Fertige Platine

[alexseuf]

Hallo warum eine eigene Platine bauen?
Von LilyGo gibt es eine fertige Platine namens T-Can485 für unter 20 € zu kaufen.
https://a.aliexpress.com/_EGHsw3j
Habe zusätzlich noch eine externe WLAN Antenne angeschlossen um die Reichweite zu erhöhen, und das ganze zur Isolation in ein Schrumpfschlauch gepackt
Versorgt wir die die Platine T-Can485 von den 3,3 Volt aus der Wallbox;
Abgriffposition siehe folgende Bilder



wenn man die externe Antenne Nutzen will, muss man noch den Null ohm widerstnad (0402) neben dem Antennenanschluss auf der T-Can485 Platine von der Ausliefungsposition auf die Alternativpostion umbauen.
im obrigen Bild ist dies noch nicht passiert

[alexseuf]

folgende Änderungen im original Code sind für den Betrieb der Platine notwendig:
in der Datei Pins.h:

#pragma once

namespace Pins
{
    // Pin connections:
    // ESP32 GPIO18 -> MAXRS485 RO (Receiver Output)
    // ESP32 GPIO19 -> MAXRS485 DI (Driver Input)
    // ESP32 GPIO21 -> MAXRS485 DE+RE
    constexpr uint8_t PinRX = GPIO_NUM_21;
    constexpr uint8_t PinTX = GPIO_NUM_22;
    constexpr uint8_t PinRTS = GPIO_NUM_21;
};

#define PIN_5V_EN 16

#define CAN_TX_PIN 26
#define CAN_RX_PIN 27
#define CAN_SE_PIN 23

#define RS485_EN_PIN 17 // 17 /RE
#define RS485_TX_PIN 22 // 21
#define RS485_RX_PIN 21 // 22
#define RS485_SE_PIN 19 // 22 /SHDN

#define SD_MISO_PIN 2
#define SD_MOSI_PIN 15
#define SD_SCLK_PIN 14
#define SD_CS_PIN 13

#define WS2812_PIN 4

in der Datei: ModbusRTU.cpp:
hier die folgenden Zeilen einfügen:

    pinMode(RS485_EN_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(RS485_EN_PIN, HIGH);

    pinMode(RS485_SE_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(RS485_SE_PIN, HIGH);

    pinMode(PIN_5V_EN, OUTPUT);
    digitalWrite(PIN_5V_EN, HIGH);

[wubb84]

Danke für die schnelle Rückmeldung, dann kann ich das versuchen so umzusetzen. Am Code muss ich bis auf deine Änderungen nix weiter machen oder? Nochmal zum Verständnis, VS-Code und PIO Erweiterung hab ich installiert. Ich muss das Originalprojekt laden, deine Änderungen übernehmen und dann auf den ESP flashen, korrekt? Erreichen kann ich ihn dann über die benannte IP-Adresse?

[wubb84]

Dank deiner Anleitung hab ich den Testaufbau endlich zum laufen bekommen. Die Wallbox konnte ich im EVCC einrichten, jetzt bekomme ich allerdings alle 30sec eine heatbeat: EOF Fehlermeldung im log. Hast du eine Idee woher das kommt?

[BorisBrock]

Der heartbeat-Fehler ist mir auch schon aufgefallen. Scheint nicht weiter zu stören, sieht aber blöd aus 😉
Leider bin ich noch nicht dazu gekommen das weiter zu analysieren. Wenn jemand eine Idee hat, immer her damit!

[wubb84]

Ich bin absoluter Modbus leihe aber vermutlich klopft EVCC, je nach Konfiguration des Regelverhaltens, alle paar Sekunden die Verbindung ab. Diese müsste also irgendwie dauerhaft offen bleiben. Vermutlich irgend eine Modbus Einstellung?

Kurzer Nachtrag, der Fehler scheint nur zu kommen wenn kein Fahrzeug angesteckt ist, die Box geht vermutlich in den Standby Mode. Kurz mal google gefragt: Modbus Registers 258 auf 0x4 deaktiviert den Standbybetrieb, wird allerdings den Verbrauch erhöhen. Vielleicht ein Ansatz

Die Aussage das der Fehler nur kommt wenn kein Fahrzeug angesteckt ist revidiere ich. Nach einiger Zeit kommt dieser auch während des Ladevorgangs. Somit ist die Standby-Theorie hinfällig.

[riot1976]

Habe den Heardbeat-Fehler auch... einiges probert aber kommt immer wieder

[alexseuf]

villeicht kann man die oben beschrieben Modifikationen als kompiler Schalter mit in den Code aufnehmen, evtl. dann auch eine Ansteuerung der RGB-Led um den Zustand der Platine zu erkennen.
Wichtige ist auf jeden Fall eine Ansteuerung des 5 Volt enable Pins. Mit diesen wird ein step up Wandler aktiviert der den RS485 transeiver mit 5 Volt aus der 3,3 Volt versorgt. Wenn man das nicht macht kann man sehr lange nach einem Fehler suchen.. nicht dass mir das passiert wäre...
Die 5 Volt bekommt der RS485 transceiver um eine höhere emv Stör festigkeit zu erreichen..
Wird zwar für diese Anwendung nicht gebraucht, aber wenn es da ist, muss es auch bedient werden.

[alexseuf]

Hier auch noch mal meine Einstellungen in der Platfomio.ini für einen Windows PC der sich die passende Com Schnittstelle selber sucht: (vorher müssen aber die passende silabs CP21xx USB-Serial Treiber auf dem windows PC installiert werden.)

; PlatformIO Project Configuration File
;
;   Build options: build flags, source filter
;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
;   Library options: dependencies, extra library storages
;   Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

[platformio]
default_envs = heidelberg

[env]
;[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = arduino

upload_speed = 460800

board_build.partitions = min_spiffs.csv
monitor_speed = 115200
lib_deps = 
  SPI
  eModbus @ ^1.7.2
  heman/AsyncMqttClient-esphome@^2.1.0

[env:heidelberg]
build_flags = 
  -O2
  -D LOGGING_LEVEL_DEBUG ;LOGGING_LEVEL_ERROR

[env:dummy]
build_flags = 
  -O2
  -D DUMMY_WALLBOX
  -D LOGGING_LEVEL_DEBUG

[BorisBrock]

Hi Alex,
danke für die Bastelanleitung 👍 Sieht gut aus!
Offizielle Unterstützung für das Board im Code wäre durchaus denkbar. Ich schau mir das die Tage mal an...

[alexseuf]

Hallo Boaris, hast du dir das mit der ofiziellen Unterstützung des Boards noch mal überlegt?

[wunderbaum]

Das sieht gut aus, aber die 3.3V so rustikal auf der Platine abzugreifen ist dem ein oder anderen sicher etwas zu heikel.
Ist eigentlich geplant, fertig compilierte Releases herauszubringen um die bestenfalls über den ESP-Flasher online zu machen?
https://esphome.github.io/esp-web-tools/

[wunderbaum]

Hi @alexseuf !
Wenn ich mir deine Bilder so ansehe, sieht es aus als ob du auch erstmal einen fliegenden Aufbau im Warmen gemacht hast, einphasig an einer Steckdose? Wie hast du sichergestellt das N auf N kommt und L auf L1?

Danke schön!

[alexseuf]

Habe es auf gut Glück angeschlossen, und zwischen PE und N die Spannung gemessen. Wenn es verpolt angeschlossen ist gibt die Wallbox eine Fehlercode aus der identisch ist zum kommunikationsfehler. Was verwirren kann...

[wunderbaum]

Danke!
Solange die nicht sofort anfängt zu rauchen geht's ja.

[wunderbaum]

Der fliegende Aufbau hat schonmal geklappt. Zumindest werden mir per MQTT die Busmeldungen angezeigt.

Damit ich auch mal einen winzigen konstruktiven Beitrag leiste, hier meine platformio.ini für einen ESP32-Super-Mini:

[env]
platform = espressif32@^6.8.1
board = lolin_c3_mini
; board = esp32-c3-devkitc-02
; board = esp32doit-devkit-v1
upload_protocol = esptool
upload_port = COM5
framework = arduino
board_build.partitions = min_spiffs.csv
board_build.mcu = esp32c3
build_flags = -D ARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
monitor_speed = 115200
lib_deps = 
  SPI
  eModbus @ ^1.7.2
  heman/AsyncMqttClient-esphome@^2.1.0

[env:heidelberg]
build_flags = 
  -O2
  -D LOGGING_LEVEL_ERROR

[env:dummy]
build_flags = 
  -O2
  -D DUMMY_WALLBOX
  -D LOGGING_LEVEL_DEBUG

Ich habe board, board_build.mcu und die build_flags geändert.

Ausserdem muss man die Pins.h anpassen:

#pragma once

namespace Pins
{
    // Pin connections:
    // ESP32 GPIO18 -> MAXRS485 RO (Receiver Output)
    // ESP32 GPIO19 -> MAXRS485 DI (Driver Input)
    // ESP32 GPIO21 -> MAXRS485 DE+RE
    constexpr uint8_t PinRX = GPIO_NUM_10;
    constexpr uint8_t PinTX = GPIO_NUM_20;
    constexpr uint8_t PinRTS = GPIO_NUM_21;
};

[sevorl]

Genau soetwas habe ich gesucht, um die Wallbox direkt ins Wlan zu bekommen, ohne Modbus-Kabel nach außen zu legen.
Gibt es schon Lang-Zeit-Erfahrungen dazu? Funktioniert das zuverlässig?
Wenn ich das richtig verstehe, muss man die Konfiguration für das LilyGo-Board anpassen.
Funktioniert das OTA-Update dann immernoch?

Ich habe bisher nur mit ESPHome in HomeAssistant gearbeitet, aber noch keine ESP-Boards auf anderen Wegen installiert

[wubb84]

Funktioniert seit 3 Monaten super. Das OTA Update hatte bei mir allerdings dazu geführt das es nicht mehr funktionierte, vermutlich wurde die PIN Belegung überschrieben. War aber kein Problem, einfach die neue Version mit den PIN Änderungen so aufspielen.

[sevorl]

Hallo wubb84,

Danke für die schnelle Antwort.

Was bedeutet denn "So aufspielen" genau?
Muss ich dazu dann die Box aufschrauben und das LilyGo per USB-Kabel mit meinem Rechner verbinden?

Ich werde wohl nur MQTT mit HomeAssistant nutzen, kein EVCC.
Wenn das einmal läuft, sollte es ja stabil sein und wenig bis keine Updates brauchen.

Und kann ich über MQTT die Box auch ausschalten, quasi als Zugriffskontrolle? Setze ich da die Leistung einfach auf 0?

[wubb84]

Du musst des esp32 mittels PC Software programmieren. Für mich war das auch absolutes Neuland, bissl Einlesen und Forum/ KI Unterstützung dann ist das kein Problem. Ich habe Visuel Studio Code dafür genommen. Da lädst du einfach dieses Projekt rein und machst die Anpassungen. Der Rest läuft über die offizielle Anleitung. Mqtt liefert dir zunächst nur Werte, wenn du aktiv über HA steuern möchtest, musst du dir da die Sensoren umbauen. Ich glaube dafür gibt es hier auch schon ein topic.

[alexseuf]

Hallo Boris, nachdem einige andere auch die fertige Platine nutzen, wäre es eventuell möglich dafür ein eigenes Release zu generieren?

[BorisBrock]

Möglich wäre das. Allerdings habe ich die besagt Hardware nicht zur Verfügung, kann es also nicht testen.

Der erste Schritt wäre, das Board als eigenes Build Target in die platformio.ini einzubauen. Dazu dann wo nötig ein paar #ifdefs/#defines im Code (je weniger, desto besser) ;-)

Mag jemand einen PR erstellen? Sonst schaue ich mir das bei nächster Gelegenheit mal an...

[wubb84]

Das wäre ein Traum! Ich kann dieses Projekt in Gänze nur groß loben. Was hab ich überlebt mir für 1000€ eine neue Wallbox zu kaufen um Überschuss zu laden… Diese Lösung ist so simple und genial gestrickt. Einfach nur großes Lob an alle Akteure!

[sevorl]

@alexseuf , ich habe ein kleines bisschen Respekt vor dem Löten.
Deine Bilder sind ein bisschen Unscharf, und anscheinend hat sich das Platinenlayout etwas geändert.

hast DU die Kabel auf diese beiden 0-Ohm-Brücken gelötet?
Ich messe keine Spannung zwischen diesen beiden Brücken.

[alexseuf]

Das was du als 0 Widerstand bezeichnest sind vermutlich keramikkondensatoren die die versorgungsspannung stüzen. An den beiden Polen sollten die 3,3 oder fünf Volt zu messen sein. Im Betrieb solltest du diese Spannung dort auch messen können, sonst funktioniert es nicht..
Ich habe nicht beide Kabel an einen Kondensator angelötet da mir das zu eng war.. mit dem durchgangsprüfer kann man ja noch mal überprüfen an welchen anderen Flächen (wo man man das Kabel gut anlöten kann) das selbe Potenzial anliegt.
Am Pin 1 und 8 vom ti iso3088 liegt auf jeden Fall das richtige Potenzial an.

[sevorl]

Vielen Dank für deine schnelle Antwort.

Das es kein 0-Wiederstand ist, habe ich dann auch gemerkt, als ich mal testweise eine Krokoklemme drangeklemmt habe und damit den Kondensator kurzgeschlossen. Da gingen dann kurz die LEDs aus :-(

Hast du mal diese Steckverbinder-Anschlüsse auf der unteren Platine ausprobiert?
Da passen ja Jumper-Kabel rein. Ich frage mich, ob man darüber auch das ESP-Board versorgen könnte, ganz ohne Löten.

[alexseuf]

An der stiftleiste ist ein Sensor angeschlossen?
Ich habe aktuell keine offene Box vor mir liegen.
Ich meine mich erinnern zu können dass ich dort auch gemessen hatte aber keine passende spannungsversorgung gefunden hatte..
Nur VCC/2?
Vielleicht kannst du es ja auch noch mal probieren und Mist alle vier Spannungen gegen GND...
Wo du GND findest weißt du ja jetzt..

[sevorl]

Nein, ich hab da nur Jumperkabel eingesteckt. Ein Sensor ist dort nicht angeschlossen.

[sevorl]

Ich möchte noch zwei weitere Varianten vorstellen, wie man die Platine in der Box mit Strom versorgen kann.

Variante 1 - ohne Löten

Ich habe nicht sehr viel Erfahrung mit Löten und hatte daher etwas Respekt davor, direkt an der Platine rumzulöten.
Daher hier eine Version ohne Löten.
Dazu habe ich ein Hutschienen-Netzteil mit 5V Ausgangsspannung verwendet. Kostet ca. .10 Euro bei Amazon

Das Netzteil passt kopfüber recht gut an die linke Seite des Gehäuses.
Angeschlossen habe ich es mit zwei Wago-Klemmen:

Variante 2 - mit Löten an 5V

Schließlich habe ich mich doch daran gewagt, die Spannung direkt von der Platine abzugreifen
Oben rechts habe ich einen Kondensator gefunden, an dem 5V anliegen.
Dort habe ich einen JST-STecker angelötet.
Die Pins des Steckers sind so breit, dass genau um den Kondensator passen.

Den Stecker habe ich in dieser Position auf die Platine geklebt und schließlich die Kontakte verlötet.
Durch den Stecker kann man das Kabel bei Bedarf leicht entfernen.

Da hier 5 Volt anliegen, kann man das andere Ende mit den Schraubklemmen befestigen und muss an der Platine nicht löten

Die Platine habe ich schließlich mit doppelseitigen 3M-Tape an die rechte Seite des Gehäuses geklebt.
Dort ist der USB-Anschluss gut erreichbar.

Die Platine sitzt hier hinter dem Typenschild.
Dort hat das Metall-Gehäuse ein Fenster. Bei mir reicht das für ein gutes Wlan-Signal. Auf eine externe Wlan-Antenne konnte ich daher verzichten.
Ich habe die WALTHER-WERKE Wallbox basicEVO PRO, die - bis auf das Gehäuse - baugleich mit der Heidelberg-Box ist.

[alexseuf]

Sieht deutlich sauber aus wie meine Lösung!
Das mit dem doppelseitigen Klebeband ist auch ein guter Ansatz,
Persönlich würde ich jedoch die Platine zuerst in einen großen schrumpfschlauch stecken damit diese isoliert ist falls das Klebeband z.b. nach Jahren der sonneneinstrahlung versagt. Dann kann die Platine auch wenn das Klebeband versagt, nicht irgendwelche netzpotentialführenden offenliegenden Kontakte in der Box kurzschließen.

[alexseuf]

Kannst du eventuell noch einen Link zu dem jst Stecker und dem jst Kabel einfügen?

[sevorl]

@alexseuf: Ich hab mir mal vor einiger Zeit ein "jst crimp set" gekauft (bei Amazon).
Da sind dann Stecker und Buchsen mit 2-6 Kontakten sowie die Crimpzange dabei.
Das crimpen ist schon etwas fummelig...

[sevorl]

Sieht deutlich sauber aus wie meine Lösung! Das mit dem doppelseitigen Klebeband ist auch ein guter Ansatz, Persönlich würde ich jedoch die Platine zuerst in einen großen schrumpfschlauch stecken damit diese isoliert ist falls das Klebeband z.b. nach Jahren der sonneneinstrahlung versagt. Dann kann die Platine auch wenn das Klebeband versagt, nicht irgendwelche netzpotentialführenden offenliegenden Kontakte in der Box kurzschließen.

Ganz sauber wird es mit diesem 3d-Druck-Case: https://www.thingiverse.com/thing:7020288

[BorisBrock]

Die HeidelBridge unterstützt jetzt auch das Lilygo-Board. Dafür gibt es ein neues Build-target "lilygo". Wer es ausprobieren mag, findet den entsprechenden Pull Request hier: #41

Sollte alles wie erwartet funktionieren, kann ich die Änderungen in den Main-Branch übernehmen.

Leider habe ich selber keine Hardware zum Testen...

[wubb84]

Das ist super, kann ich die Heidelbridge jetzt einfach via wlan updaten oder muss ich den esp neu beschreiben?

[sevorl]

Wichtig ist, das richtige Build Flag zu setzen. Dann sollte es auch per wlan gehen.

[wubb84]

Es gibt doch extra eine firmware-lilygo.bin, die müsste doch das richtige target haben?

[BorisBrock]

Ja, die solltest du per Web-Interface auf dein Lilygo-Board flashen können.

[wubb84]

Vielen Dank für die schnellen Rückmeldungen. Das flashen hat wunderbar via Interface funktioniert. Tolle Arbeit!