Version vom 21. November 2016, 15:51 Uhr

sonoff Switch, dieser Artikel beschreibt die Ankopplung des kostengünstigen sonoff Switch an FHEM mit ESPEasy.

Achtung: Arbeiten mit Netzspannung kann lebensgefährlich sein und darf nur von autorisiertem Fachpersonal durchgeführt werden!

Seit einiger Zeit werden von der Fa. Itead kostengünstige "sonoff" Produkte angeboten die glücklicherweise den ESP8266 Chip On Board haben und somit die ideale Grundlage für ESPEasy und für Fhem darstellen.

Nützliche Links zum Hersteller:

User Manual von Itead

Sonoff Schaltplan

Hardware

Bitte unbedingt die elektrotechnischen Sicherheitsrichtlinien beachten und einhalten!

Achtung: An dem Modul liegt Netzspannung an die lebensgefährlich ist. Es dürfen nur entsprechend ausgebildete Personen dieses Modul in Betrieb nehmen. Zum Umbau und zur Softwareaktualisierung darf keine Netzspannung angeschlossen sein

Wie gefährlich das hantieren mit Netzspannung sein kann, wird hier am Beispiel eines russischen Anwenders gezeigt, der hat beim Flashen die Netzspannung am Modul gelassen und somit über die Verbindung mit dem Netzteil des Laptop lebensgefährliche Spannung auf die FTDI Schnittstelle gebracht. Das Modul ist dabei abgeraucht!

Modelle

Produktübersichtsliste sonoff

Produkt Name	Beschreibung	Spannungsversorgung	Imax	Pmax	Frequenz	Schaltplan	Link
Sonoff	Wireless control switch	90~250V AC	10A	2200W	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff RF	433 RF remote	90~250V AC	10A	2200W	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff SV	Low voltage Input	5~24V DC	10A	240W DC	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff TH10/TH16	Monitor and set Temp.&Hum.	90~250V AC	10A/16A	2200W(10A)/3500W(16A)	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff Dual	Remote control 2 devices	90~250V AC	16A	3500W	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff Pow	Report power &power usage	90~250V AC	16A	3500W	2.4Ghz	Plan	Link
Sonoff LED	WiFi Control Dimming LED	180~265V AC	0.3-0.6A	42W	2.4Ghz	kein	Link
Sonoff Touch	WiFi wall touch switch	90~250V AC	2A	400W	2.4Ghz	kein	Link
Slampher	Wireless control light holder	90~250V AC	2A	200W	2.4Ghz	Plan	Link
S20 Smart Socket	Smart socket	90~250V AC	10A	2000W	2.4Ghz	kein	EU-Stecker
iFan	Smart fan	185~264V AC	﹤1A	60W	2.4Ghz	kein	EU-Stecker
Motor/Pump Control Switch	clockwise/anticlockwise running	5V/7~32V DC	10A	50~320W	2.4Ghz	kein	Link
1 Chnl Inching/self-locking Switch	Access control	5V/12V DC	10A	50/120W	2.4Ghz	kein	Link
4 Chnl Inching/self-locking/inter-locking Switch	Access control, rolling door control	5V/5~32V DC/90~250V AC	10A	50~320W/2500W	2.4Ghz	kein	Link

Eine Übersichtliste der verschiedenen Produkte mit technischen Kurzangaben.

Model: IM151116002: Erstes Modell

Sonoff WiFi Wireless Smart Switch for MQTT COAP Smart Home

Das sonoff Modul ist in einem zweckmäßigen und gefälligem Gehäuse verbaut!

Platine

Die Platine ist sehr übersichtlich aufgebaut und der Hersteller hat auch alle Vorbereitungen zum Flashen einer alternativen Software vorgesehen (über serielle Schnittstelle via FTDI-Modul). Mit einer alternativen Software wie ESPEasy ist eine direkte Ankopplung des sonoff an FHEM somit ein leicht durchführbarer Vorgang.

Die stromführenden Leitungen wurden mit Lötzinn vom Hersteller verstärkt um die angegebenen Stromstärken mit geringer Hitzeentwicklung zu transportieren.

Achtung: Bitte vor den Arbeiten kontrollieren, das an der Platine keine Netzspannung angeschlossen ist, LEBENSGEFAHR!

Model: IM160712005: TH 10A/16A

Sonoff TH 10A/16A WiFi Smart Switch

TH10 / TH16 weitere GPIO zugänglich machen

Der Hersteller hat zwar schon Platine für eine weitere Stiftleiste vorbereitet, jedoch muss diese noch bestückt werden. Die nicht beschalteten Stifte können dann genutzt werden um die "verdeckten" GPIO zugänglich zu machen. Die Verdrahtung kann dem Bild entnommen werden.
Achtung: Bitte vor den Arbeiten kontrollieren, das an der Platine keine Netzspannung angeschlossen ist, LEBENSGEFAHR!

Model: IM160811001: Sonoff Dual

Sonoff Dual WiFi Wireless Smart Swtich

Model: IM160810001: Sonoff Pow

Sonoff POW WiFi Switch with Power Consumption Measurement

Ein sehr interessantes und kostengünstiges Modul zur Messung der aktuellen Leistung. Das Modul kann via MQTT in Fhem angebunden werden.

Ein Beispiel zur Einbindung ist hier unten im Wiki beschrieben.

Model: weitere Modelle

Sonoff Weitere Modelle finden sich auf der Homepage des Hersstellers

Vorbereitungen zum Flashen

Hier auf der Platine sind die benötigten Signale für ein FTDI Modul schon vorhanden. Der quadratische Pin gleich über dem Taster ist die Spannungsversorgung zum Flashen vom FDTI von 3.3V Es muss daher unbedingt ein FTDI Modul genommen werden, dass nicht nur einen Jumper für 3.3V besitzt sondern auch die Spannung auf 3.3V herab setzt. Ist dies nicht der Fall, läuft man Gefahr das Modul unbrauchbar zu machen. Es ist daher zu empfehlen einen Spannungsteiler mit 2 Widerständen oder einen Pegelwandler zwischenschalten.

Signale der Schnittstelle

von oben nach unten auf der Steckerleiste des sonoff U4 (Model: IM151116002).

Pin5 = vorbereitet für GPIO
Pin4 = Masse
Pin3 = TxD
Pin2 = RxD
Pin1 = 3.3V

Siehe dazu auch den Link aus dem Forum:

Platine mit Stiftleiste bestücken

Der Hersteller hat zwar schon die Platine vorbereitet, jedoch muss sie noch mit einer Stiftleiste bestückt werden um das FTDI Modul bequem verbinden zu können. Nachdem einmal ESPEasy geflasht worden ist, kann es in Zukunft via WEB geflasht werden und die Stiftleiste ist dann nicht mehr erforderlich. Aufgrund der geringen Kosten fällt dies jedoch nicht ins Gewicht.
Für die Module TH10/TH16 sind die Lötpunkte für die Stiftleiste schon beschriftet. Die Stiftleiste selber muss allerdings auch nachgerüstet werden.

Achtung: Bitte vor den Arbeiten kontrollieren, das an der Platine keine Netzspannung angeschlossen ist, LEBENSGEFAHR!

Software

ESPEasy flashen

Hier geht es ausschließlich um die Software ESPEasy an den sonoff Modulen!

Die Spannungsversorgung des sonoff Moduls wird hier vom FTDI Konverter mit 3.3V über die Verbindungskabel zum Pfostenstecker durchgeführt.

Der FTDI Adapter wird dann mit der USB Schnittstelle mit dem Computer verbunden.

Zum compilieren wird in der Arduino Umgebung auch die ArduinoJson library 5.6.4+ benötigt. Eine genaue Anleitung kann hier nachgelesen werden. Im Gegensatz zu Arends Sketch für die MQTT Umgebung genügt hier die Arduino IDE 1.6.9. Für die Sketches von Arends empfiehlt sich Arduino IDE >=1.6.12

mit Arduino compilieren

Wer selber mit der Arduino IDE compilieren will bitte folgende Einstellungen beachten. Die anschließenden Arbeiten sind dann gleich wie bei Abschnitt fertige Binary.

Unbedingt die neueste Arduino Json Library benutzen (siehe oben)! Es gibt zwar keine Compilerfehler, aber es kommt anschließend zu Fehlfunktionen in der ESP Bridge!

Generic ESP8266 Module
Flash Mode: QIO
Flash Frequency: 40 MHz
CPU Frequency: 80 MHz
Flash Size: 1M (64K SPIFFS)
Debug Port: disabled
Debug Level: none
Reset Mode: ck
Upload Speed: 115200

fertige Binary flashen

Es empfiehlt sich eine fertige Binary von ESPEasy aufzuspielen. In diesem Wiki wurde R140 verwendet.

Siehe dazu auch den Link von ESPEasy und das Handbuch für den Flasher.

Netzspannung darf 'NICHT' angeschlossen sein!!!
Taster am Sonoff gedrückt halten
FTDI Adapter verbinden
Taster am Sonoff los lassen
Sketch übertragen
Sonoff vom FTDI trennen

Wenn einmal die Firmware auf das sonoff Modul geflasht worden ist, kann in Zukunft ESPEasy direkt unter Tools via HTTP dies durchführen. Es muss dazu kein FTDI Konverter mehr verwendet werden.

ESPEasy

Wenn das Modul fertig geflasht ist und die Verbindung zum Modul hergestellt ist, können die Einstellungen in ESPEasy durchgeführt werden. Dazu am Webinterface anmelden und zunächst die zwei Devices definieren.

Der Hersteller hat für das Relaise GPIO 12 und für die grüne Led GPIO 13 vorgesehen. Der Taster ist an GPIO 0 angeschlossen.

Device Schalter

Bei den Devices sollten die hier dargestellte Einstellungen beachtet werden. Der Switch (PUMP) sollte auf Input gestellt werden, sodass die anschließenden und benötigten Rules aktiviert werden können.

Da beide Devicenamen gleich benannt wurden (PUMP) wird in Fhem nur ein Device angelegt! Die dazugehörenden Valuenames sind unterschiedlich (Relay, Key).

Device Taster

Der Taste muss natürlich nur konfiguriert werden, wenn auch händisch am Modul geschaltet werden soll. Wird dies nicht benötigt, können auch die Rules geändert bzw. angepasst werden. Doch alleine zu Testzwecken ist es eine nützliche Sache.

Rules

Da das sonoff Modul auch einen eingebauten Taster hat und somit auch lokal bedient werden kann, sollte man zunächst unter Tools / Advanced das Häckchen Rules aktivieren, erst dann wird der Tab sichtbar und es können Rules erstellt werden.

on PUMP#Key do
 if [PUMP#Relay]=1
   gpio,12,0
 else
   gpio,12,1
 endif
endon
on PUMP#Relay do
 if [PUMP#Relay]=1 
   gpio,13,0
 else
   gpio,13,1
 endif
endon

Diese Rules ermöglichen, das bei lokaler Bedienung durch den Taster auch die Led richtig geschaltet wird. Mit 'on PUMP#Key do' wird geprüft ob die Taste gedrückt ist und schaltet dann entsprechend die Led. Mit den Rules können auch Timer oder sonstige Spielereien realisiert werden. Siehe dazu das Tutorial von ESPeasy.

ESPEasy in Fhem einrichten

Dies ist eine einfache Darstellung wie Fhem automatisch den Device erstellt.

Damit Fhem mit ESPEasy und dem sonoff Modul kommunizieren kann, muss in der fhem.cfg vorerst nur die espBridge mit dem hier dargestellten Eintrag aktiviert werden.

define espBridge ESPEasy bridge 8383

Dies ist eigentlich die einzige Zeile die in fhem.cfg angelegt werden muss. Die restliche Konfiguration wird von Fhem automatisch generiert.

##########################################
###             ESPEASY               ####
##########################################

define ESPEasy_sonoff_1_PUMP ESPEasy 10.0.0.37 80 espBridge sonoff_1_PUMP
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP IODev espBridge
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP devStateIcon on:rc_GREEN:off off:rc_RED:on absent:rc_BLUE:off gpio:rc_YELLOW:off
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP eventMap /gpio 12 on:on/gpio 12 off:off/gpio 12 gpio:off/gpio 12 output:off/
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP group ESPEasy Device
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP icon hue_filled_outlet
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP room ESPEasy
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP setState 0
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP stateFormat {ReadingsVal($name,"presence","") eq "absent" ? "absent" : ReadingsVal($name,"Relay","")}
attr ESPEasy_sonoff_1_PUMP webCmd :

hier ein Beispiel wie es auch manuell leicht modifiziert werden kann.

Die Readings werden durch die Bridge (Modul ESPEasy) automatisch angelegt.

Es besteht hier noch genug Spielraum um zB. auch noch Temperatursensoren an das Modul anzuschließen und ebenfalls in Fhem darzustellen.

MQTT Server einrichten

Hier geht es ausschließlich um den Sketch von Arends und MQTT an den sonoff Modulen!

Es bleibt jedem Anwender die freie Wahl ob die Kommunikation über die ESPEasy-Bridge oder MQTT erfolgen soll. MQTT ist bei der Einrichtung etwas komplexer, da hier auch auf dem Server der Broker installiert werden muss.

Im wesentlichen beschränkt sich die Installation eines MQTT Servers aber auf wenige Arbeitsschritte und ist wie folgt beschrieben durchzuführen. Wer schon einen mosquitto auf dem Server installiert hat, kann diesen Schritt überspringen.

Dieses Kapitel ist insofern interessant, da mit dem Sketch von Theo Arends auch die Einbindung der neuen sonoff Pow Module bereits möglich ist.

# aus dem mosquitto Repo installieren:
wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-repo.gpg.key
sudo apt-key add mosquitto-repo.gpg.key
cd /etc/apt/sources.list.d/
sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-wheezy.list
# oder für jessie
sudo wget http://repo.mosquitto.org/debian/mosquitto-jessie.list
sudo apt-get update
# mosquitto installieren
sudo apt-get install mosquitto

# MQTT Server Test
sudo service mosquitto status

# Start / Stop des Servers
sudo service mosquitto stop
sudo service mosquitto start

# Perl Version ausgeben
perl -v
# Perl MQTT Module nachinstallieren (läuft ein paar Minuten)
sudo cpan install Net::MQTT:Simple
sudo cpan install Net::MQTT:Constants

Software Arends Sketch

Ebenso bietet sich die Möglichkeit eine andere alternative Software auf den unterschiedlichen Sonoff Modellen aufzuspielen. Speziell für diese Module zugeschnittene Software stammt vom Autor Theo Arends. Alle hier gezeigten Bildschirmfotos und Beispiele beziehen sich auf Basis der Version 2.0.11 (Stand 11.11.2016).

Wichtig: erst ab Version 2.0.9 sind die Berechnungsfehler und die Referenzfrequenzen für die Umrechnung der Leistungsdaten gefixt worden! Es wird daher angeraten immer die aktuellste Version zu verwenden.

Links zu Theo Arend Github

Download MQTT Sketch

Arend GitHub

Wiki

Achtung: sollten Probleme mit dem ersten Login im Webinterface auftreten, hat der Autor vorgesorgt und mit speziellem wiederholten Tastendruck können verschiedene Modi aufgerufen werden: zB:

3 x Taste kurz drücken und eine Smartconfig wird gestartet und die SSID und das Passwort kann über diese Android App eingegeben werden.

4 x Taste kurz drücken und man bringt den Device in den Access Point Mode mit der IP-Adresse 192.168.4.1.

Bis zu 7 verschiedene Modi sind möglich, mehr dazu in Arends Wiki.

Link zum Wiki Arends, Button

Nach dem Download der Software muss noch die Datei user_config.h (im Unterverzeichnis "sonoff") editiert werden. Die Abschnitte

// Wifi
// Syslog
// Ota
// MQTT

müssen mit der eigenen "Ip-Adresse-Server", "SSID" und "password" angepasst werden, das erleichtert den ersten Connect mit dem Modul.

#define STA_SSID               "SSID"      // Wifi SSID
#define STA_PASS               "password"  // Wifi password
#define WIFI_HOSTNAME          "%s-%04d"         // Expands to <MQTT_TOPIC>-<last 4 decimal chars of MAC address>
#define WIFI_CONFIG_TOOL       WIFI_WPSCONFIG    // Default tool if wifi fails to connect (WIFI_SMARTCONFIG, WIFI_MANAGER or WIFI_WPSCONFIG)

// Syslog
#define SYS_LOG_HOST           "Ip-Adresse-Server"
#define SYS_LOG_PORT           514
#define SYS_LOG_LEVEL          LOG_LEVEL_NONE
#define SERIAL_LOG_LEVEL       LOG_LEVEL_INFO
#define WEB_LOG_LEVEL          LOG_LEVEL_INFO

// Ota
#if (ARDUINO >= 168)
 #define OTA_URL              "http://Ip-Adresse-Server:80/api/arduino/" PROJECT ".ino.bin"
#else
 #define OTA_URL              "http://Ip-Adresse-Server:80/api/arduino/" PROJECT ".cpp.bin"
#endif

// MQTT
#define MQTT_HOST              "Ip-Adresse-Server"
#define MQTT_PORT              1883

Wichtig: Bei Verwendung des sonoff_POW muss dies ebenfalls in der user_config.h eingestellt werden, also das "SONOFF" sperren und das "SONOFF_POW" aktivieren (// setzen/entfernen). Wir dies nicht durchgeführt, werden auch keine Leistungsdaten via MQTT übertragen!!! Ebenso muss in (%userprofile%\Documents\Arduino\libraries\pubsubclient\src\PubSubClient.h) die Max Packet Size auf 400 erhöht werden!

 #define MQTT_MAX_PACKET_SIZE 400
 #define MQTT_KEEPALIVE 120

Anpassung der max. Packet Size auf 400 und das Keepalive auf 120

// Enable only one out of three MODULE defines below
//#define MODULE                 SONOFF            // Sonoff, Sonoff SV, Sonoff Dual, Sonoff TH 10A/16A, S20 Smart Socket, 4 Channel
#define MODULE                 SONOFF_POW        // Sonoff Pow

Im Anschluß wird der Sketch mit der Arduino IDE (getestet mit 1.6.12) compiliert und die Binary dann exportiert (Sketch / Kompilierte Binärdatei exportieren) . Der Flashvorgang ist dann gleich wie bei ESPEasy. Wer nicht compilieren will, kann auch im Unterverzeichnis ./api/arduino/ die fertige Binary ( sonoff.ino ) benutzen, aber dann ohne Voreinstellung der lokalen IPs.

MQTT testen

Nach erfolgtem Flash des Modules kann das Webinterface zum ersten Mal aufgerufen werden.

Es bieten sich hier mehrere Möglichkeiten die die weitere Einrichtung des Moduls unterstützen. Einfach die Menüpunkte durchprobieren, sie erklären sich von selbst. Für erste Tests empfiehlt sich die lokale Konsole um die Ereignisse aus Sicht des Modules mit verfolgen zu können. Alles was hier gesendet wird, sollte ebenfalls am Server mitgeloggt werden können. Wenn bis hierher alles funktioniert, kann dann mir der Konfiguration in Fhem beginnen.

Am Server jetzt eine Konsole öffnen und folgende Topic (alle) einstellen.

mosquitto_sub -d -v -t \#

Mit dieser Einstellung werden alle Topics geloggt!

pi@raspberry ~ $ mosquitto_sub -d -v -t \#
Received CONNACK
Received SUBACK
Subscribed (mid: 1): 0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/36/temperature', ... (5 bytes))
/sonoff/36/temperature 14.06
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/35/Count', ... (3 bytes))
/sonoff/35/Count 0.0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/35/Total', ... (3 bytes))
/sonoff/35/Total 0.0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/35/Time', ... (1 bytes))
/sonoff/35/Time 0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/temperature', ... (5 bytes))
/sonoff/temperature 14.00
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/Count', ... (3 bytes))
/sonoff/Count 0.0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/Total', ... (3 bytes))
/sonoff/Total 0.0
Received PUBLISH (d0, q0, r1, m0, '/sonoff/Time', ... (1 bytes))
/sonoff/Time 0
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'stat/sonoff/1/LIGHT', ... (2 bytes))
stat/sonoff/1/LIGHT ON
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'stat/sonoff/1/LIGHT', ... (3 bytes))
stat/sonoff/1/LIGHT OFF

Interessant sind für uns nun diese Einträge "stat/sonoff/1/LIGHT ON" , dazu am Taster des sonoff manuell umschalten. Dies entspricht genau der Syntax wie sie im Anschluss in Fhem dann zu verwenden ist.

Mit diesen Einstellungen können dann entweder nach Telemetriedaten oder nach Statusmeldungen gefiltert werden. Dies ist jedoch nur notwendig wenn bereits andere MQTT Devices am Broker hängen und es sonst zu unübersichtlich wird.

mosquitto_sub -h localhost -t tele/sonoff/#    = Telemetriedaten
mosquitto_sub -h localhost -t stat/sonoff/#    = Statusmeldungen

Sehr nützlich das lokale Log zur Fehlersuche und Inbetriebnahme.

Als Besonderheit benutzt der Autor zum Senden und Empfangen unterschiedliche Syntax und unterscheidet dies durch vorangestellte Prefixe vor der eigentlichen Topic.

define SUB_PREFIX "cmnd" Sonoff devices subscribe to:- cmnd/MQTT_TOPIC and cmnd/MQTT_GRPTOPIC
define PUB_PREFIX "stat" Sonoff devices publish to:- stat/MQTT_TOPIC
define PUB_PREFIX2 "tele" Sonoff devices publish telemetry data to:- tele/MQTT_TOPIC/UPTIME, POWER/LIGHT and TIME

Bitte dies unbedingt in der Fhem Konfiguration dann beachten!

MQTT in Fhem einrichten

Dieser einfache Schalter kommuniziert bidirektional mit dem sonoff Device.

Die Readings in diesem verwendeten Beispiel zeigen sich wie in Fhem gewohnt.

Die Einrichtung in Fhem wird von den Modulen 00_MQTT.pm, 10_MQTT_BRIDGE und 10_MQTT_DEVICE.pm unterstützt.

Link zum Forum: MQTT Fhem Einrichtung

### 1. Broker anlegen ###
define myBroker MQTT 10.0.0.5:1883

### 2. Fhem Device mit MQTT verbinden ###
define Sonoff_Switch MQTT_DEVICE
attr Sonoff_Switch IODev myBroker
attr Sonoff_Switch eventMap ON:on OFF:off
attr Sonoff_Switch icon hue_filled_br30
attr Sonoff_Switch publishSet ON OFF cmnd/sonoff/1/LIGHT/set
attr Sonoff_Switch room MQTT
attr Sonoff_Switch stateFormat Licht
attr Sonoff_Switch subscribeReading_Licht stat/sonoff/1/LIGHT
attr Sonoff_Switch subscribeReading_state cmnd/sonoff/1/LIGHT/set
attr Sonoff_Switch webCmd ON:OFF

Der hier dargestellte Beispielcode realisiert die Kommunikation zwischen Fhem und dem sonoff Modul via MQTT Broker. Zu beachten ist hier, dass subscribeReading_Licht und subscribeReading_state unterschiedliche Syntax des Topic Strings haben!

Sonoff POW einrichten

Hier geht es ausschließlich um das Modul Sonoff POW!

Das Modul kommt in gewohnter Itead Qualität und eine derart kostengünstige Energiemessung wird bei Smart Home Anwendern gerne eingesetzt. Die Originalsoftware habe ich nicht einmal getestet, da damit eine Anbindung an Fhem leider nicht möglich ist.

Ebenso möchte kaum jemand an eine nicht dokumentierte chinesische Cloud die Steuerbefehle seiner Schalter senden.

Bitte auf keinen Fall das Modul während der Arbeiten an die Netzspannung anschießen. Zum Flashen genügt (und nur diese) die Versorgungspannung des USB-TTL Konverters. Wie auf dem Foto gut erkennbar, wurde dieses Modul ohne einlöten einer Pfostensteckerleiste geflasht. Die Steckverbindung wird einfach in die Lötaugen gesteckt und mit einem Gummiring fixiert, da ja spätere Flashvorgänge im Webif des Models funktionieren und so die Arbeit eingespart werden kann. Es steht jedoch nichts im Wege die Pfostensteckerleiste einzulöten.

Die Anschlüsse am Modul sind wie folgt belegt.

o GND
o TxD
o RxD
o VDD

Für den Flashvorgang gelten die selben Regeln wie schon beim sonoff Switch oben erwähnt (3,3V!).

Sonoff POW Software

Als Software steht im Augenblick nur der Sketch von Arends zur Verfügung, liefert aber alles was das Herz begehrt und ist ist einfach zu handhaben. Hier eine eine einfache Darstellung mit der aktuellen Leistung und dem Tagesverbrauch. Zusätzlich besteht auch noch die Möglichkeit den angeschlossenen Verbraucher Ein- oder Auszuschalten. Getestet wurde hier mit der Version 2.06 und 2.07 von Arends.

Bevor der Sketch compiliert wird, müssen neben den IP-Einstellungen noch in der user_config.h auch andere Einstellungen vorgenommen werden.

#define MODULE                 SONOFF_POW       // Hardware module type (SONOFF, SONOFF_POW or ELECTRO_DRAGON)
#define PROJECT                "sonoffpow"     // PROJECT is used as the default topic delimiter and OTA file name                                            // As an IDE restriction it needs to be the same as the main .ino file

Der Typ des Modules muss von "SONOFF" auf "SONOFF_Pow" geändert werden,. damit die Software weiß mit welchem Modul es zu tun hat und kann dann die entsprechenden Berechnungen durchführen. Die Leistungsdaten kommen ja in Form einer Frequenz aus dem Baustein und müssen im Sketch (xsns_hlw8102.ino) umgerechnet werden.

#elif MODULE == SONOFF_POW                  // programming header 1:3.3V 2:rx 3:tx 4:gnd
 #define APP_NAME             "Sonoff Pow module"
 #define USE_POWERMONITOR                  // Enable Power Monitoring
 #define USE_POWERCALIBRATION              // Enable setting Calibration parameters by user commands

Bei Einsatz des POW Modules kann die externe Kalibrierung aktiviert werden.

Definition aus der power.ino (2.0.9) für die korrekte Umrechnung der gelieferten Frequenzen für die Leistungsdaten.

#define HLW_PREF            10000    // 1000.0W
#define HLW_UREF             2200    // 220.0V
#define HLW_IREF             4545    // 4.545A

#define HLW_PREF_PULSE       4975    // 4975us = 201Hz = 1000W
#define HLW_UREF_PULSE       1666    // 1666us = 600Hz = 220V
#define HLW_IREF_PULSE       1666    // 1666us = 600Hz = 4.545A

Dieses Bild zeigt die Attribute die vom Modul via MQTT an FHEM geliefert werden.

aktuell gelieferte Readings (Mqtt Strings) vom Sketch nach unten dargestellter Definition in Fhem.

tele/sonoffpow/TODAY_ENERGY    
tele/sonoffpow/PERIOD_ENERGY   
tele/sonoffpow/POWER_FACTOR   
tele/sonoffpow/CURRENT_POWER  
tele/sonoffpow/VOLTAGE         
tele/sonoffpow/CURRENT

Hier ein Mittschnitt des Datenverkehrs zum Broker zwecks Kontrolle der korrekten Funktion der Module und der Software.

Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoff/RSSI', ... (2 bytes))
tele/sonoff/RSSI 82
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoff/TEMPERATURE', ... (3 bytes))
tele/sonoff/TEMPERATURE 1.9
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoff/HUMIDITY', ... (4 bytes))
tele/sonoff/HUMIDITY 97.9
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoff/LIGHT', ... (3 bytes))
tele/sonoff/LIGHT OFF
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoff/TIME', ... (19 bytes))
tele/sonoff/TIME 2016-11-12T10:36:13
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/UPTIME', ... (1 bytes))
tele/sonoffpow/UPTIME 1
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/RSSI', ... (2 bytes))
tele/sonoffpow/RSSI 34
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/TODAY_ENERGY', ... (5 bytes))
tele/sonoffpow/TODAY_ENERGY 0.083
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/PERIOD_ENERGY', ... (1 bytes))
tele/sonoffpow/PERIOD_ENERGY 8
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/CURRENT_POWER', ... (2 bytes))
tele/sonoffpow/CURRENT_POWER 97
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/POWER_FACTOR', ... (4 bytes))
tele/sonoffpow/POWER_FACTOR 1.00
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/VOLTAGE', ... (3 bytes))
tele/sonoffpow/VOLTAGE 225
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/CURRENT', ... (5 bytes))
tele/sonoffpow/CURRENT 0.426
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/LIGHT', ... (2 bytes))
tele/sonoffpow/LIGHT ON
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'tele/sonoffpow/TIME', ... (19 bytes))
tele/sonoffpow/TIME 2016-11-12T10:36:28
Sending PINGREQ
Received PINGRESP

Die Einstellungen können mit folgender Syntax angefordert werden (zwei Terminalfenster öffnen, eines zum protokollieren und eines zum Seden der Befehle).

mosquitto_sub -d -v -t \#  MQTT Datenverkehr protokolieren
mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/status/set -m "8"      = SonoffPOW Status jetzt auslesen
mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/TelePeriod/set -m "60" = Timer setzen, alle 60 Sekunden Daten senden

Die Kommandos können direkt am Broker (Terminalfenster Putty etc.) abgesetzt werden.

Sonoff POW Kalibrieren

Hier wird beschrieben, wie der Sonoff POW kalibriert werden kann.

Ab Version 2.0.11 kann nun auch der POW kalibriert werden. Dazu kann man 2 Konsolenfenster öffnen, im ersten aktiviert man das Protokoll für den Datenverkehr

mosquitto_sub -d -v -t \#  MQTT Datenverkehr protokollieren

Dann kann mit folgenden Befehlen die HLW Referenz Pulsfrequenz gesetzt werden.

mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/HLWUCAL/set -m "2100"     default = 1950
mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/HLWICAL/set -m "2450"     default = 3500
mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/HLWPCAL/set -m "13500"    default = 12345

Entweder man hat eine definierte Last zur Verfügung oder besser man misst mit einem Leistungsmesser nach. Die Spannung kann man mit einem Multimeter nachmessen (sollte 230 V sein) und der Strom wird errechnet (bei 100 Watt I = P / U ) = 100/230 = 0,4347. Die Referenzwerte solange geringfügig ändern bis die Ausgabe passt. Für die Ausgabe wird einfach eine Statusabfrage durchgeführt.

mosquitto_pub -q 2 -t cmnd/sonoffpow/1/status/set -m "8"

Befehl für die Statusabfrage

cmnd/sonoffpow/1/status/set 8
Received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'stat/sonoffpow/1/STATUS', ... (103 bytes))
stat/sonoffpow/1/STATUS PWR: Voltage 225 V, Current 0.427 A, Current Power 98 W, Total Power Today 0.080 kWh, Power Factor 1.00

Ergebnis der Statusabfrage mit Spannung, Strom und Leistung.

Sonoff POW FHEM Anbindung

Ein Beispiel einer einfachen Anbindung via MQTT an Fhem. MQTT ist insofern notwendig, da in der Software ESPEasy und der Bridge noch keine Implementierung der Frequenzumrechnung enthalten ist.

define Sonoff_Pow MQTT_DEVICE
attr Sonoff_Pow IODev myBroker
attr Sonoff_Pow eventMap ON:on OFF:off
attr Sonoff_Pow icon measure_power
attr Sonoff_Pow publishSet ON OFF cmnd/sonoffpow/1/LIGHT/set
attr Sonoff_Pow room MQTT
attr Sonoff_Pow subscribeReading_Power stat/sonoffpow/1/LIGHT
attr Sonoff_Pow subscribeReading_state cmnd/sonoffpow/1/LIGHT/set
attr Sonoff_Pow subscribeReading_TODAY_ENERGY tele/sonoffpow/TODAY_ENERGY
attr Sonoff_Pow subscribeReading_PERIOD_ENERGY tele/sonoffpow/PERIOD_ENERGY
attr Sonoff_Pow subscribeReading_CURRENT_POWER tele/sonoffpow/CURRENT_POWER
attr Sonoff_Pow subscribeReading_VOLTAGE tele/sonoffpow/VOLTAGE 
attr Sonoff_Pow subscribeReading_CURRENT tele/sonoffpow/CURRENT
attr Sonoff_Pow subscribeReading_AKTUELL stat/sonoffpow/1/STATUS
attr Sonoff_Pow webCmd ON:OFF
attr Sonoff_Pow stateFormat {sprintf("akutelle Leistung: %.1f W Tagesverbrauch: %.2f Kw/h", ReadingsVal($name,"CURRENT_POWER",undef), ReadingsVal($name,"TODAY_POWER",undef))}

Zusätzlich kann hier noch das Relais mit "on" und "off" ein- ausgeschaltet werden. Ab Version 2.0.15 wurden hier die ReadingsNamen auf TODAY_ENERGY und PERIOD_ENERGY (anstatt _POWER) geändert.

Sonoff POW Netz-Anschluß

Erst wenn alle Arbeiten an der Hard- und Software abgeschlossen sind, kann man das Modul an die Netzspannung anschließen. Wer es sich einfach machen will, nimmt eine Industriell gefertigte 230 V Verlängerung (zwischen 1,5 - 3 Meter) und schneidet sie in der Mitte durch. Nach dem abisolieren der flexiblen Drähte sollte diese verlötet oder mit Aderendhülsen versehen werden (müssen aber exakt passen, da hier kaum Platz in den Klemmen ist). Mit einem kleinen Schraubendreher kann man die Feder der Klemmen niederdrücken und das verzinnte Drahtende tief ich die Öffnung stecken. Es dürfen keine Drahtlitzen aus den Öffnungen sichtbar sein, Kurzschlußgefahr! Ebenso sollte eine Zugprobe durchgeführt werden ob die Klemme auch richtig eingerastet ist.

ACHTUNG: diese Arbeiten müssen von einem ausgebildeten Fachpersonal (Elektriker) durchgeführt werden, Lebensgefahr!

Sonoff POW Design

Viele Benutzer wollen schönere und funktionelle Ausgaben am Bildschirm sehen. Die Möglichkeiten nach oben sind hier sehr vielfältig. Anhand von zwei einfachen aber mächtigen Funktionen hier ein kleines Beispiel wie hier im Bild dargestellt.

Was das Design betrifft, sind hier mehrere Möglichkeiten gegeben und nach oben ist für findige Anwender alles offen.

Zunächst wird mit dem Hilfsmodul "average" eine Art Statistik (Durchschnittsberechnung, Min.,Max., etc.) hinzugefügt. Das beschränkt sich auf eine einzige Zeile. Es würde sich auch statistic dazu eignen.

define Sonoff_Pow_CURRENT_POWER average Sonoff_Pow:CURRENT_POWER.*

Die "average" Funktion wird in das Device "Sonof_Pow" auf das Reading "CURRENT_POWER" hinzugefügt.

Der zweite Schritt wird eine readingsGroup mit den gewünschten und gefilterten Ausgabedaten. Durch die verschiedenen IF Abfragen der unterschiedlichen VALUE wird bei über- oder unterschreiten eines Wertes eine bestimmte Farbe angewandt. Weitere Beispiele dazu siehe im Wiki unter readingsGroup

define SonoffPows readingsGroup <%measure_power>,<aktuell>,<Tag>,<Strom>,<Durchschnitt>,<max.P>,<Schaltzyklen>,< hr > .*(Sonoff_Pow|Sonoff_Pow2):CURRENT_POWER,TODAY_ENERGY,CURRENT,CURRENT_POWER_avg_day,CURRENT_POWER_max_day,PERIOD_ENERGY
attr SonoffPows mapping %ALIAS
attr SonoffPows nameStyle style="color:yellow"
attr SonoffPows room MQTT
attr SonoffPows valueFormat {'CURRENT_POWER' =>"%.0f W", 'TODAY_ENERGY' =>"%.2f Kw", 'CURRENT' =>"%.2f A",'CURRENT_POWER_max_day' => "%.0f W",'CURRENT_POWER_avg_day' => "%.2f W",'PERIOD_ENERGY'=>"%.0f Zyklen"}
attr SonoffPows valueStyle { if($READING eq "CURRENT_POWER" && $VALUE >= 0 && $VALUE <= 100){ 'style="color:green;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER" && $VALUE > 100 && $VALUE < 200){ 'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER" && $VALUE >= 200){ 'style="color:red;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "TODAY_ENERGY" && $VALUE >= 4.8){ 'style="color:red;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "TODAY_ENERGY" && $VALUE <= 2.5){ 'style="color:green;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "TODAY_ENERGY" && $VALUE > 2.5 && $VALUE < 4.8 ){ 'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT" && $VALUE <= 0.45){'style="color:green;;text-align:right"'}elsif( $READING eq "CURRENT" && $VALUE > 0.45 && $VALUE < 0.87 ){'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT" && $VALUE >= 0.87){ 'style="color:red;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_avg_day" && $VALUE <= 100){ 'style="color:lightgreen;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_avg_day" && $VALUE > 100 && $VALUE < 200 ){ 'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_avg_day" && $VALUE >= 200){ 'style="color:red;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "PERIOD_ENERGY" && $VALUE <= 10){ 'style="color:lightgreen;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "PERIOD_ENERGY" && $VALUE > 10 && $VALUE < 15 ){ 'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "PERIOD_ENERGY" && $VALUE >= 15){ 'style="color:red;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_max_day" && $VALUE <= 100){ 'style="color:lightgreen;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_max_day" && $VALUE > 100 && $VALUE < 200 ){ 'style="color:orange;;text-align:right"' }elsif( $READING eq "CURRENT_POWER_max_day" && $VALUE >= 200){ 'style="color:red;;text-align:right"' } }

Die readingsGroup sind etwas komplex zu lesen, aber nach etwas Einarbeitung klappt das schon. Die in diesem Beispiel verwendeten Readingsnamen beziehen sich auf die Beispielkonfigurationen hier im Wiki.

Wer möchte kann die Energieanzeigen auch mit der Tablett UI für eine Tablet Ansicht gestalten. Mit dieser stehen viele Möglichkeiten zu einer attraktiven Darstellung zur Verfügung. Hier ein Beispiel welches mit den Widget "thermostat" dargestellt ist.

Sonoff Slampher Flashen

Dieses Modul ist eine Besonderheit was das Flashen betrifft, denn mit Hilfe des Tasters kann der ESP8266 NICHT in den Flashmode gebracht werden. Der Taster ist intern anderwärtig verdrahtet und somit für diesen Zweck nicht zu gebrauchen.

Wie hier links im Bild zu sehen ist, muss der rechte Pin des R20 (oben im Bild) während dem Einstecken des USB Steckers auf Masse gelegt werden. Die beste Möglichkeit ist ein Stücken Draht anzulöten und diesen dann beim einstecken auf den Masse Pin des USB-Konverters zu legen.

Pinbelegung des Steckers von oben nach unten:

o - GND
o - TxD
o - RxD
o - Vdd

Hier ist genau ersichtlich, wo der R20 auf der Platine platziert ist.

Hier nocheinmal schön zu sehen wo der R20 (der ist nicht eingelötet sondern leer) exakt auf der Platine liegt, gemeint ist der rechte Pin. Hier kann auch leicht gelötet werden, da keine empfindlichen Bauteile in der Nähe sind und auch genug Platz vorhanden ist.

Hier ist genau ersichtlich, wo der Draht am R20 aufgelötet wurde

Hier ist ein kleines Stück Schaltdraht auf den Pin bereist aufgelötet und bereit zum Flashen!

In diesem Beispiel wurde keine Pfostensteckerleiste auf die Platine aufgelötet, sondern nur durchgesteckt und mit einem Gummiring zum Relais fixiert, das erspart den Lötvorgang, weil in Zukunft dann ohnehin OTA geflasht werden kann.

Also Pin20 auf Masse legen und USB-Konverter an den PC einstecken, dann den Draht von der Masse entfernen. Der ESP8266 sollte jetzt im Flashmodus bereit stehen und kann wie bereits oben beschrieben geflasht werden.

Sonoff Slampher Software

Als Software wird Arends Sketch installiert (Kommunikation über MQTT), da zum derzeitigen Zeitpunkt ESPEasy das Modul noch nicht integriert hat und somit auch nicht ansteuern kann.

define Sonoff_SL MQTT_DEVICE
attr Sonoff_SL IODev myBroker
attr Sonoff_SL devStateIcon ON:rc_GREEN:OFF OFF:rc_RED:ON
attr Sonoff_SL icon hue_filled_br30
attr Sonoff_SL publishSet ON OFF cmnd/sonoffsl/1/LIGHT/set
attr Sonoff_SL room Bewegung,_Sonoff
attr Sonoff_SL stateFormat Licht
attr Sonoff_SL subscribeReading_Licht stat/sonoffsl/1/LIGHT
attr Sonoff_SL subscribeReading_state cmnd/sonoffsl/1/LIGHT/set
attr Sonoff_SL webCmd ON:OFF

Hier ein Beispiel wie in FHEM der Slampher eingebunden werden kann. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, das das Modul "sonoffsl" unter Konfiguration am WEBIF (Configure MQTT bei Topic) so unbenannt wurde. Wer einen anderen Namen haben möchte, muss dies dann auch in FHEM entsprechend anpassen.