn man die Kabel lang genug lässt, findet sich irgendwann eine Anordnung der Komponenten, bei der sich der Deckel schließen lässt.

Wichtig: Alles gut isolieren. Da sind 230V AC sehr nah an den DC-Komponenten!!

In der Nacht fiel mir auf, dass das Display den ganzen Raum erleuchtet. Daher habe ich zusätzlich noch einen LDR installiert, mit dessen Werten die Helligkeit des Backlights gesteuert wird. Für den LDR habe ich das im Gehäuse vorhandene Loch des Reset-Tasters genutzt, dass wie dafür gemacht zu sein schien.

Das Mapping muss noch etwas angepasst werden, daher lasse ich mir den Wert in der ersten Zeile zum Debugging anzeigen. Der verschwindet natürlich demnächst.

Updates werden der Einfachheit halber OTA aufgespielt.

Rein technisch läuft das jetzt so, wie ich es mir vorgestellt habe. Optisch kann man die Anzeige vielleicht noch aufhübschen.

DeniNoVeto · Apr 9th 2023

Hallo, erstmal Super Projekt.Könntest du evtl. deine Sketch Hochladen oder zusenden?

Neueinsteiger · Apr 9th 2023

Das kann ich gerne machen. Allerdings ist der Sketch mangels meiner Programmierfähigkeiten eher "Kraut und Rüben".

Die Wlan und IP Daten Deines Netzes musst Du noch ergänzen.

C

/*  20.03.2023 Auslesen des Shelly EM3
*
*  Benötigte Hardware:
*  ESP8266 Wemos D1
*  Display TFT 1.8 SPI 160 x 128
*  LDR aus der Grabbelkiste
*  Widerstand (um den passenden Wert zu ermitteln am besten erst mal ein 100k Poti)
*  Gehäuse eines defekten AVM Fritz!Powerline 510E
*  Lochrasterplatine 2,54mm Rastermaß (Rest)
*  HLK PM-03 (3V3 Netzteil)
*  Sicherungshalter
*  Printklemme 2polig
*  Kleinkram wie Kabel, Kabelschuhe, Kapton-Tape, Aderendhülsen, etc.
*
*  Updates werden OTA übertragen, damit das Gerät nicht bei jedem Update an den PC angeschlossen werden muss.
*
*  Im Sketch darf kein "delay" verwendet werden, weil OTA sonst nicht funktioniert.
*  Den Teil des Sketches, mit dem der Shelly ausgelesen wird, habe ich von hier geschnorrt:
*  https://www.mikrocontroller.net/topic/533575
*
*  Die GPIO des ESP8266 dürfen mit maximal 12mA belastet werden. Das Backlight des Displays zieht 9-10mA.
*  Daher habe ich es direkt ohne Transistor an GPIO12 angeschlossen. Der LDR war irgendein LDR aus der Kramkiste.
*  Den optimalen Wert des Widerstandes habe ich mit einem 100k Poti ermittelt (bei Dunkelheit so lange gedreht,
*  bis 1024 angezeigt wurde) und dann für den Widerstand übernommen.
*  Die "Feinabstimmung" am konkreten Einsatzort kann man noch mit den Werten
*  des Mappings justieren. Superexakt muss das auch alles nicht sein, nur sollte das Display in der Nacht nicht den ganzen
*  Raum ausleuchten, bei Sonnenschein aber trotzdem gut lesbar sein.
*
*  Anschluss Display - GPIO
*
*  GND - GND
*  Vcc - 3V3
*  SCL - 14 (D5)
*  SDA - 13 (D7)
*  RES - 02 (D4)
*  DC  - 04 (D2)
*  CS  - 00 (D3)
*  BL  - 12 (D6)
*
*
*  Anschluss LDR
*
*  GND - LDR - Widerstand/Poti(um herauszufinden, welcher Wert am besten passt) - 3V3
*            !
*            !
*           A0
*
*  Meine Version des Wemos besitzt intern bereits einen Spannungsteiler am Eingang von A0, so dass dieser,
*  obwohl er eigentlich nur den Bereich 0V - 1V erfasst, auch 3V3 verträgt.
*
*
*
*/






#include <Arduino.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WiFiMulti.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
#include <WiFiClient.h>
// #include <TM1637Display.h>     // das zweite Display benötige ich aktuell nicht
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7735.h>


#include <ESP8266mDNS.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <ArduinoOTA.h>


// #define CLK 16          // 7 Segment Display
// #define DIO 5           // 7 Segment Display


#define TFT_RST   2     // TFT RST an D4
#define TFT_CS    0     // TFT CS  an D3
#define TFT_DC    4     // TFT DC  an D2
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);


// TM1637Display display(CLK, DIO);     // zweites Display wird aktuell nicht benötigt
const char *ssid = "daheim";
const char *password = "Dein Wlan Passwort";
String Shelly_IP = "IP des Shelly";
const int led = LED_BUILTIN;  // muss abgeschaltet sein, damit es keine Probleme mit einer Resetschleife gibt


int LDR = A0;           // LDR ist als Spannunsteiler an A0 angeschlossen (s. Eingangstext)
int sensorWert = 500;   // Der Wert wird zum Start fiktiv auf 500 gesetzt
int Backlight = 12;     // GIPO 12 steuert direkt ohne Transistor das Backlight des Displays
int Prozent = 50;       // fiktive Zahl zu Beginn
int ShowIP = 1;         // fiktive (aber sinnvolle) Anfangszahl für ShowIP


bool debugging = false;  // true: Werte werden oben im TFT angezeigt // false: Werte werden nicht mehr angezeigt
bool SerialPrint = false;// true: Serial.Print der Werte ist an // false: Serial.Print der Werte ist aus


ESP8266WiFiMulti WiFiMulti;


long myTimer = 0;
long myTimeout = 2000;              // Zeit in ms bis Werte neu auf dem Display angezeigt werden


void setup()
{
pinMode (Backlight,OUTPUT);


digitalWrite(led, LOW);
Serial.begin(115200);


WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(ssid, password);
WiFiMulti.addAP(ssid, password);  // ist zusätzlich nötig für OTA


tft.initR(INITR_BLACKTAB);         // initialisieren des ST7735S TFT


uint16_t time = millis();
//  tft.fillScreen(ST7735_BLACK);


tft.setRotation(0);                 // TFT entsprechend der Einbaulage drehen (0 - 3)
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);


while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
delay(5000);
ESP.restart();
}
// Diesen Teil des Sketches habe ich aus dem OTA Beispiel einfach nur hier rein kopiert und mit meinen Daten versehen


ArduinoOTA.setHostname("Shelly_ESP_Final");   // unter diesem Namen ist der ESP in der Arduino IDE als Port zu finden
ArduinoOTA.setPassword("admin");              // Passwort, dass beim OTA Update benötigt wird


ArduinoOTA.onStart([]() {
String type;
if (ArduinoOTA.getCommand() == U_FLASH)
type = "sketch";
else // U_SPIFFS
type = "filesystem";


// NOTE: if updating SPIFFS this would be the place to unmount SPIFFS using SPIFFS.end()
Serial.println("Start updating " + type);
});
ArduinoOTA.onEnd([]() {
Serial.println("\nEnd");
});
ArduinoOTA.onProgress([](unsigned int progress, unsigned int total) {
Serial.printf("Progress: %u%%\r", (progress / (total / 100)));
});
ArduinoOTA.onError([](ota_error_t error) {
Serial.printf("Error[%u]: ", error);
if (error == OTA_AUTH_ERROR) Serial.println("Auth Failed");
else if (error == OTA_BEGIN_ERROR) Serial.println("Begin Failed");
else if (error == OTA_CONNECT_ERROR) Serial.println("Connect Failed");
else if (error == OTA_RECEIVE_ERROR) Serial.println("Receive Failed");
else if (error == OTA_END_ERROR) Serial.println("End Failed");
});
ArduinoOTA.begin();
Serial.println("Ready");
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}


int pwr1,pwr2,pwr3,pwrsum;


int http_get(String getstr)
{
StaticJsonDocument<200> doc;
WiFiClient client;
HTTPClient http;
int pwr;


if (http.begin(client, getstr))
{
int httpCode = http.GET();
if (httpCode > 0)
{
if (httpCode == HTTP_CODE_OK || httpCode == HTTP_CODE_MOVED_PERMANENTLY)
{
String payload = http.getString();
//  Serial.println(payload);
DeserializationError error = deserializeJson(doc, payload);
if (error)
{
//    Serial.print(F("deserializeJson() failed: "));
//    Serial.println(error.f_str());
}
pwr = doc["power"];
}
} else {
//  Serial.printf("[HTTP] GET... failed, error: %s\n", http.errorToString(httpCode).c_str());
}
http.end();
} else {
//  Serial.printf("[HTTP} Unable to connect\n");
}
return pwr;
}




void loop()
{


ArduinoOTA.handle();


if (millis() > myTimeout + myTimer ) {
myTimer = millis();


// wait for WiFi connection
if ((WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED))
{
//    digitalWrite(led, LOW);         // Nur für Debugging notwendig - kollidiert aber mit dem TFT, wodurch eine Resetschleife ausgelöst wird
pwr1 = http_get("http://" + Shelly_IP + "/emeter/0");
pwr2 = http_get("http://" + Shelly_IP + "/emeter/1");
pwr3 = http_get("http://" + Shelly_IP + "/emeter/2");
//  digitalWrite(led, HIGH);          // Nur für Debugging notwendig


pwrsum = pwr1 + pwr2 + pwr3;




if (SerialPrint == true) {
Serial.print("Summe: ");
Serial.print(pwrsum);
Serial.print(",");
Serial.print("Phase 1: ");
Serial.print(pwr1);
Serial.print(",");
Serial.print("Phase 2: ");
Serial.print(pwr2);
Serial.print(",");
Serial.print("Phase 3: ");
Serial.print(pwr3);
// Serial.print("\t");
Serial.println(",");
}
}


/*
display.clear();                // Anzeige auf dem 7-Segment Display TM1637
display.setBrightness(3);       // Nicht zu grell, damit es lesbar bleibt
display.showNumberDec(pwrsum);  // Es wird nur ein Wert angezeigt
*/


tft.setTextWrap(true);        // Text darf am Ende der Zeile abgeschnitten werden
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);


sensorWert = analogRead(LDR);                        // Variable sensorWert mit dem aktuellen Wert des LDR füllen
analogWrite(Backlight,map(sensorWert,1024,0,1,220)); // Backlight gemäß aktuellem LDR Wert steuern, Werte wurden individuelleb Gegebenheiten angepasst


if (debugging == true) {


Prozent = map((sensorWert),1024,0,0,100);
// Debugging der Helligheit
tft.setCursor(5, 5);
tft.setTextColor(ST7735_ORANGE);
tft.setTextSize(2);
tft.print("LDR: ");
tft.println(sensorWert);


// Debugging der PWM Ausgabe
tft.setCursor(5, 21);
tft.setTextColor(ST7735_ORANGE);
tft.setTextSize(2);
tft.print("Out: ");
tft.print(Prozent);
tft.println("%");
}




if (pwrsum >= 0) {
tft.setCursor(20, 40);
tft.setTextColor(ST7735_WHITE);
tft.setTextSize(4);
tft.println(pwrsum);
}


if (pwrsum < 0) {
tft.setCursor(0, 40);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(4);
tft.println(pwrsum);
}


tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
tft.setTextSize(1);
tft.println("");


if (pwr1 >= 0) {
tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  A: ");
tft.println(pwr1);
}
if (pwr1 < 0) {
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  A: ");
tft.println(pwr1);
}


if (pwr2 > 0) {
tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  B: ");
tft.println(pwr2);
}
if (pwr2 < 0) {
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  B: ");
tft.println(pwr2);
}
if (pwr2 == 0) {
tft.setTextColor(ST7735_WHITE);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  B: ");
tft.println(pwr2);
}


if (pwr3 > 0) {
tft.setTextColor(ST7735_GREEN);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  C: ");
tft.println(pwr3);
}
if (pwr3 < 0) {
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  C: ");
tft.println(pwr3);
}
if (pwr3 == 0) {
tft.setTextColor(ST7735_WHITE);
tft.setTextSize(2);
tft.print("  C: ");
tft.println(pwr3);
}


tft.setTextColor(ST7735_GREEN);     // Leerzeile
tft.setTextSize(1);
tft.println("");




if (ShowIP < 6) {                     // Beim Start des Displays wird einmalig in der letzten Zeile die IP angezeigt
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(1);
tft.print(" IP: ");
tft.print(WiFi.localIP());
ShowIP = (ShowIP + 1);


if (debugging == false) {


// Autor
tft.setCursor(5, 5);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(2);
tft.println("   FSA");


// Datum
tft.setCursor(5, 21);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW);
tft.setTextSize(2);
tft.println("24.03.2023 ");
}
}


}
}

Display More

itschi77 · Jul 28th 2023

Hallo,

ich habe mich angemeldet um mich zu bedanken. Genau das habe ich gesucht! Funktioniert super bei mir.

Ich hatte kein Leeres Gehäuse mehr, und ich wollte auch keine Steckdose opfern, deshalb habe ich mir das Gehäuse bei Reichelt bestellt. Als Spannungsversorgung habe ich einfach einen alten Handyladestecker aufgebrochen und die Adern angelötet

Was man vielleicht noch erwähnen sollte bei dem Code, wenn ihr euren Shelly per Passwort geschützt habt müsst ihr den Benutzer und Passwort vor die IP schreiben. Also: http://Benutzername:Passwort@IPvomShelly/emeter/0

Und wenn man zb das rote Display von AZ hat ist TFT_DC auf D2 bei dem Display TFT_A0 auf D2

Ich habe noch mal ein Bild von meinem Spannungsteiler angehängt für den LDR.

Vielen Dank und viele Grüße

Michael

PS.: Wenn man einen Shelly 3em Pro hat muss man hier mal gucken

https://shelly-api-docs.shelly…ComponentsAndServices/EM/

wegen der Kommandos

Toshrtg · Aug 9th 2023

Hallo,

habe es nachgebaut, und leicht modifiziert.

Bin sehr begeistert, vielen Dank fürs veröffentlichen.

Eine Sache hätte ich gerne verbessert.

Das Display aktualisiert sich alle 5 Sekunden bei mir.

dann wird es ganz kurz Schwarz, und die neuen Werte werden angezeigt.

Das lenk aus dem Augenwinkel ein wenig ab. Geht es auch ohne Unterbrechung ?

itschi77 · Aug 15th 2023

Das stört mich auch, ich vermute es liegt an folgender Zeile

tft.fillScreen(ST7735_BLACK);

Aber ich weiß auch nicht wie man es anders machen soll. Wäre wahrscheinlich eine Frage für ein Arduino Forum

Neueinsteiger · Aug 15th 2023

Vielen Dank für die Blumen.

Das gute Stück war im Nachgang betrachtet bei mir nur eine Zwischenlösung. Inzwischen habe ich die (Strom)Hardware "etwas" erweitert, auf einem separaten RasPI ein Venus OS installiert und lasse mir (über GUI Mod) damit alles anzeigen.

Das Thema mit dem Display Refresh hat mich seinerzeit ebenfalls bewegt, weshalb ich stundenlang nach einer Lösung gesucht habe. Letztendlich habe ich keine gefunden. Wenn man neue Werte dort hin schreiben möchte, muss man das Display einmal löschen, damit nicht alles übereinander geschrieben wird. Da die Hardware nicht die Schnellste ist, wird der Löschvorgang als Flackern empfunden.

Toshrtg · Aug 18th 2023

Es scheint aber ein andere Display zu sein.

Die Lib für das original Sketch hat einen ST7735 Treiber:

#include <Adafruit_ST7735.h>

Und es hat wohl auch andere Anschlüsse.

Das Sketch von Deinem Schiegervater einen ILI9340.

#include "Adafruit_ILI9340.h" //verwendete Lib für Display https://github.com/glennirwin/Adafruit_ILI9340

Bernd666 · Aug 20th 2023

Moin!

Toshrtg stört das Flackern das Displays. Sprich das wieder alles schwarz wird bevor dann die Schrift kommt.

Es liegt in der Tat daran das, bei jedem Schreiben, das komplette Display mit schwarz beschrieben wird.

Aber es könnte eine Lösung geben. Ist von meiner Seite nur Theorie.

Die Funktion setTextColor erwartet eigentlich 2 Übergabeparameter. Vordergrundfarbe und Hintergrundfarbe.

Wenn nur eine Farbe übergeben wird, das ist die 2.te Farbe transparent.

Mein Vorschlag:

Diese Code aus loop() auskommentieren

Quote from Neueinsteiger

tft.fillScreen(ST7735_BLACK);

Und diese Zeilen

Quote from Neueinsteiger

tft.setTextColor(ST7735_GREEN);

so erweitern: tft.setTextColor(ST7735_GREEN, ST7735_BLACK);

Da ja eigentlich immer ähnliche Daten geschrieben werden, sollte es so reichen.

Probiert es aus.

Und sagt Bescheid!

73 de Bernd

Neueinsteiger · Aug 21st 2023

Gute Idee.

Es funktioniert.

Ich nutze das Display nicht mehr, war aber neugierig und habe es noch mal raus gekramt.

Bernd666 · Aug 21st 2023

Moin!

Neueinsteiger Danke für die Rückmeldung!!

73 de Bernd

Toshrtg · Sep 6th 2023

Moin.

Bernd666 Ich war im Urlaub, und habe daher nichts mitbekommen.

Jetzt konnte ich es ausprobieren.

Es funktioniert jetzt einwandfrei, absolut kein Flackern mehr.

Da ich drei verschieden Farben nehme (wenig-, mittlerer-, hoher- Verbrauch),

musste ich die Änderung mehrmals einsetzen. Und auch das klappt wunderbar.

Vielen Dank für die Mühe.

Tosh

Werte des Shelly 3EM auf TFT anzeigen

Post by itschi77 (Aug 16th 2023).

Neueinsteiger Aug 21st 2023

Tags

Users Viewing This Thread