Das stand schon länger auf meiner Liste und das wird es wohl auch noch eine längere Zeit tun … Das Nachfolgende ist ein Erfahrungsbericht von einem Projekt, das ich allerdings für die nächste Zeit wieder auf Eis gelegt habe. Nachdem ich schon ein paar 1-Wire Temperatursensoren installiert habe und mit meinem Server und volkszaehler.org überwache, wurde es Zeit das volkszaehler.org-Projekt dafür einzusetzen, wozu es ursprünglich gedacht war, nämlich als „intelligenten Stromzähler“. Da bei mir aber kein Zähler mit S0 Ausgang rumhängt, sondern ein klassischer Ferraris-Zähler, habe ich dafür eine Lösung gesucht und auch gefunden. Meine Lösung besteht aus einem Foto-Reflex-Optokoppler, dem CNY 70 (Details) der die rote Markierung der Scheibe des Ferraris-Zählers erkennen soll. Diese dreht sich meistens 75 oder 96 Mal pro „verbrauchter“ Kilowattstunde.

Wer noch mehr Einleitung in das Thema möchte, den verweise ich auf diesen Blogartikel und natürlich auf volkszaehler.org.

Ich begann indem ich die Schaltung, wie hier beschrieben, aufbaute. Ich verzichtete also komplett auf analoge Aufbereitung des Signals und leitete das Signal direkt an einen AD-Wandler (10 Bit Auflösung) eines Mikrocontrollers weiter. Nach etwas probieren stellte sich heraus, dass sich die besten Messwerte erreichen lassen, wenn man die zwei Linsen des CNY 70 quer zur Ferrarisscheibe montiert (die Scheibe und die gedachte Linie durch die zwei Linsen bilden ein Kreuz). Die Ergebnisse waren überraschend gut. Ich dachte anfangs, das würde schwieriger werden, da ich mehrere Erfahrungsbereiche gelesen habe, aber so wie es aussieht, lässt sich die rote Markierung gut erkenne (siehe Punktdiagramm der Probemessung).

Um die Reflexkoppler vernünftig in den Zählerschrank einbauen zu können, steckte ich ein 6 poliges Flachbandkabel zusammen, über das zwei CNY 70 angesteuert werden können. Das Entwerfen hat mich ein bisschen Zeit gekostet und war auch nicht ganz einfach, daher dokumentiere ich das hier mit. Eine Bedingung war, dass die Anoden der IR-LED einzeln ansteuerbar sind. Außerdem natürlich die Emitter der Fototransitorten. Weiterhin liegen bei dem Kabel jeweils Kathoden und Kollektoren auf einer eigenen Leitung. Das sind meine Notizen dazu:

Leitungsbelegung:
1: A1:	180 Ohm -- +5V 
2: E1:	Pulldown (10k Ohm) -- ADC 
3: K:	GND 
4: C:	+5V 
5: A2:	180 Ohm -- +5V 
6: E2:	Pulldown (10k Ohm) -- ADC 

1. Stecker/Sensor: 
2 4	## Kabel  (Layer 1) 
1 3	## Kabel  (Layer 1) 

----- beschriftete Seite 
E C	## CNY 70 (Layer 2) 
A K	## CNY 70 (Layer 2) 


2. Stecker/Sensor: 
1 3 5	## Kabel  (Layer 1) 
2 4 6	## Kabel  (Layer 1) 

  K A	## CNY 70 (Layer 2) 
  C E	## CNY 70 (Layer 2) 
----- beschriftete Seite

Es gibt mehrere Varianten des CNY 70 (bei denen C und E vertauscht sind!). 

Ein CNY 70 (IR-LED): 14 mA

Und so sieht das dann in Real aus. Die Pfeile zeigen jeweils in die Richtung, auf der die Sensoren beschriftetet sind.
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Da der Zählerschrank nicht direkt neben einer Ethernetdose ist, überlegte ich mir auch eine Möglichkeit, die Daten ins Netzwerk beziehungsweise in eine Datenbank zu bekommen. Da ich bei dem Projekt Temperaturerfassung bereits Leitungen (eine davon war noch unbenutzt) verlegt hatte, plante ich, diese für die Stromerfassung zu benutzen. Hierfür wollte ich einen kleinen Mikrocontroller einsetzen, der nur die Auswertung der analogen Signale durchführt und einmal pro Umdrehung ein Signal raus gibt. Die Kommunikation sollte auf einem Draht (unidirektionale TTL-Kommunikation) ablaufen. Das heißt, dass der Mikrocontroller nur senden kann, es war kein Rückkanal geplant.

So weit, so gut. An dieser Stelle steht das Projekt jetzt und wird es wohl auch für die nächsten Jahre tun.

Siehe auch:

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