Wymagane materiały

• Lampa IKEA ISKÄRNA
• Kontroler LED 24V (Zigbee lub inny)
• Lutownica
• Druty
• Śrubokręt
• Klej
• Opcjonalny przycisk

Demontaż

Pierwszym krokiem jest demontaż lampy. Lampa jest trzymana przez pojedynczą śrubę z tyłu, którą można usunąć za pomocą śrubokręta. Po usunięciu śruby, lampę można otworzyć, wyciągając górną część z dolnej.

Wymiana płytki sterującej

Następnie, aby zastąpić oryginalną płytkę sterującą własną, oryginalną płytę należy usunąć. Aby to zrobić, odłóż druty od oryginalnej płytki i wyjmij ją z lampy, pamiętając, który kabel idzie gdzie (+, -, i diody LED). Oryginalna płyta jest przewodzona jako RBG+, ale przynajmniej oznaczyli poszczególne kable kształtami, więc można je od siebie odróżnić.

Własna płyta może być następnie przylutowana w miejsce oryginalnej płyty, a druty podłączone do odpowiednich pinów. Zachowując oryginalne zasilanie, nie są wymagane żadne modyfikacje zasilania, a nową płytę można po prostu podłączyć do oryginalnego gniazda zasilania wewnątrz lampy.

Aby przycisk nadal działał, potrzebna jest odpowiednia płyta. Jednak jest to bardzo trudne do znalezienia, więc po prostu dołączyłem nowy przycisk do nowej płyty i podłączyłem go do przycisku nowej płyty. W ten sposób oryginalny przycisk nadal działa. Pozwala to nadal na ręczną kontrolę światła i sparowanie go w przypadku użycia modułu Zigbee.

Ponowne zmontowanie

Jeśli dodałeś własny przycisk do nowej płyty, musisz go przykleić do przesuwnego elementu wewnątrz lampy, który pierwotnie trzymał przycisk. Następnie możesz również przykleić nową płytę do dolnej części lampy. Gdy nowa płyta jest na miejscu, lampę można złożyć, kładąc górną część na dolną i ponownie skręcając.

Podsumowanie

Po sparowaniu nowej płyty z siecią Zigbee, teraz możesz sterować światłem z Home Assistant, ustawić je tak, aby włączało się automatycznie lub używać niestandardowych efektów. Ten projekt modyfikacji pozwala na bardziej wszechstronne wykorzystanie lampy IKEA ISKÄRNA, zwiększając jej funkcjonalność i integrację z systemami smart home.

W zależności od tego, jaki kontroler LED używasz, możliwości się zmieniają. Na przykład, z niektórymi kontrolerami LED, można połączyć lampę z Philips Hue lub z własnym systemem smart home IKEI (TRÅDFRI, DIRIGERA). Przed modyfikacją nie było to możliwe, ponieważ lampa mogła być tylko sterowana ręcznie.

Możesz go ustawić jako automatyczną lampkę nocną lub symulować wschód słońca rano.

Dlaczego ten projekt?

Pomysł na ten projekt powstał z istniejących materiałów. Z już dostępnym W5500-EVB-Pico i potrzebą niezawodnego połączenia Ethernet w piwnicy, gdzie WLAN jest słaby, narodziła się motywacja do zaimplementowania Smart Message Language-Reader. W5500-EVB-Pico, niedroga i łatwa w użyciu płyta z mikrokontrolerem z portem Ethernet, zapewnia idealną podstawę do tego projektu. Ponadto ma dwa sprzętowe porty szeregowe, które pozwalają zarówno na połączenie z komputerem, jak i z głowicą odczytu podczerwieni.

Trudności w znalezieniu odpowiedniego oprogramowania z obsługą Ethernetu dla układu RP2040 (używanego w EVB-Pico) wzmocniły pragnienie opracowania rozwiązania na miarę. Na przykład Tasmota lub Tasmota nie są jeszcze dostępne dla układu RP2040 z W5500.

Kolejną przeszkodą było określenie kodów OBIS, które różnią się w zależności od licznika inteligentnego i konfiguracji. Jednak można to łatwo ustalić, korzystając z programu.

Ten projekt został umożliwiony dzięki Smart Message Language, która jest standardem transmisji danych o zużyciu energii. Smart Message Language jest używany w Niemczech do komunikacji między inteligentnymi licznikami a bramką inteligentnego licznika. SML jest również używany w innych krajach, takich jak Austria, Szwajcaria i Holandia.

Szczegóły projektu

Obsługiwane liczniki inteligentne

SML-Reader jest kompatybilny ze wszystkimi licznikami inteligentnymi obsługującymi protokół SML. Pomyślnie przetestowałem system z Apator PICUS. Wyświetlane dane zależą od obsługiwanych i skonfigurowanych funkcji w liczniku inteligentnym. W niektórych przypadkach konieczne może być wykonanie pewnych ustawień w liczniku, takich jak wyłączenie PIN-u lub włączenie rozszerzonych trybów pracy (InF). Niektóre dane wymagają również ręcznego aktywowania przez interfejs LMN przez operatora sieci.

Dodatkowe kody OBIS można dodać, edytując listę obsługujących OBIS.

Sprzęt i oprogramowanie

• Płyta z mikrokontrolerem W5500-EVB-Pico
• Licznik energii elektrycznej zgodny z SML
• Kabel Ethernet i połączenie
• Połączenie zasilania
• Serwer MQTT
• PlatformIO IDE
• Projekt SML-Reader

Konfiguracja SML-Reader

Edytuj plik config.h w projekcie SML-Reader, aby wprowadzić informacje o połączeniu do serwera MQTT. Tutaj wprowadzasz dane logowania MQTT. Dalsze ustawienia, takie jak statyczny adres IP lub inne kody OBIS, można dokonać w main.cpp.

Po zapisaniu pliku konfiguracyjnego możesz ponownie wgrać SML-Reader, aby zastosować zmiany. Plik konfiguracyjny jest zapisywany podczas wgrywania. Dynamiczna konfiguracja za pośrednictwem interfejsu sieciowego jest w toku.

Głowica odczytu musi również być podłączona poprawnie. Standardowe połączenia na płycie W5500-EVB-Pico wyglądają następująco:

• TX: GPIO04
• RX: GPIO05
• GND: GND
• VCC: 3V3

Konfiguracja powinna wyglądać tak:

Te połączenia pochodzą z drugiego sprzętowego szeregowego układu RP2040. Pierwszy sprzętowy szeregowy jest używany do połączenia z komputerem. Drugi sprzętowy szeregowy jest używany do połączenia z głowicą odczytu (UART0/UART1 i UART2)

Wgrywanie SML-Reader z PlatformIO w VSCode

1. Zainstaluj PlatformIO w VSCode
2. Sklonuj projekt SML-Reader
3. Otwórz projekt w VSCode. PlatformIO powinno zobaczyć opcję kompilacji projektu bezpośrednio (wgrywanie)
4. Po skompilowaniu i wgraniu projektu SML-Reader powinien być gotowy do użycia.

Jeśli wystąpią problemy z wgrywaniem, można również ręcznie skopiować pliki UF2 do urządzenia (trzymając Bootsel wciśnięty podczas tego procesu).

Po pomyślnym wgraniu SML-Reader powinien odbierać dane z licznika energii elektrycznej, a następnie wysyłać je do serwera MQTT.

Odczytywanie danych MQTT w Home Assistant

Urzadzenie powinno teraz automatycznie wysyłać dane do serwera MQTT. Korzystając z MQTT Discovery, czujniki są automatycznie tworzone w Home Assistant. Czujniki można następnie wykorzystać w Home Assistant. Jeśli tak się nie stanie, zawsze można ręcznie wstawić zmierzone wartości w Home Assistant za pośrednictwem config.yaml.

Dane są wysyłane do homeassistant/sensor/w5500-evb-pico/<nazwa-wartości>/state, jeśli chcesz je zintegrować z innymi systemami.

Interfejs sieciowy

Projekt ma interfejs sieciowy, który umożliwia wyświetlanie danych odczytanych z licznika energii elektrycznej. Interfejs jest dostępny za pośrednictwem adresu IP lub nazwy mDNS SML-Reader. Wyświetlane dane zależą od obsługiwanych i skonfigurowanych funkcji w liczniku inteligentnym.

Podsumowanie

Projekt jest niedrogim i prostym rozwiązaniem do odczytywania danych SML z licznika inteligentnego, a następnie wysyłania ich do systemów automatyki domowej, takich jak Home Assistant, za pośrednictwem MQTT. Użycie W5500-EVB-Pico pozwala na niezawodne połączenie Ethernetowe, co jest korzystne dla lokalnej automatyki domowej. Interfejs sieciowy oferuje łatwy sposób na wyświetlanie danych z licznika energii elektrycznej. Użycie PlatformIO pozwala na łatwą instalację i konfigurację projektu.

Dalsze informacje

Wielkie podziękowania dla biblioteki SML Parser, która stanowi podstawę tego projektu.

Więcej informacji można znaleźć na stronie wersji niemieckiej.