Technische Umsetzung der Treppen-LED-Ansteuerung im Schaltschrank
Damit die 15 Stufen einzeln angesteuert werden können, ist für jede Stufe ein eigener RGBW-Kanal nötig.
Auf den Bildern vom obigen Beitrag ist zu sehen, dass ich immer 5 Stufen auf eine Kaiser-Betondose (Anzeige) zusammenfasse.
In jede Dose habe ich ein 7x1,5mm² Ölflex Kabel gelegt, 5x Masse der Stufen und die übrigen 2 habe ich auf Weiß (+) zusammengefasst.
Im Verteiler gehe ich hier auf die Wago-Dreistock-Klemmen (Anzeige):
Überlegung - Wie sollen die Stufen aktiviert werden?
Die Lösungen aus dem Netz sehen i.d.R. Bewegungsmelder für den Start des Treppenlauflichts an.
Baulich bedingt ist das aber bei uns nicht so einfach, weshalb ich gerne eine andere Sensorik dafür wollte.
Da die Stufen beim Betreten etwas "schwingen" war der Gedanke sehr früh in Richtung Beschleunigungssensoren, die am besten so klein wie möglich sind.
Aqara bietet relativ kompakte (ca. 3x3cm) Zigbee Vibrationssensoren an, welche ich zum Testen und auch für die finale Ansteuerung verwende.
An der ersten und letzten Stufe geklebt, fallen diese kaum auf:
Die Sensoren haben Anfangs nur jeden 2. Auftritt erkannt, die Empfindlichkeit kann aber auch eingestellt werden.
Ebenso ist die Position des Sensors an der Stufe erheblich ausschlaggebend, so findet am äußeren Ende die größte Schwingung statt.
Heute, nach einigen Optimierungsdurchläufen und auch Programmänderungen, kann ich mit 9 von 10 positiven Erkennungen absolut leben.
(PS. Seit der LoxBerry nicht mehr via WLAN, sondern per Kabel im Netzwerk hängt, ist die Erkennungsrate nochmals deutlich gestiegen...)
Integration der Beschleunigungssensoren von Aqara in Loxone
Da ich eh vorhabe, weitere Geräte an den Loxone Miniserver anzubinden, habe ich einen Raspberry mit LoxBerry aufgesetzt.
Heute sind neben Zigbee2Mqtt noch folgende Plugins im Einsatz, welche ich vermutlich in eigenen Beiträgen näher beschreiben werde...
- ComfoConnect (Zehnder Lüftungsanlage)
- Grünbeck (Enthärtungsanlage)
- CalDAV-4-Lox (Kalendereinträge in Loxone)
Aufgrund des geringen Stromverbrauchs habe ich mich für den schon älteren Raspberry 3B (Anzeige) entschieden, welchen ich in ein schönes und gut gekühltes Alu-Gehäuse eingebaut habe.
Als Zigbee-Empfänger verwende ich den ConBee II...
LoxBerry gibts inzwischen in der Version 3 in welcher ein MQTT-Server bereits an Bord ist.
Ich habe dem Server lediglich einen Benutzer & Passwort verpasst und in den Gateway Settings nur via HTTP gestellt...
Nach Anlernen der beiden Sensoren sind diese auch schon im Dashboard zu sehen und senden fleißig Ihre Informationen:
In der Spalte Details vom Gerät kann ich die Empfindlichkeit (Sensitivity) auf high stellen, in den spezifischen Einstellungen habe ich das Vibrations-Timeout auf 2s gestellt.
Hiermit habe ich dann noch genug Luft für das restliche Programm, bevor die nächste Ansteuerung kommen kann...
In der Loxone-Config müssen dafür nur 2 virtuelle Eingänge mit dem gleichen Namen angelegt werden, in meinem Fall:
- zigbee2mqtt_Vibration_Oben
- zigbee2mqtt_Vibration_Unten
Das Loxone Programm für das Treppenlauflicht - Version 1
Im Netz und auch auf der Loxone Seite gibts bereits einige Ansätze für das Loxone-Lauflicht-Programm (Anzeige).
Natürlich habe ich mir hier Inspirationen geholt, wollte dann aber doch aus unterschiedlichen Gründen eine eigene Logik entwickeln:
Links zusehen, die 2 MQTT-Eingänge der Aqara Sensoren, welche auf Taster gehen, damit ich auch via App die Ansteuerung ausprobieren kann.
Diese gehen auf "Flankengesteuerte Wischrelais" mit den Einstellungen 0,3s Ein - 0,1s Aus.
Sie erzeugen mir 15 Impulse, welche die Lichtsteuerung M+ Aufwärts bzw. Abwärts M- steuern.
Die Lichtsteuerung hat alle 15 Stufen als Ausgänge, welche ich dann via Szenen mit 0 bzw. 100% belegt habe.
Der erste Impuls setzt also Ausgang 1 auf 100%, alle anderen auf 0, der 2. Impuls Ausgang 1 + 2 auf 100% usw.
Ab der Szene 16 gehts dann wieder Rückwärts... Bzw. wenn ich von der anderen Seite beginne, fängt eben Stufe 15 mit 100% an.
Die restliche Logik erkennt die letzte Stufe (Ausgang M = 15) sodass das Abschalten losgetreten wird.
Außerdem verriegelt sich die Schaltung und setzt sich zurück, damit nicht beide Laufrichtungen gleichzeitig loslegen und das Ganze ziemlich wirr wird.
Entgegen der anderen Lösungen im Netz, wollte ich die Lichtsteuerung haben, da hier die LED-Stripes ein und aus gefadet werden.
Das alleine macht die Sache mit dem Versatz schon ziemlich schick...
Der Nachteil u.a. der Wischrelais in Kombination mit der Lichtsteuerung, dass ich mit den eingestellten Zeiten nicht unter die 0,4s gehen kann, da sonst die Steuerung durcheinander kommt.
Mir persönlich ist aber diese Version fast etwas zu langsam, zum Einen habe ich einen kleinen Versatz, bis der Beschleunigungssensor den Auftritt erkennt (meist bin ich dann schon bei Stufe 3 oder 4) und zum Anderen dass die LEDs dann hinter mir angehen.
Gerade im Dunkeln möchte ich aber VOR MIR ein Licht haben, um zu sehen, wohin ich trete.
Eine Version 2 muss also her...
Loxone Treppenlauflicht Version 2 & neue Features
Was möchte ich also von der neuen Programmversion und der Loxone-Treppen-Lauflichtsteuerung?
- wie der Gang auch, soll bei <200Lux keine Beleuchtung stattfinden
- je nach Betriebsmodus (z.B. Tag/Nacht) möchte ich unterschiedliche Helligkeiten der Stufen haben
- die Stufen sollen schneller als 0,4s durchlaufen
Hohe Ziele, zumal man in die Taktfrequenzen des Miniservers ja schlecht eingreifen kann und das bestehende Programm eigentlich auch recht übersichtlich war?
Egal, mit der Lösung der 2. Version sind wir trotz erheblicher Komplexität mehr als zufrieden.
Was habe ich gemacht, fangen wir mal mit der einfacheren der 3 Seiten Programmcode an:
Eigentlich unspektakulär, jede Stufe bekam eine eigene Lichtsteuerung. In meinem Fall habe ich jeweils 3 Szenen, Aus, 80% und 20%.
Am Ausgang sitzt der Stufenaktor, am Eingang habe ich Merker, welche mir zum Einen die Richtung angeben und zum Anderen die ID der Szene enthält.
Dadurch kann ich die Helligkeit anhand des Betriebsmodus steuern.
Sorry, aber jetzt wirds lustig:
Das ist die Seite, wenn die Ansteuerung VON OBEN kommt. Die VON UNTEN Seite ist quasi identisch, nur dass eben die Stufen und die gegenseitige Verriegelung genau andersherum sind...
Fangen wir mal langsam von links oben her an.
Gestartet wird das Lauflicht entweder vom Tasterbaustein aus der Visualisierung, ODER dem entsprechenden Zigbee Aqara Sensor.
Es geht aber nur dann weiter, wenn der Helligkeitsmerker vom Flur EIN ist. (UND)
Diese Kombi setzt den RS-Impulsschalter auf EIN sowie den Merker (Treppe oben läuft) welcher die Ansteuerung VON UNTEN blockiert.
Zurückgesetzt (mit Dominanz) wird der RS-Schalter entweder von (Treppe unten läuft) oder wenn das Programm (Alles Ein - Alles Aus) durchlaufen ist.
Der RS-Impuls geht neben dem Merker dann auch auf eine Flankenerkennung, welcher mir den RS-Schalter der ersten Stufe setzt sowie auf einen Verzögerungsbaustein geht.
Die Verzögerungsbausteine können auf 0,1s gesetzt werden, ich hab sie gerade bei 0,2s. Jede Verzögerung geht auf einen eigenen RS-Schalter.
Für das Einschalten sind also 14 Verzögerungen nötig (1. Stufe leuchtet bereits beim Start)
Die 15. Verzögerung links unten hat in unserem Fall 30s und triggert danach das Abschalten los, welche dann die 15 Stufen antriggern und die jeweiligen RS-Schalter zurücksetzen.
Die RS-Schalter gehen dann auf die I3 von Statusbausteinen, I1 ist der Tagbetrieb und I2 die beiden "Schlafen" Modies.
Dadurch kann ich im Statusbaustein sagen, wenn I1 + I3 dann Value 80% Helligkeit, wenn I2 + I3 dann nur noch 20% Helligkeit.
Hier könnte ich auf Wunsch noch weitere Stufen hinzufügen, brauche ich derzeit aber nicht.
Der Statusbaustein gibt dann nur noch seinen Wert an den Merker, welcher dann auf die Lichtsteuerung der 1. Seite geht.
Bis gestern vor dem Update auf Config 14, war die Miniserver 2 Auslastung bei 54%. Durch dieses komplexe Programm - vermutlich die Lichtbausteine - stieg die Auslastung alleine um 5%.
Heute, mit der Loxone Config Version 14 bin ich wieder bei 43%, wobei ich inzwischen sehr viele Seiten und Funktionen u.a. Lüftungsanlage, Wärmepumpensteuerung & Energiemanagement habe...
