Linux – En o-cool gubbe

An English version is here.

Ett kretskort (som jag tillverkat för att många frågat efter det) för att koppla upp sig mot smarta mätare finns här.

—————————————————————————————

Så monterades den då den nya elmätaren. Tydligen skall 5.4 miljoner nya mätare ut innan 2025. Jodå, jag har samlat data från dess föregångare (som bara satt monterad här i två år) rätt länge. S0-puls var inte tillgänglig för vanligt folk men den blinkande IR dioden var det. Så effekt och energi har jag alltså loggat. Jodå, jag har en till mätare också, på mitt kontor. Läser S0 och IR där och kan på så sätt skilja på husets totala elförbrukning och kontorets elförbrukning.

Men den nya elmätaren lovade mer. Ett seriell interface för kunder. En HAN port. Japp, definitivt sådant som en sådan som jag går igång på. Några minuter efter att den var installerad var kundinterfacet aktiverat. Bara att gå in i på “mina sidor” och aktivera. Smidigt. Info från Ellevio finns här.

Tyvärr han jag inte gå vidare med att bygga den interface logik som krävs för att kunna läsa ut värden från interfacet då den dan. Fick (otåligt) hålla mig till dagen efter eftersom jag hade annat att göra. Men det var mycket enkelt. En transistor några motstånd och en USB till serie konverter är allt som behövs. Sen kunde en Raspberry Pi läsa informationen som mätaren skickar ut. Man skulle lika gärna kunnat använda en ESP32’a eller en ESP8266, Arduino, eller en pc såklart. Inget konstigt, dyrt eller avancerat.

Den nya mätaren ger ström och spänning och aktiv och reaktiv last på alla faser separat. Plus summerad energi. Ja både in och ut, om man nu är en sådan som har ett vindkraftverk eller solpaneler på tomten. Härligheter för den som gillar data. All data skickas ut var tionde sekund.

Så vad skickar mätaren?

Efter vad jag förstår heter protokollet “P1 Companion Standard” som är baserad på IEC 62056-21 Mode D. Energiföretagen har gett ut en Branschrekommendation för lokalt kundgränssnitt för elmätare som beskriver funktion och protokoll. Man kan gissa att Ellevio inte är de enda som har det här kundinterfacet och protokollet.

Det seriella formatet är okrypterat med hastighet och format 115200,N,8,1. Lite standard. Sänds dock inverterat så det måste man ta hand om.

Kontakten på elmätaren är en RJ12 enligt nedan

Mätaren skickar data på pin 5 när D_Rqst(RTS) är hög. Jag har testat anpassningskretsen nedan med både 5V och 3.3V och båda fungerar utmärkt.

Tittar man på hur gränssnittet på mätaren ser ut så förstår man att både 3.3V och 5V fungerar.

Mätaren ger +5V, max 250mA ut på 5V.

En enkel krets är det enda som behövs för att anpassa det här till en USB TTL serieadapter som jag använt eller till de seriella kanalerna på en Raspberry Pi, Arduino eller annan enhet.

Välj 5V för VCC om rx skall anslutas till en 5V ingång (Arduino etc), annars välj 3.3V (ESP32/ESP8266/Raspberry Pi etc). I mitt fall så använder jag en USB till serie adapter som kan hantera TTL nivåer. Kom ihåg att koppla jorden också till den enhet som skall läsa data.

Om din mätare har strömmatning på 5V och om du vill köra VCC=3.3V så koppla inte VCC till strömmatningen på mätaren. Vid VCC=5V kan du välja om du skall strömförsörja lokalt eller externt. Bra är det att inte köra båda på samma gång.

Om du använder en usb till serie adapter som jag och Raspberry Pi så kommer den att bli tillgänglig som /dev/ttyUSB0, /dev/ttyUSB1, etc när den kopplas in. Med programmet Minicom kan du titta på den råa datan. Installera Minicom med

sudo apt install minicom

Vill du kunna öppna porten utan “sudo” så adderar du bara den användare du kör under (oftast “pi”) till dialout i /dev/group

Använd editorn nano eller vim eller din egen favorit.

Kör nu Minicom med

minicom -b115200 -D/dev/ttyUSB0

Addera sudo om du inte gjort ändringen i /dev/group.

Switcharna talar väl för sig själv. Men för säkerhets skull tar vi dom. -b sätter baudraten. -D anger den port som du vill kommunicera på. Du ändrar såklart till den port du använder. Om allt är som det skall skrivs följande ut på skärmen var tionde sekund

I det länkade dokumentet ovan finns en bilaga 3 som talar om vad respektive rad är för typ av data. Enkelt att “parsa”. Man har tänkt till.

För att avsluta Minicom skriver du

ctrl-A Z X

och väljer “yes” när du får frågan “Leave Minicom?” Bäst att skriva det eftersom sekvensen inte är den första man kommer på.

Mer än så är det inte. Nu är det bara att skriva ett program som läser de här värdena och listar dem i diagram och tabeller. node-red är en utmärkt verktyg att använda för det här. node-red kan läsa från en seriell port direkt eller också kan man skriva en snutt som denna i Python

import serial

sio = serial.Serial(
port='/dev/ttyUSB1',\
baudrate=115200,\
parity=serial.PARITY_NONE,\
stopbits=serial.STOPBITS_ONE,\
bytesize=serial.EIGHTBITS,\
timeout=12)

print("connected to: " + sio.portstr)
count=1

while True:
line = sio.readline().decode('ascii')
if (-1 != line.find("1-0:31.7.0")):
print("[" + line + "]")
print("Fas L1:"+line[11:-5]+ " " + line[-4])
print(float(line[11:-5]))

Lämpligen skickar man sen data till en MQTT broker eller liknande istället för att skriva ut den. Lite roligt kodande för en kväll helt enkelt.

Jag har knappat ihop projektet vscp-python-p1-power-meter som skickar sensorvärden till valfri MQTT broker. Gillar du inte VSCP så kan koden enkelt anpassas för andra format (det finns till och men en konfigurering för VSCP hatare ;-)). Jag tror att koden är ganska enkel att förstå. Konfigurering sker i filen config.ini och du har dokumentation på kodsidan. Nedan en skärmdump från MQTT explorer som visar MQTT VSCP data för spänning, fas 1 i realtid

Och strömmen för samma fas

Notera diagrammet nere till höger. En smidig finess i MQTT explorer för att snabbt visualisera data.

Såhär kan set se ut när data presenteras i node-red

Men det är mycket enkelt att göra en egen websida för att presentera data om man först sänder den till en MQTT broker. Websockets är din vän där. Skickar du VSCP events över det interfacet istället för någon annan slumpvis data så har du en lösning som både skalar och är återanvändbar på alla nivåer. Återkommer kanske senare med ett exempel som visar hur det där går till.

Ja och såhär någonting ser det ut när allt rullar.