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Velux Integra Solar-Rollladen automatisieren (Teil 3)

Heute gibt es den dritten und etwas ungeplanten Teil der Rollladen Automatisierung. Da in den anderen Teilen Fragen zu dem IC und der genauen Verkabelung aufgetaucht sind, gibt es hier eine tiefere Einsicht in das Thema. Es wird sicher Überschneidungen zu den anderen beiden Artikeln geben, diese versuche ich aber so gering wie möglich zu halten.

Die Velux Fernbedienung

Starten wir mit der Fernbedienung von Velux. Wenn man das Plastikgehäuse entfernt, bleibt nur noch eine Platine übrig. Diese besteht aus einer Antenne, Chips und den Tastern. Da wird ja das Drücken der Tasten steuerbar machen wollen, ist das der erste spannende Punkt an dem wir ansetzen. Auf dem Bild rechts kann man die Platine sehen und dort sind die 3 Taster – oder das was nach dem Auseinanderbauen davon übrig ist – zu sehen. Es sind nur noch ein Punkt und ein Ring je Taster. Die Taster funktionieren nun so, dass eine Metallplatte beim Druck auf die Taste den Kontakt zwischen Ring und Punkt schließt und somit Strom fließen kann.

Wir möchte das Drücken aber durch einen Raspberry erledigen lassen und darum werden einfach Kabel an den Ring und an den Punkt gelötet.
Um zu Testen ob die Fernbedienung noch funktioniert habe ich einfach die losen Enden der Kabel für einen Moment kurzgeschlossen. Das entspricht genau dem was was passiert, wenn ich eine Taste drücke.

Pro Fernbedienung habe ich nun 3 Adernpaare, dies kann man auf dem Bild auch gut erkennen. Da es für die weitere Verwendung egal ist, ob das Kabel am Ring oder am inneren Punkt befestigt ist, habe ich pro Paar eine Farbe gewählt. Somit lassen sich zusammengehörende Kabel sehr schnell identifizieren. Jetzt kommt der IC ins Spiel und hier wird es auf den ersten Blick tricky, aber wenn man erst einmal durchschaut hat wie die Funktion des Chips ist, dann ergibt alles einen Sinn :).

Der 4fach Analogschalter IC

Bei dem IC handelt es sich um einen 74HC 4066. Das ist ein 4fach analog Schalter. Also sind in dem Chip 4 Schalter verbaut. Wenn man nun auf Schaltplan des ICs schaut, kann man erkennen, dass auf beiden Seiten 7 „Beinchen“ oder Pins vorhanden sind. Ich werde die Nummerierung vom Schaltplan verwenden. Wichtig ist die richtige Position des Chips. Man kann „oben“ eine Ausbuchtung erkennen die ebenfalls auf dem IC zu sehen ist, dass heißt wenn man mit der Verkabelung beginnt, sollten Schaltplan und Chip gleich ausgerichtet sein.

Nun aber zurück zu den Pins. Auf beiden Seiten sind wie bereits erwähnt 7 Pins, also insgesamt 14. Ein Schalter benötigt 3 Pins und somit kommt man bei 4 Schaltern auf 12 Pins. Es sind also 2 Pins „zuviel“. Die fraglichen Pins sind 7 und 16. Damit der IC funktioniert benötigt er Strom und den bekommt er vom Raspberry und irgendwo muss der Strom wieder hin und das wäre der Pin 7. Aber wie das ganze genau aussieht betrachten wir später.

Kommen wir erst einmal zu den Schaltern. Diese bestehen aus 3 Pins: ein I/O, ein O/I und ein C. Auf dem Schaltplan des 4066 sind neben der Bezeichnung Nummern vergeben. Die Nummern besagen welche Pins zusammengehören. Also I/O, O/I und C mit der Nummer 1 gehören zusammen.

Die beiden Kabel eines Tasters werden an die I/O – O/I Pins gekoppelt. Wenn nun der C-Pin geschaltet wird fließt Strom, ansonsten nicht. An den C Pin wird ein GPIO Pin des Raspberrys angeschlossen und das Schalten des Pins wird dann über ein Skript auf dem Raspberry durchgeführt.

Auf dem Bild kann man die Verkabelung für eine Fernbedienung erkennen. Es werden 3 der 4 Schalter genutzt und man kann erkennen, dass Pin 16 des IC mit dem 5V Ausgang des Raspberrys verbunden wird. So wird der IC mit Strom versorgt. Pin 7 wird mit einem GND Pin des Raspberry verbunden, damit ist der Stromkreis für die Versorgungen des IC geschlossen.

Die benutzten I/O Pins auf dem Raspberry sind nur beispielhaft und können beliebig gewählt werden. Diese müssen in dem Skript aus Teil 2 nur entsprechend beachtet werden. Praktisch ist es sich die Belegung der Pins genauer anzuschauen. Es gibt neben den Pins zur Stromversorgung einige I/O Pins und verteilt ein paar Erdungspins. Eine gute Übersicht findet sich hier. Übrigens sollte man darauf achten nicht gerade Pins zu nutzen die für I2C oder als seriellen Schnittstelle verwendet werden, außer man deaktiviert diese Sonderfunktionen.

Ausblick:

In diesem Beispiel ist ein Raspberry benutzt worden, aber das ist nicht notwendig. Ein alter Raspberry 1 lag noch hier rum weswegen er eine sinnvolle Verwendung bekommen sollte. Stattdessen kann man auch jedes System oder Board nutzen das digitale Ausgänge hat. Also zum Beispiel ein Arduino Board oder vielleicht einfach ein ESP8266. Letzter ist auf den NodeMCU zu finden und bietet ausreichend Ausgänge an. Der Vorteil von einer solchen Lösung ist vor allem die Kostenersparnis. NodeMCU bekommt man schon für 5 Euro und die restlichen Bauteile sind gleich. Somit kann man sich die Mehrkosten für den Raspberry oder einen Arduino sparen und die Gesamtlösung noch kostengünstiger aufbauen. Aber das ist dann ein ganz anderes Thema und vielleicht ein anderer Artikel ;).

3 Kommentare

  1. Hallo Norbert!
    Vielen Dank, dass Du Dir die Mühe gemacht hast, Deine Lösung noch einmal im Detail zu beschreiben!!! Jetzt mache ich mich ans Nachbauen.
    Vielen Dank für die gut nachvollziehbare Erklärung und viele Grüße!

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  2. Hallo, sehr interessanter Artikel. Ist es richtig das ich mit dem hier verwendeten IC immer genau eine Velux Fernbedienung abbilden kann? Wir haben in unserer Wohnung sieben Velux Rollladen, alle mit einer Fernbedienung, das würde dann bedeuten ich brauche sieben IC oder? Letztendlich müsste ich dann noch sicherstellen das alle Fernbedienungen vom zentralen Modul aus die Fenster erreichen, also rein von der Funkreichweite oder?

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    • Vielen Dank!

      Im Prinzip ja, aber da jeder IC 4 Schalter umfasst, kannst du mit 3 ICs 4 Rollläden abdecken. Bei 7 Rollläden wären das dann 6 ICs. Die ICs kosten nut Cent-Beträge von daher ist es eher ein organisatorisches Problem?

      Ja genau, die umgebauten Fernbedienungen müssen in Reichweite des jeweiligen Rollladens sein. Vielleicht wäre in deinem Fall eine komplexere Schaltung von Vorteil. Zum Beispiel könntest du statt einem zentralen Raspberry einfach mehrere Raspberry Zeros verwenden. Die Nehmen wenig Platz weg und sind per Wlan an dein Netzwerk angebunden. Du kannst das Python Script so anpassen, dass nur die Rollläden gesteuert werden, die an dem Raspberry angeschlossen sind. Wegen der MQTT Anbindung müsste das eigentlich leicht funktionieren. Du musst dann nur darauf achten, dass die Signale nicht an alle Raspberries parallel erfolgen.

      Wenn du eine zentrale Stelle für die Fernbedienungen im haus findest, dann müsstest du noch schauen wie du die I/O Pins vervielfältigen kannst, da der Raspberry afaik keine 21 I/O Pins hat. Vielleicht ist hier dann I2C oder ähnliches noch notwendig.

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