ZigbeeTemperaturReaderHW

ZigbeeTemperaturReader – Hardware

Batteriebetriebener Zigbee-Sensor für die Wand. Er misst mit zwei DS18B20-Fühlern die Vorlauf- und Rücklauftemperatur einer Heizung, zeigt sie auf einem kleinen OLED-Display an und meldet sie per Zigbee an Home Assistant.

Dieses Repository enthält die Hardware: Schaltplan, Platine und Gehäuse. Die Firmware liegt in einem eigenen Repository, siehe Software.

_{Ohne Rahmen und Deckel: Platine auf dem Träger, darunter der Batteriehalter.}

Aufbau

Zusammenspiel mit der Software

Die Firmware muss genau die Pins verwenden, an die die Platine die Signale führt:

So arbeiten Hardware und Firmware zusammen:

• Über SENSOR_POWER kann die Firmware die Fühler samt Pull-up abschalten. Bisher schaltet sie sie beim Start dauerhaft ein. Im Batteriebetrieb lohnt es sich, sie nur zum Messen einzuschalten.
• Beide Fühler hängen am selben Bus und haben je eine eigene ROM-Adresse. Die Firmware ordnet sie bisher nach ihrer Reihenfolge auf dem Bus zu und meldet sie als zwei Zigbee-Endpoints: 10 = Vorlauf, 11 = Rücklauf.
• Das Gerät arbeitet als Zigbee End Device. Home Assistant empfängt die Werte über Zigbee2MQTT oder ZHA wie bei einem gekauften Temperatursensor. Für Zigbee2MQTT gibt es im Software-Repository einen eigenen Converter.

Software

Die Firmware liegt in jwillner/005_ZigbeeTemperatureReader (Branch master):

Gebaut wird mit PlatformIO in VS Code (Arduino-Framework, pioarduino-Fork von espressif32). Geflasht wird über die USB-C-Buchse des ESP32-C6-Zero:

pio run -t upload

Mit eingebauter Platine bleibt die USB-C-Buchse durch den Ausschnitt im Rahmen erreichbar. Zum Flashen muss das Gehäuse also nicht geöffnet werden.

Inhalt dieses Repositorys

Die Bauteilbibliothek (Symbole, Footprints, 3D-Modelle) liegt in einem eigenen Repository und wird über KICAD_USER_TEMPLATE_DIR eingebunden.

Gehäuse

Kurzfassung. Alle Details, die Kaufteile und die Montage stehen in gehaeuse/v3/README.md.

• Boden: wird an die Wand geschraubt und trägt 4 Einschmelzmuttern M3.
• Träger: hält oben die Platine und unten den Batteriehalter.
• Rahmen: wird von vorn über die Elektronik geschoben. Er hat Ausschnitte für USB-C und die beiden Klinken.
• Deckel: klares Acryl, 3 mm, gelasert. Er liegt bündig in einem Falz des Rahmens; Display und LED sieht man hindurch.
• Verschraubung: 4 Schrauben M3 × 35 mit Torx gehen durch Deckel, Abstandshülsen, Platinenecken und Träger bis in die Einschmelzmuttern im Boden.
• Batteriewechsel: Deckel abschrauben, Rahmen abziehen, Träger herausheben. Der Boden bleibt an der Wand.

Außenmaße: 52,8 × 82,7 × 38,6 mm.

Das Gehäuse wird vollständig vom Skript gehaeuse/v3/gehaeuse_v3.py erzeugt. Es baut das parametrische FreeCAD-Modell auf, prüft alle Teile auf Kollision (auch mit Platine, Steckern und Schrauben) und exportiert STL, STEP und die Laserdateien.

Offene Punkte

Vor der nächsten Platinenbestellung klären:

• Klinkenbuchsen JP1/JP2: ONE_WIRE liegt an Pin 3. Das ist bei der FC68133 der Schaltkontakt der Spitze, der beim Einstecken öffnet. Richtig ist Pin 2 (Spitze). Für schon gefertigte Platinen hilft eine Drahtbrücke von Pin 2 nach Pin 3.
• Widerstände R1–R4: Im Schaltplan steht 1206W4F4701T5E (4,7 kΩ). Die Platine ist noch nicht aus dem Schaltplan aktualisiert und führt den alten Wert. In KiCad deshalb Werkzeuge → Platine aus Schaltplan aktualisieren (F8) ausführen, bevor Stückliste und Bestückungsdaten erzeugt werden.
• Taster: Der Taster auf der Platine hängt an GPIO4 (PAIRING). Die Firmware wertet bisher den BOOT-Taster (GPIO9) auf dem Modul aus, den man im Gehäuse nicht erreicht. Dafür BUTTON_PIN in der Firmware auf 4 ändern.

Belegung der Klinkenstecker (nach Korrektur): Spitze = Daten, Ring = VDD, Hülse = GND.