Homematic Zählersensor an S0-Ausgang

Update 06/2020: Die übrig gebliebenen Platinen sind verteilt – ich habe jetzt keine mehr.

Info 05/2020: Da ich weitere Zähler an die HomeMatic angebunden habe, musste ich auch wieder Platinen fertigen. Dieses Mal habe ich testweise auf einen fernöstlichen Leiterplattenhersteller zurückgegriffen. Da die Platine sehr klein ist und ich eine Mindestgröße bestellen musste, wurden auch mehrere Boards hergestellt. Also habe ich auch wieder ein paar Platinen übrig…

 

Mit dem von HomeMatic angebotenen Energiezähler-Erfassungssystem kann man mit Hilfe unterschiedlicher Zählersensoren die Anzeigen- bzw. Zähleinheiten der Energieversorger ablesen und für eigene Datenerfassungssysteme aufbereiten. Dies geschieht auf unterschiedliche Weise. Es kann die Drehscheibe (Ferraris Scheibe) eines Wirbelstromzählers abgetastet werden, oder der Led-Blinkimpuls von modernen elektronischen Zählern, sowie auch mittels Reedkontakt die Zählimpulse der mechanischen Gaszähler. Dies kann alles mit dem HomeMatic Funk-Zähler Erfassungssystem HM-ES-TX-WM bewerkstelligt werden. Für die unterschiedlichen Zählertypen sind unterschiedliche Sensoren erhältlich, die alle über eine 6polige Western-Modular-Steckverbindung angeschlossen werden können. Die Sensortype wird dabei vom Funksender automatisch erkannt und stellt in seinen Softwareeinstellungen die entsprechenden Umrechnungsoptionen (Impulse/kWh, Umdrehungen/kWh, m³/kWh) dar.

Hat man jetzt zum Beispiel einen eigenen elektronischen Subzähler verbaut, so kann natürlich auch mit dem LED-Sensor die Impuls LED abgefragt werden, um so zu den Daten des Zählers zu gelangen. Die meisten elektronischen Hutschienenzähler haben aber auch einen sogenannten S0-Ausgang, der einen potentialfreien (open-collector) Ausgang über Schraubklemmen zur Verfügung stellt. Wenn man die Schaltung des LED-Sensors ein wenig geändert neu aufbaut, so kann der S0-Ausgang des Hutschienenzählers anstelle der Fotodiode angeschlossen werden. Der Sensortyp wird dann weiterhin korrekt erkannt und am Funk-Zähler Erfassungssystem angezeigt.Mit dieser Schaltung erkennt der HM-Sender den LED-Sensor. Anstelle der Fotodiode wird die Kollektor-Emitter-Strecke des Hutschienenzählers angeschlossen.

Die ganze Schaltung wird auf eine kleine Platine gebracht, diese dann geätzt und bestückt. Die Bauteile sind Standard SMD-Teile der Größe 0805. Der Transistor ist ein BC848 und die Spule L1 ist eine Würth Induktivität mit 680nH (Würth Nr. WE7447604)

Mehrere Platinen direkt aus dem Ätzbad… Danach erfolgt der Zuschnitt und das Beschichten mit Lötlack.

Die Platinen sind nun zugeschnitten, lackiert und können jetzt bestückt werden.

Mit Bauteilen versehen, fehlen jetzt nur mehr die Zuleitungen.

Es sind nun alle Leitungen angelötet. Zum Schutz vor Kurzschlüssen wird die Platine mit einem Schrumpfschlauch überzogen. Jetzt kann alles angeschlossen und eingebaut werden.

An den S0-Ausgang des Hutschienenzählers angeschlossen, kann es dann gleich losgehen. Im Homematic-Funksender oder in den Geräteeinstellungen der CCU2 muss nur mehr die dem Zähler entsprechende Impulsanzahl pro kWh eingestellt werden. Diese Information sind in den Datenblättern des Zählers zu finden. Sie sind aber auch fast immer direkt auf den Zählern zu finden. In diesem Fall erzeugt der Zähler 1600 Impulse/kWh.

Die Zeichnung oben stellt den Schaltplan des Aufbaus dar. Mit dem Spannungsteiler aus R1 und R2 weiss das Homematicmodul welche Art Sensor angeschlossen ist. Der Transistor schaltet dann die Impulse die vom S0 Ausgang kommen zum Homematic Modul durch.
Ich hatte den Schaltplan aus dem Beitrag herausgenommen, da er nicht allgemeingültig ist und ein paar User den Nachbau nicht zum Laufen brachten. Da viele Hutschienenzähler unterschiedliche Optokopplerausgänge haben (Transitorausgang, FETausgang etc., kann es durchaus möglich sein die Schaltung anzupassen. Ziel ist es jedenfalls, dass der Transistor sauber aus- und eingeschaltet wird, wenn der Schaltimpuls ausgelöst wird…

 

Edit  07/2019: Nach einigen Anfragen stelle ich eine Skizze der Belegung des RJ12 Stecker (6pol) online.

Funktionstest der Platine:

1. die fertig bestückte Platine über den 6pol RJ Stecker am Homematic-Sensor anstecken

2. Batterien in den Homematic Sensor einlegen.

3. Jetzt muss im Display des Homematic Sensor „LED“ angezeigt werden.  (Durch den Spannungsteiler an pin4 wird der Homematic-Sensor in den Modus LED geschaltet)

(Ist der RJ Stecker nicht gesteckt, so muss der HM-Sensor nach dem Batterie einlegen „Err“ anzeigen

4. Durch wiederholtes Überbrücken der Pins TP8 und TP9 (Impulseingang) mit Drahtbrücke etc. können Zählerimpulse simuliert werden – der HM-Sensor muss jetzt auch entsprechend der simulierten Impulse zählen. Diese Aufgabe übernimmt dann der Impulsausgang des Zählers.( Meist ein Transistor oder FET eines Optokopplers)

59 Gedanken zu „Homematic Zählersensor an S0-Ausgang“

  1. Hallo Ingmar,
    ich finde Ihre Entwicklung zur S0-Schnittstelle super und hab auch schon länger, nach einer gesucht. Leider hat eQ-3 bis dato noch nichts auf den Weg gebracht.
    Nun meine Frage, ist es möglich, mir zwei oder drei Platinen (fertig oder roh) bei Gelegenheit zu verkaufen? Habe zwei Hutschienenzähler mit S0-Schnittstelle verbaut, und würde diese gerne in HM einbinden.
    Dank und Gruß aus dem Saarland
    Bernd Engel

  2. Hallo Ingmar,
    sehr hilfreiche Schaltung. Was bedeutet „L1“ in der Schaltung und welches Bauteil ist genau gemeint, das kann man leider nicht recht erkennen.

    Vielen Dank!

    1. Hallo,
      an der Position L1 befindet sich eine 0,68µH Spule als Funkentstörung. Die Spule ist von Würth mit der Bauform 0805B und der Teilenummer 7447604

      LG Ingmar

  3. Hallo Ingmar
    Suche schon lange nach einer Lösung meinen Zähler (Verbrauch und Einspeisung) an die Homematic anzubinden. Wollte mir soeben einen S0 Recorder bestellen als ich zum Glück Ihre Seite fand…
    Könnten Sie mir ev. zwei solcher Platinen (fertig Bestückt) Liefern? Zahle sehr gerne (fast) jeden Preis.

    Wäre wirklich Super
    Vielen Dank

  4. Hallo Ingmar,

    danke für Ihre sorgfältige Beschreibung.

    Ich würde gerne eine solche Platine mit Kabel bei Ihnen kaufen (gerne als „Bausatz“). Können Sie mir so etwas anbieten?

    Danke im Voraus für eine Rückmeldung!

    1. Hallo Richard,
      ich habe noch eine Platine übrig. Die könnte ich Ihnen gegen Erstattung der Portokosten schicken. Ein Stück Kabel sollte sich auch noch finden lassen.
      LG

  5. Hallo Ingmar,

    vielen Dank für die Aufbereitung der Schaltung! Wenn Sie noch ein Satz hätten, würde ich es ihnen gerne abkaufen. Ansonsten bau ich es selbst auf, das geht auch. Mit Gruß vom Bodensee. Thomas.

    1. Hallo Thomas,
      ja ich habe noch ein Platinchen hier … die vorgehenden Anfrager haben sich nicht mehr gemeldet, darum ist es noch hier…
      Gruß aus Ktn. Ingmar

  6. Hallo Ingmar,
    ich möchte mich den Aussagen anschliessen. Tolle Sache. Ich möchte ebenfalls auch einen Zähler mit SO-Schnittstelle an meine Homematic anbinden. Habe leider noch keine passende Schnittstelle gefunden. Hätten Sie noch Teile für einen Bausatz?

    Vielen Dank für Ihre Rückinfo.

    Mit freundlichen Grüßen

    Uli

    1. Hallo,
      ich habe immer noch die eine bestückte Platine hier. Es hat sich nach den vorigen Anfragen ja niemand mehr gemeldet. Die Platine kann ich gerne gegen die Briefgebühren für den Versand abgeben. Also nur einen Kommentar mit den Kontaktdaten hinterlassen, dass ich direkt zurückschreiben kann…

      Verkaufen als solches tue ich keine der Bastelprojekte. Es sind eben „Bastelprojekte“ und keine fertigen, zertifizierten Produkte. Dafür gibts die Informationen wie ich es gemacht habe ja hier im blog. „nachbasteln“ kann ja jeder, der weiss was er tut und mit den entsprechenden technischen Kenntnissen und Sicherheitsregeln und Vorschriften vertraut ist…

  7. Hallo, ich hätte interesse an einer Platine.
    Wenn noch eine da ist, würde ich mich freuen wenn sie sich melden. Email ist angegeben.
    Gruß

    1. Hallo,
      leider sind die Platinen nicht zu verkaufen. Ich produziere davon auch keine Serie.
      Die Reste des Prototypen sind mittlerweile alle schon verschenkt.
      Aber mit ein bisschen Bastelgeschick kann man sie ja einfach nachbauen.
      Gruß

  8. Hallo,

    vielen Dank für diese tolle Problemlösung.
    Für einen Nachbau bräuchte ich noch die Westernstecker Kabelfarben Belegung.
    – ist das ein RJ12 Stecker?
    – Ist die RJ12-Belegung auf dem Foto zu sehen?
    (RJ12: 1=rot, 2=grün, 3=braun, 4=Weiss, 5=gelb, 6=grau)
    – wäre ein Foto vom Stecker möglich?

    Vielen Dank vorab und Grüsse aus München

    1. hallo,
      ja das ist ein RJ12 Stecker (6pol).
      Ein Foto vom Stecker kann ich gerne machen, da sieht man zumindest gut, wo der rote Draht liegt und kann sich daran orientieren…

      Gruß aus Kärnten
      Ingmar

      Hier das Bild vom Stecker:
      Bild vom RJ12 Stecker

  9. Hallo, ich hätte interesse an einer Platine.
    Wenn noch jemand eine da hat, würde ich mich freuen wenn sie sich melden. Email ist angegeben.
    Gruß

    1. Hallo,
      ich muss allen an der S0-Platine Interessierten mitteilen, dass es keine Platinen mehr gibt.

      Das Board habe ich damals eigentlich nur für einen Zähler gezeichnet. Da es aber sehr klein ist, und auf der Platine noch genug Platz war, habe ich das Layout mehrmals kopiert und dann alles in einem ‚Wurf‘ geätzt. So sind dann ein paar Platinen entstanden, die ich mittlerweile an interessierte Blogleser verschenkt habe. Aber es waren eben nur wenige.

      Gruß Ingmar

  10. Hallo Ingmar,
    Danke für die Info.
    Werde mir die Platine dan selber zusammen bauen allerdings nicht mit SMD Bauteilen.
    Die Widerstände sind kein Problem.
    Kannst du mir eine alternative zu dem SMD Bauteil BC848 [T1] nennen?
    Und was ist das Bauteil [L1]?
    Was für einen Kondensatorentyp würdest du empfehlen?
    Sorry für die viele Fragen?
    Viele Grüße
    onkleho

    1. Hi onkleho,
      die bedrahtete Version des BC848 ist der Wald-und Wiesentransistor BC548. L1 ist eine Spule mit 680nH als HF-Drossel…
      die Kondensatoren sollten Keramikkondensatoren (Vishay, Murata etc. Spannungsfestigkeit um die 50V) sein.
      Gruß
      Ingmar

    1. Hallo Torben,

      leider nein, das Projekt ist ja schon einige Zeit her und es sind mittlerweile keine Platinen mehr übrig.
      ich kann das Eagle Layout zum selber Ätzen auf Wunsch gerne zur Verfügung stellen.
      (Vielleicht werfe ich auch bei einem meiner nächsten Projekte nochmal eine Patte mit den Zählersensoren mit ins Ätzbad – dann gäbe es zumindest mal wieder Rohlinge …)

      Gruß Ingmar

  11. Hallo Ingmar
    Möchte dieses „Teil“ nachbauen. Das mache ich aber erst wenn alles klar ist. Bei meinen ES-LED sind nur die Pins 2 braun GND 3 grün +5V 4 weiss ? und 6 gelb Ausgang des ES belegt. Meine Frage wo schliesse ich was an? (grau und rot fehlen)
    Gruss
    Werner

    1. Hallo Werner,

      ich verstehe deine Frage nicht ganz.
      Die Platine soll ja den optischen Sensor ersetzen.
      Statt des Zählersensors wird der S0 Ausgang eines beliebigen SUBzähler an die Platine angeschlossen. Der Ausgang der Platine wird mit der Homematic ZählerSendeeinheit verbunden.
      Somit können die Impulse des SUBZählers gezählt und als kWh zur CCU gesendet werden.

      Grüße Ingmar

      1. Hallo Ingmar
        Der Ausgang ist klar – aber der RJ12 des Sensors ES-LED ist bei mir wie folgt belegt (rechts ist eins und links 6) 1 leer – 2 braun – 3 grün – 4 weiss – 5 leer – 6 gelb. Bei deinem Bild „zu Homematic Zählermodul“ wäre 1 rot 2 grün 3 braun 4 weiss 5 gelb 6 grau. Mein Problem – Welche meiner Farbe von ES-LED wohin? Klar ist TP2 ist braun. (GND) Was auch klar ist TP8 ist der SO Eingang und TP7 GND . Aber der Rest 🙂 ?
        Danke für deine Bemühungen
        Werner
        Von der Schaltung verstehe ich zu wenig

        1. Hallo Werner,
          die Farben der Drähte von der Platine zum Zählermodul sind bei mir willkürlich. Wichtig ist nur, wie auf dem Bild zu verdrahten.
          Ich hatte nie einen „echten“ ES-LES sensor. In Wirklichkeit werden auch nicht alle 6 Kontakte benötigt, sondern nur 4. Einmal GND, einmal +V, einmal der Pulsausgang und der (ich nenne ihn) Funktionsausgang (im Schaltbild TP4) der ist nix anderes als ein Spannungsteiler der dem Controller des Zählersensors über die dort anliegende Spannung sagt, welche Art von Sensor angeschlossen ist. Und mit Teilerverhältnis von R1/R2 100k/150k erkenn das Sensormodul einen ES-LED Sensor. Ändert man den Teiler dann wird eben ein Ferarris oder Gas-Zähler erkannt…
          auf TP2 ist GND, TP3 ist +V und TP ist der Takteingang zum Sensormodul …

          Gruß Ingmar

  12. Hallo Ingmar
    Ich würde gerne Ihre Lösung (HOMEMATIC ZÄHLERSENSOR AN S0-AUSGANG) bei mir einsetzen wollen.
    Dazu würde ich gerne zwei solcher Platinen (fertig Bestückt) bei Ihnen beziehen wollen.
    Wäre das möglich und wenn ja zu welchem Preis?

    Wäre wirklich Super
    Vielen Dank

    1. Hallo,
      ich habe seit langem keine der Prototypenplatinen mehr herumliegen.
      Da die Platinen sehr klein sind, müssten schon einige Leute interesse haben, noch ein paar „ich nenne sie mal – hangefertigte Bastelexemplare“ zu fertigen.(„Bastelexemplare“ aus dem Grund, dass es kein Produkt mit Zertifikaten, und Gewährleistung und dem ganzen Kram ist.)
      Dann könnte man vielleicht einen Nutzen bei einem PCB-Pool ätzen lassen, dass es sich auszahlt.
      Die Bauteile für die Bestückung sind nicht das Problem, die kosten geschätzt 2-3 Euro. Das händische Bestücken ist auch schnell gemacht und wäre bei einigen wenigen Stück noch vertretbar.

      Gruß

  13. Hallo Ingmar,
    vielen Dank für die schnelle Antwort.
    Ich werde mir die Platine jetzt selbst zusammen bauen allerdings nicht mit SMD Bauteilen.
    Ich habe soweit auch fast alle Bauteile gefunden.
    Leider finde ich aber den L1 (Spule mit 680nH/0,68µH als HF-Drossel) nicht.
    Hast Du eine Idee wo ich diese bekommen könnte oder gibt es eventuell alternativen?
    Gruß aus Hamburg

  14. Hallo Ingmar,
    Ich habe soeben erfolgreich zwei Platine in herkömmlicher Bauweise (nicht SMD) in Betrieb genommen.
    Ich möchte mich nochmal bei Dir für die großartige Vorlage und weiter Erklärungen bedanken.
    Solltest Du irgendwann doch nochmal bestückte SMD Platine herstellen und versenden wollen, würde ich mich freuen, wenn Du bei mir nachfragen würdest. Ich würde bestimmt welche abnehmen.
    Viele Grüße

  15. Hallo,
    Lob erstmal an diese tolle Arbeit!!!

    Gibt es denn mittlerweile eine Möglichkeit noch eine Platine zu bekommen? Am liebsten fertig bestückt, gerne aber auch unbestückt 🙂

    Besten dank und Gesundheit 😉

    Gruß Micha

  16. Hallo Ingmar
    Tolle Sache die du hier leistet.
    Leider ist Eq3 bis heute nicht in der Lage was fertiges rauszubringen.
    Daher würde ich gerne auf die sogenannte Bastellösung (wenn möglich fertig bestückt) zurückgreifen.
    Würde sofort 10 Exemplare abnehmen wollen.
    Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen.
    Gruß.Tobi

    1. Hallo Tobi,
      leider habe ich jetzt wirklich keine Platinen mehr, es wurde alles verbaut bzw. verteilt.
      Ich weiss auch nicht, ob und wann ich wieder welche mache oder machen lasse.
      Die Platine muss ja auch nicht zwingend in SMD Bauform gebaut sein (ich war damals nur zu faul, die Boards zu bohren).
      Wenn man sich die paar Teile in eine Lochrasterplatte lötet, funktioniert das genau so gut.
      Gruß Ingmar

      1. Hallo Ingmar
        Danke für die Antwort.
        Schade das keine Platinen mehr vorhanden sind.
        Das mit der Lochrasterplatine werde ich mal probieren.
        Bescheidene Frage dazu.
        Besteht die Möglichkeit einen Stromlaufplan vom Aufbau zu bekommen damit ich erkennen kann wie ich die Platine und mit welchen Bauteilen es bestücken muss.
        1000 Dank im voraus.
        Gruß Tobi

  17. Hallo Ingmar, wenn es geht schließe ich mich an Tobis Frage an. Wäre toll zum Nachbau. Schickst du mir bitte auch so einen Plan? Gruß
    Wolfgang

  18. Hallo zusammen, Ich könnte eine solche Platine sehr gut gebrauchen, sind 2 Stück verfügbar? Da ich ziemlich unbegabt bin mit solch kleinen Elementen umzugehen, ohne das sie danach kaputt sind, wäre ich wirklich sehr über ihre Hilfe dankbar.

  19. Hallo,

    Ich würde mich auch freuen den Schaltplan zu bekommen. Als ich vor einiger Zeit hier schon mal gelesen hatte war er noch zu finden?…. kann ich ihn irgendwie bekommen?

    Gruß Basti

  20. Kann es sein dass der Plan nicht mit Ihren Platinen layout übereinstimmt.?
    Im Plan ist Zuleitung 4 nicht genutzt auf Ihren Platinen ist es Nr 5 die ungenutzt ist?

  21. Hallo,
    Es wäre super wenn jemand mal genauer erläutern könnte inwiefern der Widerstand R4 angepasst werden muss…
    bzw unter welchen Umständen der Wiederstand auf welchen Wert einzustellen ist.

    Vielen Dank schonmak 🙂

    PS:
    Platinen können mit geringem Aufwand (wenn ein Laserdrucker zur Verfügung steht) selbst geätzt werden. Hatte ich schonmal erfolgreich gemacht und würde ich hier gern wieder versuchen. Wäre es möglich den Eagle Plan zu bekommen? Besten Dank

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