Neues Plugin: Frequency Counter

[Prof.Mobilux]

Hallo zusammen,

ich habe ein neues Plugin veröffentlicht: den Frequency Counter (Frequenzzähler).

Mit dem Plugin können Sensoren, die eine Frequenz als Ausgangssignal liefern, an die GPIOs eines Raspberry’s angeschlossen werden. Das betrifft zum Beispiel Windmesser oder Durchflussmesser. Für Smartmeter mit S0 Signal reicht hingegen eines der normalen GPIO-Plugins.

Die Frequenz wird ermittelt und per MQTT an den LoxBerry und Miniserver geleitet.

Der Service des Plugins ist in C programmiert und nutzt die PiGPIO Library. Damit sollen laut Autor Frequenzen bis 500 KHz detektiert werden können. Das ist Faktor 1000 (!!!!) im Vergleich zu den Frequenzen, die die Loxone Extensions erfassen können (max. 500 Hz).

Aktuell unterstützt das Plugin maximal 5 Sensoren/GPIOs, könnte aber nich erweitert werden. Allerdings wird auch die CPU stark belastet (1 GPIO auf einem Pi4 verbraucht 12% CPU Last). Ein Pi3, Pi4 oder Zero2 ist Pflicht.

Download und weitere Infos wie immer im Wiki: https://wiki.loxberry.de/plugins/fre...-counter/start

Das Plugin ist noch mehr oder weniger ungetestet und daher noch Beta. Insbesondere wäre interessant, ob die Frequenzen korrekt ermittelt werden. Vielleicht hat jemand die Möglichkeit mit einem zweiten Messgerät zu vergleichen.

[skyrop]

Hallo Michael
Wow, ein weiteres cooles Plugin 😊. Das würde ich auch gerne testen, könnte man mit dem Plugin auch den Durchfluss durch die Kombidurchflusszelle bei der Pool Dosieranlage ermitteln? Aktuell habe ich da einen Analogen Durchflussmesser verbaut.

Beste Grüsse
Pascal

[Prof.Mobilux]

Für den Hauptstrom habe ich diesen hier (Händler war ein anderer), allerdings noch mit dem alten Messbereich von max. 350 L/min: https://de.aliexpress.com/item/32811869184.html

Mittlerweile scheint der Messbereich auf 200 L/min begrenzt zu sein, es gibt aber auch noch welche mit 350 L/min. Musst schauen, was zu Deiner Pumpe passt.

Und na klar kannst Du auch die Messzelle messen. Musst halt einen Durchflussmesser wählen, der zu dem recht kleinen Durchfluss (~ 40 L/h) passt, auf die schnelle habe ich gefunden:

Fast ein bisschen zu enger Messbereich, dafür sicherlich genauer: https://de.aliexpress.com/item/1005006231066958.html
Messbereich vielleicht etwas zu groß, deckt aber alles ab: https://www.aliexpress.com/item/32813682878.html

Spannungsbereich ist meist 5V bis 24V, die sollen aber auch mit den 3,3V des Raspberry laufen. Muss ich aber noch testen, sonst braucht man hinter dem Durchflussmesser noch einen Spannungsteiler (2 Widerstände) von 5V auf 3.3V.

[Prof.Mobilux]

Janohmat Betrifft Diskussion im Nachbarthread zu Wasserdurchflussensoren: https://www.loxforum.com/forum/proje...273#post423273

Klasse, ich muss morgen nochmal prüfen ob diese Turbine nen Open Collector Ausgang hat. Die braucht gemäß dem was in eBay steht 3.5-24V.
Wenn Sie Open Collector hätte kann ich einfach mit den Pullup vom Raspi nehmen und den Eingang direkt durchverdrahten. Ist aktuell aber noch unklar, ich schaus mir mal mit dem Oszi an was man da so zu sehen bekommt, Wenn kein Open Collector mach ichs möglicherweise einfach mit 5V und nem Spannungsteiler...

Ich habe meine Turbine mal aufgeschraubt und auch auf Amazon einen Kommentar zur Elektronik gefunden (https://www.amazon.de/-/en/BuildingM.../dp/B01D44N41U). Die Elektroniken der ganzen Turbinen (egal welcher Typ und welcher Hersteller) scheinen alle gleich zu sein.

Verbaut sind ein paar Widerstände, Kondensatoren und Dioden. Und ein Hall-Sensor (A501 103), zu dem es aber anscheinend nicht wirklich ein Datenblatt gibt:



Verbaut ist noch ein 10 kOhm PullUp Widerstand zwischen +VCC (Rot) und DATA (Gelb). Der Typ auf Amazon ist zum gleichen Ergebnis gekommen:



Bin kein Elektronik-Nerd - ist das jetzt "Open Collector"? Auf jeden Fall wird DATA (Gelb) anscheinend auf GND gezogen, wenn sich die Turbine dreht. Hab leider kein Oszi, aber das Voltmeter zeigt beim Drehen "1,6V" an - was ja passen würde.

[Janohmat]

So, ich hab die Turbine auch mal in die Werkstatt verlagert und ein paar Versuche gemacht.

Erfreulich: Die Elektronik läuft auch mit 2.8Volt, entsprechend brauche ich mir da jetzt keine Sorgen machen
Ist leider kein Open Collector, da würde der Pull Up vom Konsumenten definiert und nicht vom Produzenten.
Nachdem Sie aber mit 3.3V läuft spielt das für unsere Betrachtung erstmal keine Rolle...

Mein Versuchsaufbau ist ein 12V Lüfter den ich auf die Turbine geklebt habe.
Wenn ich die MQTT Daten mit denen auf meinem Oszi vergleiche schaut es gut aus ✌️







Nur verstehe ich jetzt nicht wie ich auf die JSON Daten Zugreifen kann.
Beim PoolManager sind das ja alles diskrete Werte die ich einzeln holen kann.

Was ist denn tally und was ist das diff?

Klares thumbs up von meiner Seite...

Jan

[Prof.Mobilux]

Sehr cool, dass das Oszi und das Plugin die gleiche Frequenz ermitteln!!! Das MQTT Widget zerpflückt dir die JSON Daten wieder in einzelne Werte. In den Einstellungen einfach "Expand JSON data" aktivieren (ist per Default an) und dann in die Incoming Overview schauen. Da hast Du wieder einzelne Werte. "Tally" sind die ermittelten Flanken, "Diff" die Zeitdifferenz. Tally/Diff müsste die Frequenz in Hz ergeben. Ich hab das nur vom Beispiel aus der PiGPIO-Lib übernommen, und da hießen die Variablen halt so ;-)

[Janohmat]

Okidoki. Ich hatte für die freq_count natürlich noch keine Subscription. Schaut gut aus.

Ich denke man könnte der Frequenz noch ne Nachkommastelle spendieren.
Je kleiner der Wert wird, desto größer wird die Unschärfe.

[Prof.Mobilux]

Gute Idee.

[Prof.Mobilux]

Ich habe heute den Durchflusssensor an das Plugin angeschlossen. Funktioniert einwandfrei, wobei ich die ausgegebene Frequenz nicht verifizieren konnte (hab das Flügelrad mit einem Haarfön angetrieben ).

Der Anschluss erfolgt einfach an VCC+ (3.3V), GND und einen freien GPIO. Pullup/-down ist nicht erforderlich, da in der Elektronik schon vorgesehen. Bei mir war bei ca. 210 Hz Schluss, ich denke aber das ist durch die Elektronik mit dem Hallsensor beschränkt und nicht durch den Raspberry (bei mir ein Zero2).

Ich pack das noch mit einer genauen Beschreibung ins Wiki.

Eine unschöne Sache gibt es aber noch: Kommt der Sensor zum stehen, meldet das Plugin permanent die zuletzt ermittelte Frequenz anstatt "Null". Da muss ich mir den C-Code nochmal genauer anschauen. Ich hatte den nur vom PiGPIO Projekt übernommen.

[Prof.Mobilux]

Detaillierte Beschreibung zum Anschluss eines Durchfluss-Sensors:

https://wiki.loxberry.de/plugins/frequency-counter/beispiele/flowmeter

[Janohmat]

Okay jetzt kannst ne Version 1 ans Plug-in kleben. Perfekte Doku. 👍😉

[Prof.Mobilux]

Ich habe jetzt noch 2 Nachkommastellen für die Frequenz integriert. Was mich aber noch massiv stört ist, dass die Frequenz bei Stillstand nicht wieder zurück auf "Null" geht, sondern auf dem letzten Wert stehen bleibt. Vermutlich weil keine Flanke mehr kommt, "rechnet" das Programm auch nicht weiter. Da das Programm in C geschrieben ist, muss ich mich da erst einmal reindenken... Bin nicht so der C-Typ ;-) Aber so kann es noch nicht bleiben.

[Janohmat]

Mein Beruf: C++ Verbrecher. Wenn du nen Link auf die Quelle für mich hast kann ich rein schauen

[Prof.Mobilux]

Ach, wie geil :-)

Also, das Original von dem ich "geklaut" habe, liegt hier: https://abyz.me.uk/rpi/pigpio/code/freq_count_1.zip

Meine angepasste Version (u. a. mit dem JSON-Output) liegt hier: https://github.com/mschlenstedt/LoxB...freq_count_1.c

Ein paar wenige Erklärungen hier: https://abyz.me.uk/rpi/pigpio/examples.html#C%20code

[Janohmat]

Okay. Heute Abend aufm Sofa 👍 Bin noch in der Garage beim Upgrade der Technik beschäftigt. Vielleicht lerne ich dann ein wenig wie das ganze Plugin Konzept funktioniert.

[Prof.Mobilux]

👍 bin heute auch erst einmal im Garten Mit dem Plugin und der Struktur hat das nicht wirklich etwas zu tun. Ich denke man müsste überwachen, ob während der Report-Zeit (-r) noch eine Flanke kommt. Wenn nicht, muss tally=0 gesetzt werden. Er scheint jetzt aber nur neu zu rechnen, wenn auch eine neue Flanke kommt. Sonst reported er die ganze Zeit den zuletzt berechneten Wert.

Das C-Programm übersetzt du mit: gcc -o freq_count_1 ./src/freq_count_1.c -lpigpio -lpthread

Du kannst es dann direkt als root auf der Commandline starten. Vorher das Plugin stoppen.

[Janohmat]

Hab mal nen PR gestellt mit der Änderung welche das Verhalten korrigieren sollte.
Ich hab leider die Turbine heute wieder eingebaut, kann es also nicht adhoc testen
Insofern hab ichs weder kompiliert noch verprobt. Die Änderung selbst ist aber trivial.

Wenn man sich den Code genauer anschaut ist das vorher aber eh schon falsch gewesen.
In der Auswerteschleife hat er markiert dass bei der nächsten Flanke das Struct zurück gesetzt werden soll.
Dieses zurücksetzen passiert aber NACH der Flanke, das heißt zumindest eine Flanke wurde verschluckt.

[Prof.Mobilux]

Danke dir! Ich teste es gleich morgen.

[Prof.Mobilux]

Janohmat Funktioniert bestens!

Version 0.2.0 ist released: https://wiki.loxberry.de/plugins/fre...-counter/start

Änderungen:

• Counter resets to 0 Hz if no Frequency is detected (Thanks to Janohmat)
• Frequency output now as float with 2 digits

[Janohmat]

I ❤️ it 😁

[Janohmat]

Houston. We have a Problem...



Es bleibt immer wieder hängen, und ich weiß nicht nach was ich schauen sollte
Logs habe ich jetzt mal auf Debug gestellt. In Error sehe ich nur etwas mir nichts sagende Logs...


Jan