Sensoren

Beschreibung

Das Modul auf Basis des LPC1115 für den Einbau in einen Rauchmelder Dual VDS / Dual Q der Firma GIRA®.
Diskussionen dazu im Forum: https://selfbus.org/forum/app.php/tag/Rauchmelder

Für den Einbau sind keine Umbauten am Rauchmelder nötig. Der Adapter wird lediglich in den für das Relais- oder Funkmodul vorgesehenen Steckplatz im Rauchmelder gesteckt.

Der Adapter ermöglicht eine Vernetzung von mehreren Rauchmeldern über den KNX-Bus. Zusätzlich können Statusinformationen abgefragt werden, wie z.B. Laufzeit, Temperatur, Batteriespannung oder Anzahl der Alarme. Details dazu findet man im Abschnitt Kommunikationsobjekte (weiter unten).

Es ist eine zusätzliche Vernetzung über den „Rauchmelder-Bus“ möglich. Wie bei diesem Rauchmelder üblich, erfolgt das mit zwei Leitungen über die grüne Klemme. Der Adapter meldet einen über den „Rauchmelder-Bus“ eingehenden Alarm auf den KNX-Bus weiter.  In diesem Fall kann aber keine Lokalisierung der Alarmquelle erfolgen. Man kann über diesen Weg ein Alarm-Netz aus Funk-Meldern und Bus-Meldern aufbauen. Dazu verbindet man einen Rauchmelder mit diesem Bus Modul und einen Rauchmelder mit  GIRA® Funk Modul über den „Rauchmelder-Bus“ miteinander.

Die Q-Melder mit 10 Jahres Batterie haben einen Aufwachkontakt der aktiviert wird, wenn man den Melder in den Sockel arretiert. Die neueste Firmware in Kombination mit der Hardware ab Version 3.9.0 wertet diesen Kontakt aus und sollte entsprechend robust funktionieren - unabhängig davon, in welcher Reihenfolge vorgegangen wird (Bus anschließen, Melder auf den Sockel stecken). Lediglich sollte als erstes das Modul in den Rauchmelder gesteckt werden. 

Aufbau

Zu beachten: es muss ein LPC1115/303 (oder ggf. ein LPC1114/303) verwendet werden! Die anderen Varianten des LPC1114 wie z.B. LPC1114/302 funktionieren mit dem Rauchmelder PCB nicht!

Zur Verbindung mit dem Rauchmelder benötigt man lange Stiftleisten (ca. 2,5cm lang). 
Alternativ kann man die Stapelleiste 10 von Reichelt in der Mitte durchkneifen - dann sind die beiden Stücke in der richtigen Länge. Man kann auch von Conrad die Leiste 741133 nehmen.

Die Stapelleisten sollten nicht eingebaut im Rauchmelder angelötet werden. Sonst verbinden sich die Steckkontakte mit dem Kunststoff des Gehäuses und es ist schwer die beiden wieder zu trennen. Mit einer zweiten Leerplatine oder einer Lochrasterplatine kann man die Stapelleisten während dem Löten sichern.

Zum Schluss noch eine Stück dicke Folie - Overheadfolie oder Ähnliches - zum Isolieren so auf das Modul kleben, so dass sie die komplette Schaltung überdeckt. Sie soll eventuelle Kurzschlüsse mit dem Buskabel (Massefolie/Draht) verhindern.

Die Stromaufnahme vom KNX-Bus ist ca. 5mA.

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Hinweise 

Nutzung AC-Adapter und KNX-Modul 

  Es gibt von GIRA® auch einen AC Adapter. Die Version des Adapters, die wir untersucht haben, besitzt nach Augenschein keine galvanische Trennung zwischen 230V Netz und dem Rauchmelder. Da unser Rauchmelder Modul nicht vom Rauchmelder und Bus entkoppelt ist, könnte es im schlimmsten Fall Netzspannung bis zum Bus geben. Auf KEINEN FALL 230V Netzteil und RM Modul gleichzeitig verwenden, es besteht Lebensgefahr!

Ein- und Ausbau des Moduls in den Rauchmelder

Vorsicht beim Aus- und Einbau, wenn das Modul bereits am Bus war. Die Kondensatoren auf dem Modul sind noch einige Zeit geladen, was eine potenzielle Gefahr für den Rauchmelder darstellt. Sicherheitshalber sollte also nach dem Abstecken des Busses vom Modul 2-3 Minuten gewartet werden, bis es in den RM ein- oder vom RM ausgebaut wird. Bitte nie das Modul ein- oder ausbauen, während es am Bus steckt! 

Flashen nur vor Einbau möglich?

Man kann das Rauchmelder Modul in der Regel auch im eingebauten Zustand programmieren (flashen). Sollte das nicht klappen wäre ein Hinweis im Forum sehr hilfreich. Aber bitte beachten: wenn keine galvanische Trennung verwendet wird (z.B. mit einem Isolator zwischen PC und Selfbus-Progger), sollte auf keinen Fall auch der Bus am Modul angeschlossen sein, während man flasht!

Inbetriebnahme

Reihenfolge zur Inbetriebnahme

Die Restriktionen sind mit HW-Version 3.9.0 und passender SW entfallen. 

Typische Abläufe:

• Modul aufbauen -> vollständige non-Bootloader-Firmware flashen -> in den RM einbauen -> Bus anschließen -> arretieren -> Modul per ETS programmieren
• Modul aufbauen -> SB-Bootloader flashen -> Bus anschließen -> bootloaderfähige Firmware per Busupdater flashen -> Bus abklemmen -> 2-3 min. warten (siehe Hinweise) -> Modul in den RM einbauen -> Bus anschließen -> arretieren -> Modul per ETS programmieren

Bekannte Probleme vor Version 3.9.0

Die Q-Melder mit 10 Jahres Batterie haben einen Aufwachkontakt, der aktiviert wird, wenn man den Melder in den Sockel arretiert. Zwischen Anklemmen des Melders und Arretieren sollte unser Modul nicht mit dem Melder kommunizieren, denn sonst muss man 24 Stunden warten, bis ein neuer (korrekter) Batteriespannungswert aus dem RM ausgelesen werden kann. Um das zu vermeiden kann man so vorgehen:
Busspannung auf Reset--> Modul einsetzen und an Bus anschließen -->Melder auf Sockel verriegeln --> Bus einschalten --> in ETS auf Diagnose PA15.15.255 progmode per ets einschalten und das Gerät adressieren sowie die Applikation schreiben. Erst dann mit dem nächsten Melder genauso verfahren.

Die Batteriespannung (Kommunikationsobjekt 10) wird nach dem Start des Moduls nicht korrekt angezeigt.
Bei einigen Meldern wird die Batteriespannung sofort korrekt übertragen, andere benötigen dazu teilweise einige Tage Laufzeit. --> dieses Problem sollte auch bei alten HW-Versionen nicht (mehr) auftreten. Vermutlich behebt ein Firmwareupdate dieses Problem auch auf alter Hardware. 
In der Regel tritt dieses Problem 24h auf, wenn beim Anschließen des Moduls / Rauchmelders nicht wie oben beschrieben vorgegangen wird. Module, die erst den Spannungs-Fehler zeigten, dann aber in der korrekten Reihenfolge angeschlossen wurden, zeigen dann auch korrekte Werte an. 
 

Downloads

Bitte wie immer bei Downloads von GitHub beachten, dass ihr auf "view raw" klickt und dann erst per "Strg + s" die Datei speichert (oder per rechtsklick auf "view raw" und dann "Ziel speichern unter").

VD: https://github.com/selfbus/software-arm-incubation/tree/master/misc/Rauchmelder-bcu1/VD

Schaltplan & Board: https://github.com/selfbus/hardware-merged/tree/main/modules_lpc1115/smokedetector

Firmware: https://github.com/selfbus/software-releases/tree/main/misc/Rauchmelder-bcu1 (bitte nicht vergessen: File anklicken --> "Raw" --> Speichern unter)
Versionen mit "flashstart_0x3000" im Namen sind Firmwares, die über den Bus geflasht werden können bzw. müssen. 
Versionen ohne "flashstart_0x3000" sind vollständige Versionen, die über einen Debugger oder Progger geflasht werden. Zum Updaten dieser Versionen muss das Modul wieder an einen Progger angeschlossen werden.

Muster-ETS-Projekt: https://selfbus.org/wiki/images/sensors/smoke-detector-module/SB_RM_Testprojekt.knxproj

Die folgenden Informationen wurden teilweise von der Wiki Seite für das LPC922 Rauchmelder Modul übernommen:
https://selfbus.myxwiki.org/xwiki/bin/view/Ger%C3%A4te/Rauchmelder%3AVD

Kommunikationsobjekte des ARM RM Moduls

• Kommunikationsobjekt 0: Alarm Vernetzung
  Dient zur Vernetzung von mehreren Rauchmeldern. Dazu wird die selbe Gruppenadresse mit jedem Rauchmelder verbunden. Auf diesem Kommunikationsobjekt wird im Alarmfall gesendet, im Nicht-Alarmfall werden eventuelle Alarme von anderen Rauchmeldern empfangen.
  Achtung: Die Versendung des eigenen Alarms an andere Rauchmelder kann durch den Parameter "Alarm verzögert senden" beeinflusst werden.
  Ist die verzögerte Versendung von Alarmen nicht aktiviert, wird der Alarm sofort versendet.
  Bitte sicherstellen, dass bei jedem Rauchmelder die Kommunikations-Flags Kommunikation, Schreiben, Übertragen gesetzt sind.

• Kommunikationsobjekt 1: Testalarm Vernetzung
  Zur Vernetzung der Rauchmelder wie bei der Alarm Vernetzung, nur für Testalarm und ohne einstellbare Verzögerungsfunktion.

• Kommunikationsobjekt 2: Alarm rücksetzen
  Beendet sekundären Alarm. Es geben nur jene Rauchmelder weiterhin Alarm, die den Alarm ausgelöst haben.

Die Kommunikationsobjekte 3 (Alarm Status) und 5 (Testalarm Status) werden in verschiedenen Situationen versendet:

1. Sobald der Rauchmelder den Status wechselt (z.B. kein Alarm -> Alarm)
2. Zyklisch nach Parametrisierung

• Kommunikationsobjekt 3: Alarm (Status)
  Hier wird der Alarm normal gemeldet, d.h. 1 bei Alarm, 0 bei Alarm Ende.

• Kommunikationsobjekt 4: Verzögerter Alarm (Status)
  Hier wird gemeldet, ob ein Alarm verzögert wird. Bei einer 1 steht eigentlich ein Alarm an, wird aber noch nicht über das Kommunikationsobjekt 0 an die andere Rauchmelder weiter gegeben.
  Sobald die eingestellte Verzögerungszeit abgelaufen ist, wird über das Kommunikationsobjekt 0 der Alarm ausgelöst und das Kommunikationsobjekt 4 zurück auf 0 gesetzt.

• Kommunikationsobjekt 5: Testalarm (Status)
  Hier wird der Testalarm normal gemeldet, d.h. 1 bei Alarm, 0 bei Alarm Ende.

Die Werte der weiteren Statusobjekte werden einmal pro Minute vom ARM Controller aus dem Rauchmelder abgefragt. Somit stehen auch nur 1x pro Minute neue Werte in den Objekten zur Verfügung.
Da die zyklische Versendung als kleinste Einheit eine Minute hat, ist dieses in diesem Fall nicht relevant.
Im Falle eines Read-Requests (Lesen des Kommunikationsobjektes) über KNX sollte dieses Verhalten beachtet werden.

Im Falle der zyklischen Versendung wird maximal alle 2 Sekunden ein Status gesendet, sodass es nicht zu einer Überlastung des Busses kommen sollte.

• Seriennummer (Status)
  Die Seriennummer des angeschlossenen Rauchmelders.

• Betriebszeit (Status)
  Die Betriebszeit des angeschlossenen Rauchmelders in Sekunden oder Stunden auswählbar.
  Achtung: Der Stundenwert wird als 16-Bit-Wert übertragen und läuft deshalb nach knapp 7,5 Jahren über.
  Bei Tests wurde festgestellt, dass manche Rauchmelder bis zu 63 Sekunden pro Minute und andere gar nur 57 Sekunden pro Minute zählen. Die gemeldete Betriebszeit ist deshalb zwar durchaus ein guter Richtwert, aber eben nicht als präzise anzusehen.

• Rauchkammerwert (Status)
  Der Wert des Rauchkammer.

• Verschmutzungsgrad (Status)
  Der Grad der Verschmutzung der Rauchkammer.

• Batterie Spannung (Status)
  Die Spannung der Batterie im Rauchmelder, in mV (6-stellig).

• Temperatur (Status)
  Der Mittelwert der beiden Temperatursensoren des Rauchmelders, in Grad Celsius.

• Fehlercode (Status)
  0x01 - Batterie schwach/leer
  0x02 - Rauchmelder antwortet nicht
  0x04 - Temperatursensor 1 defekt
  0x08 - Temperatursensor 2 defekt
  0x10 - Rauchkammer verschmutzt / defekt (ab Firmware v3.00)
  0x20 - Anderer, unbekannter Fehler (ab Firmware v3.00)
  0x40 - Stützspannung ausgeschaltet (ab Firmware v3.00)
  0x80 - Nicht auf Bodenplatte arretiert (ab Firmware v3.00)
  Ab Firmware v3.00 wird dieses Kommunikationsobjekt automatisch bei Wertänderungen gesendet. Es kann dennoch weiterhin für den zyklischen Versand ausgewählt sein.

• Batterie leer (Status)
  Meldet wenn die Batterie leer ist und getauscht werden sollte.
  Ab Firmware v3.00 wird dieses Kommunikationsobjekt automatisch bei Wertänderungen gesendet. Es kann dennoch weiterhin für den zyklischen Versand ausgewählt sein.

• Rauchmelder Fehlfunktion (Status)
  Hier wird mit einem Bit gemeldet wenn es ein Problem mit dem Rauchmelder gibt. Das ist wenn ein Fehlercode existiert (siehe oben Fehlercode Status), ausgenommen Batterie leer (das eine eigene Status Meldung hat).
  Ab Firmware v3.00 wird dieses Kommunikationsobjekt automatisch bei Wertänderungen gesendet. Es kann dennoch weiterhin für den zyklischen Versand ausgewählt sein.

• Anzahl Rauchalarme (Status)
  Die Anzahl der Rauchalarme seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Temperaturalarme (Status)
  Die Anzahl der Temperaturalarme seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Testalarme (Status)
  Die Anzahl der Testalarme seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Draht Alarme (Status)
  Die Anzahl der Alarme über den drahtgebundenen Alarm Bus (grüne Klemme am Rauchmelder) seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Bus Alarme (Status)
  Die Anzahl der Alarme über den KNX-Bus seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Draht Testalarme (Status)
  Die Anzahl der Testalarme über den drahtgebundenen Alarm Bus (grüne Klemme am Rauchmelder) seit dem letzten Batteriewechsel.

• Anzahl Bus Testalarme (Status)
  Die Anzahl der Testalarme über den KNX-Bus seit dem letzten Batteriewechsel.

Datentypen der Statussignale