Entwurf Schaltung für Erweiterung Türschlossantrieb

[Louis M. (louismar)]

Hallo Alle miteinander,

(Ertstmal vorab: Diese Anfrage ist auch bei transistor.net und 
electronicwerkstatt.de gepostet. Über etwaige Ergebnisse von dort werde 
ich aber hier berichten.) Nun zur Sache:

als Laie - und nachdem mir der Hersteller 3Q mit Auskünften nicht helfen 
kann (oder will)- wende ich mich mit einem kleinen Projetkt mit der 
Bitte um Hilfe und Tips an Euch:

Ich möchte für mehrere meiner älteren Familienmitglieder und Bekannten 
(darunter ein Blinder&Halbseitengelähmter 72J, ein fast Blinder 82J und 
meine Mutter) den
--- Bluetooth-App-Türschlossantrieb 3Q Eqiva Smart Lock --- (s. Bilder)
umbauen, da er günstig ist und technisch wie ich finde gut konzipiert.
Ziel ist es, GENAU diese Geräte sowohl per App als auch z.B. mit 
verschlüsseltem Mehrkanalfunksender bedienen zu können.
Hierzu sind zwei Erweiterungen nötig:

1. (nur optional)
Das Gerät wird mit 3Stk. 1,5V AA-Batterien, also 4,5V DC betrieben, ich 
würde die Geräte jeweils später gerne mit einer grösseren Batterie oder 
per Dauerstromquelle versorgen (Versorgungskabel kann zum Antrieb gelegt 
werden).
Frage hierzu: Wie würdet Ihr das realisieren, aws gibt es zu beachten?

2. (obligatorisch)
Das Gerät verriegelt und entriegelt das Schloss von innen über zwei 
Tasten am Gehäuse und auch über die App per Smartphone. Diese Funktionen 
können also auch durch kurzes Überbrücken der Tasten alternativ 
ausgelöst werden. Die Entgriegelung zieht jedoch die Schlossfalle nicht 
ein, öffnet die Tür also nicht.
Die Tür-Öffnungsfunktion (Türschlossfalle wird eingezogen und die Tür 
lässt sich von aussen aufdrücken) lässt sich wiederum einzig und allein 
über die App per Bluetooth auslösen. Hierfür gibt es sonst keine Taste 
am Gerät.
Für meine Anwendung muss die Tür-Öffnungsfunktion aber unbedingt auch 
direkt am Gerät -z.B. für einen Handsende- oder Transponderempfänger- 
schaltbar sein.

Auf der Geräteplatine (SEIKI201;94V-0;E307365;2716, s. Bild-3 und-4) 
scheint es jedoch keine unmittelbare Anteuerungsmöglichkeit zu geben.
Wie ich herausexperimentiert habe, kann die Öffnungs-Funktion auch 
mittels einer kleinen Schaltung durch Auslösung von zwei 
aueinanderfolgenden Überbrückungen auf der Platine nach einem 
Triggersignal (Handsender, Taster, Transponder o.a.) erreicht werden. 
Ich würde mir den Funktionsablauf der Schaltung wie folgt vorstellen:

a) Triggersignal kommt von Aussen zu der Schaltung (im Gerät) durch 
Relais-/ Tasterkontaktschluss des Triggerkreises.
b) Vorübergehendes Sperren/Trennen dieses Triggerkreises zur 
Unterdrückung weiterer Triggersignale von aussen noch während das Gerät 
arbeitet.
c) Kurzes Schalt-Überbrücken des linken Kontaktes in PRG1 auf der 
Platine gegen den Minuspol (einige mSek. reichen), das Gerät vollzieht 
damit einen Reset der Getriebeposition und fährt daher zur Neuermittlung 
des Anschlages bei dem nächsten Entriegeln einmalig bis zum 
Falleneinzug/Öffnungsposition.
d) 500 mSek. Pause zum Ausführen des Resets.
e) Kurzes Schalt-Überbrücken der Entriegelungs-Taste TA1 auf der Platine 
(einige mS reichen). Das Gerät öffnet nun nur einmalig die Tür über die 
Taste "Entriegeln". Dauer stets unterschiedl. zw. 0,5 - 3 Sek. (je nach 
Temperatur, Kraftbedarf zum Falleneinzug etc.)
f) Entsperren/Durchschalten der Triggerleitung für die nächste 
Türöffnung: Als Abschluss der TürÖffnung löst die Elektronik duch kurzen 
Impuls (3,5V ca.100 mS) das Getriebe vom Motor, damit das Schloss ohne 
Kraftaufwand mit Schlüssel oder Handrad am Gerät bedient werden kann. 
Dieser Impuls soll als Signal abgegriffen und nach z.B. weiteren 200mS 
die Triggerleitung entsperrt werden.

Ich habe diesen Ablauf bei meinem Testgerät jetzt mehrmals manuell 
durchgeführt und keine Probleme mit dieser Lösung beim Betrieb 
feststellen können, alle Einstellungen & Funktionen blieben erhalten.

Die Schaltung sollte möglichst energieeffizient (Spannungsversorgung 
erst mit Triggersignal & Abschaltung nach Entsperrung?) ausgelegt sein, 
damit die Batterien des Antriebes bei Betrieb ohne Dauerstromversorgung 
nicht zu schnell leergezogen werden.
Ich würde die Schaltung auch gerne im Gehäuse unterbringen und dafür 
gäbe es unterhalb des Motors noch ca. 35mm/25mm/10mm Platz.

Frage hierzu: Mit welchem Konzept bzw. Komponenten sollte diese 
(Folge)Schaltung realisiert werden? Braucht man dafür überhaupt die 
?stromintensiven? NE555/NE558? Wäre jemand in der Lage diese Schaltung 
zu entwerfen bzw. dabei zu helfen?

Wie gesagt: Ziel ist es, GENAU diese Geräte w.o geschildert zu 
erweitern.
Für alle SOLCHEN  Anregungen und Hilfen danke ich Euch schon jetzt sehr 
herzlich!!!

Schöne Grüsse, Louis

[Daniel K. (daniel_k316)]

Ich beschäftige mit einem ähnlichen Projekt, ich nutze aber nur die 2 
Taster, diese habe ich für Optokoppler getrennt. Die Schaltung wir dann 
durch einen Arduino oder Raspberry angesteuert. Die Türöffnung soll dann 
für einen magnetischen Türöffner erfolgen. Sinn soll sein, dass ich die 
Tür Kartenleser usw. ansteuern kann. Dazu muss noch ein Rückmeldekontakt 
für den Riegel eingebaut werden, dazu kommen noch ein Reedkontakt bzw 
Hallsensor für den Zustand der Tür. Zur Abfrage der Türklinke setzte ich 
noch einen Mikroschalter ein.

Wenn das Projekt beendet ist werde ich hier Bilder und den Aufbau 
veröffentlichen.

[oszi40 (Gast)]

Louis M. schrieb:
> Gerät verriegelt und entriegelt das Schloss von innen über zwei
> Tasten am Gehäuse

Ein halbes Jahr später noch keine Lösung?

Ein Bastler würde 2 Reed-Relais nehmen und die beiden Kontakte damit bei 
Bedarf überbrücken. https://www.youtube.com/watch?v=mNw55WjbDns Ob Deine 
Versicherung dann bei Einbrch noch zahlt, wäre die nächste Frage.

[Dieter (Gast)]

Vermute der Hintergrund ist, dass die genannten Personen auf Grund des 
Alters Probleme haben mit App das Türschloss zu bedienen.

[sinklair (Gast)]

ich habs endlich!! ^^ fernbedienung dann W-lan weil bluetooth ist 
einfach zu

lahm!!! 1mal klicken aufschliessen dann 2te mal schliesst er ganz auf 
und die

Tür geht bei mir Automatisch 10 cm auf! um sicherheit und schliessen 
muss ich mich nicht kümmern da er ja Automatisch schliesst,was ich über 
bluetooth ja einstellen kann heisst muss nur zu ziehen nach 2-3 minuten 
testet er eh mehrmals ob abgeschlossen ist!

[Mike M. (hoermirauf)]

... verrätst Du auch wie du das realisiert hast?

[Joachim S. (oyo)]

Ich habe mir gerade ebenfalls genau diesen Türschlossantrieb gekauft, 
und versuche nun, ihn ohne die Hersteller-App nutzbar zu machen.

Noch habe ich die Hoffnung nicht ganz aufgegeben, das auch ohne 
Hardware-Modifikation zu schaffen, durch reverse engineering der 
Bluetooth-Kommunikation.
Die Chancen sind allerdings nicht besonders hoch, weil die Kommunikation 
mit irgendeiner zusätzlichen aufgesetzten Verschlüsselung abgesichert 
wird (im leider obfuskierten Code der Smartphone-App findet man bspw. 
'Cipher.getInstance("RSA/NONE/PKCS1Padding");' und 
'Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS7Padding");')

Habe auch mal beim Hersteller angefragt, dass ich gerne eine Open 
Source-Software für den Türschlossantrieb entwickeln und veröffentlichen 
würde, damit man den Türschlossantrieb in Smart Home-Systeme integrieren 
kann. Erwartungsgemäss gab es aber eine Absage, der Hersteller will 
leider keine Informationen über das verwendete Daten-Protokoll 
herausrücken.

Jedenfalls bin auch ich äusserst interessiert an jeglichen Ansätzen, 
diesen Türschlossantrieb ohne die offizielle Hersteller-App nutzbar zu 
machen.

Weiss eigentlich jemand, welcher Mikrocontroller in dem Gerät verbaut 
ist?
Ich habe in der Hersteller-App nämlich eine Datei gefunden, das offenbar 
ein Image der neuesten Firmware für das Gerät ist. Vielleicht könnte man 
da durch Disassemblierung oder so noch Interessantes herausfinden.

[Joachim S. (oyo)]

Falls es irgendwen irgendwann interessiert:

Ich bin mittlerweile immerhin in der Lage, den eqiva 
Bluetooth-Türschlossantrieb ohne jegliche Modifikation vom PC aus zu 
steuern. Die Software ist bislang noch in einem sehr frühen 
proof-of-concept-Stadium; nur die Minimalfunktionalität (Tür öffnen) ist 
bislang implementiert, es ist noch alles andere als benutzerfreundlich 
und der Code ist noch recht hässlich, aber in absehbarer Zeit werde ich 
wohl eine erste halbwegs benutzbare Version haben, und diese dann als 
Open Source auf GitHub veröffentlichen.

[pino4711 (Gast)]

mein intresse ist da habe auch ein log, also wie ist der stand.
mfg

[aj (Gast)]

Ich hab auch großes Interesse. Nehme auch "schmutzigen" Code. :)

[Joachim S. (oyo)]

pino4711 schrieb:
> mein intresse ist da habe auch ein log, also wie ist der stand.

aj schrieb:
> Ich hab auch großes Interesse. Nehme auch "schmutzigen" Code. :)

Zum aktuellen Stand:
Leider bin ich seit meinem letzten Posting nur geringfügig 
weitergekommen.
Erst hatte ich mehrere sehr stressige Wochen, in denen ich partout nicht 
zum Weiterentwickeln gekommen bin. Und als die vorbei waren, hatte ich 
schon ein wenig die Motivation verloren mir die ganze Mühe zu machen, 
weil es ja eh kaum Interesse zu geben schien.

Somit ist das Ganze immer noch fast auf dem vorherigen Stand: Ich habe 
ein etwas unschönes, mit der heissen Nadel gestricktes Script, das die 
Minimalfunktionalität erfüllt: Tür öffnen und schliessen.

Das Problem ist: Ganz abgesehen davon, dass einige Teile des Codes halt 
noch sehr "unschön" sind, ist das Script alleine für Andere schlicht 
nutzlos.

Das hat folgenden Grund: Die Kommunikation mit dem Türschlossantrieb 
wird mit AES-128 verschlüsselt/abgesichert. Wenn man einen User im 
Türschlossantrieb registriert, so wird für jeden dieser User beim 
Registrieren ein eigener AES-128-Schlüssel erzeugt. Diesen AES-Schlüssel 
benötigt man zwingend für die Steuerung des Türschlossantriebs, auch 
mein Script benötigt also diesen Schlüssel.

Die offizielle App speichert und benutzt diesen Schlüssel, bietet aber 
keine Möglichkeit, sich diesen einfach anzeigen zu lassen oder so.
Nur mit einem Trick habe ich es geschafft, an den von der App benutzten 
AES-Schlüssel heranzukommen. Und dieser Trick ist nicht nur recht 
umständlich und wenig benutzerfreundlich; ich fürchte auch dass ich mich 
mglw. strafbar machen könnte, wenn ich alles dazu Nötige veröffentliche.

Lange Rede, kurzer Sinn:
Was in erster Linie noch fehlt, damit auch Andere mit meinem Script 
ihren eigenen Türschlossantrieb steuern können, ist ein zusätzliches 
Tool für den ersten Schritt: Mit Hilfe der im beiligenden QR-Code 
gespeicherten Informationen Benutzer registrieren und deren 
benutzerspezifischen AES-Schlüssel anzeigen lassen, den das eigentliche 
Türschlossantrieb-Steuerungs-Tool zwingend benötigt.

Mal schauen, jetzt, wo immerhin noch 1-2 Andere Interesse bekundet 
haben, werde ich mir vielleicht doch noch die Mühe machen, das weiter zu 
entwickeln.

[Louis M. (louismar)]

Hallo Joachim,

Deine Analyse und Entwicklung auf Softwareebene sind sehr interessant 
und beeindruckend! Nicht, dass Du von Jobangeboten überrollt wirst  ;-)

Bezüglich Deiner rechtlichen Befürchtungen würde ich auf §69c(3.u.4.) 
und §69d (3.) Urheberschutzgesetz hinweisen.
Hiernach wäre die Verbreitung Deines Scriptes oder Deines "Tricks" wohl 
nicht problematisch, lediglich die des Codes des Herstellers in 
jeglicher Form. Wenn letzteres also nicht nötig sein sollte: Immer ran 
an den Speck...

Insofern möchte ich mich als dritter Interessent bei Dir anmelden.

Schöne Grüsse, Louis

[Joachim S. (oyo)]

Hallo Louis,

Louis M. schrieb:
> Bezüglich Deiner rechtlichen Befürchtungen würde ich auf §69c(3.u.4.)
> und §69d (3.) Urheberschutzgesetz hinweisen.
> Hiernach wäre die Verbreitung Deines Scriptes oder Deines "Tricks" wohl
> nicht problematisch, lediglich die des Codes des Herstellers in
> jeglicher Form. Wenn letzteres also nicht nötig sein sollte: Immer ran
> an den Speck...

Um mal konkreter zu werden, worum es sich bei dem "Trick" handelt: Ich 
habe mit dem bekannten Android-Reverse-Engineering-Tool "apktool" 
(https://ibotpeaches.github.io/Apktool/) die Hersteller-App 
auseinandergenommen, habe einfach hier und da ein paar zusätzliche 
Debug-Ausgaben eingefügt, und habe die App dann wieder zusamengesetzt. 
Keine grosse Magie, aber es erfüllt seinen Zweck und gibt mir eben den 
gesuchten benutzerspezifischen Schlüssel aus. Ich denke, dass das soweit 
legal war, ich habe da ja keinerlei ausgefeilte und streng geheime 
Hacker-Tricks oder so angewendet, um irgendwelche 
Sicherheitsvorkehrungen zu umgehen, sondern habe eigentlich nur ein 
wenig reverse-engineering betrieben.
Aber wenn ich diese von mir modifizierte Version der App mit den 
Debug-Ausgaben veröffentlichen würde, damit auch andere an den den 
benötigten benutzerspezifischen Schlüssel kommen, wäre das vermutlich 
halt doch nicht mehr legal... :-(

> Insofern möchte ich mich als dritter Interessent bei Dir anmelden.

Gut, Danke für den Zuspruch - immerhin drei Interessenten, das soll 
genug Motivation sein, das jetzt wirklich soweit weiterzuentwickeln, 
dass es auch für andere nutzbar ist.

Um mich da selbst ein bisschen unter Druck zu setzen, gebe ich hiermit 
einfach mal das etwas gewagte Versprechen ab, dass ich bis Ende nächster 
Woche (also spätestens am 9.9.18) zwei Mini-Tools veröffentliche, die 
die Minimalfunktionalität abdecken:
- Tool 1: Neue Benutzer registrieren und den benutzerspezifischen 
Schlüssel ausgeben
- Tool 2: Mittels eines benutzerspezifischen Schlüssels die Tür 
verriegeln/entriegeln/öffnen

Die Software wird in Node.js geschrieben und rein kommandozeilenbasiert 
sein, und sollte sowohl unter Linux, Windows als auch OSX laufen.
Um die Software nutzen zu können, ist also Bluetooth 4.0-fähige 
Hardware, sowie eine Node.js-Installation nötig.

[Andre J. (andrexp)]

Sehr gut!

Habe schon mal meinen NanoPi, der in Türnähe angebracht ist darauf 
vorbereitet.

Vielen Dank für die Mühe!

[Joachim S. (oyo)]

So, eine erste Alpha-Version der Software ist veröffentlicht.

Weil es nicht mehr ganz zum ursprünglichen Thema/zur ursprünglichen 
Überschrift dieses Threads hier passt (=Modifikation der Hardware), habe 
ich für die weitere Diskussion speziell über die Software-Lösung einen 
eigenen Thread gestartet:
Beitrag "Software zum Steuern des Türschlossantrieb "eqiva eQ-3 Bluetooth Smart Lock""

[Luigi A. (spok)]

Hallo zusammen, hat jemand von euch rausfinden können ob mann irgendwo 
den Zustand der Tür als Signal abgreifen kann? Wenn die Tür verriegelt 
wird oder geöffnet wird könnte der Zustand ja eventuell via Endschalter 
im Getriebe erfasst werden.

[Max M. (tcsmaxx)]

Hallo zus.,

es ist zwar schon etwas her, als louismar diese Anfrage schrieb, aber 
ich möchte gern meine Erfahrung mit diesem Türschloss dazu teilen.

Jahrelang habe ich nur die Tasten AUF und ZU mit einen ESP8266 und via 
MQTT kurz auf LOW gezogen und damit die Tür geöffnet bzw. geschlossen. 
Dies war möglich, da auf beiden Seiten Türklinken verbaut sind. Nun 
mussten aber noch weitere Schlösser an Türen mit Kauf verbaut werden und 
mir kam dieser Post wieder in den Sinn.

Wie louismar beschrieben hat, ist es möglich das Schloss zu resetten und 
beim darauffolgenden Entriegeln fährt es einmalig bis zum Falleneinzug.
Wenn man den Pin 1 von Connector PRG1 auf LOW zieht, dann erfolgt der 
Reset. Das Problem ist aber, dass der ESP es nicht schaff das Potential 
soweit herabzusenken, dass ein Reset erfolgt, aber über den Pin 2 am 
Connector PRG2 ist der Reset ebenfalls möglich und hier reicht es 
vollkommen aus, einen Ausgang des ESP kurz auf LOW zu setzen.

Weiterhin habe ich das Signal am Kupplungsmotor ST4 abgegriffen. Nach 
der Drehung des Schlosses läuft dieser Motor kurz an, damit das Schloss 
vom Getriebe gelöst wird und man es auch wieder mit dem Schlüssel 
schließen kann. Damit kann man einen Working und IDLE ermitteln.

Somit ergibt sich folgende Logik.

Schloss öffnen:
Low-Pegel an TA1 (Pin am ‚T‘ der Bezeichnung TA1)

Schloss schließen:
Low-Pegel an TA2 (Pin an ‚2‘ der Bezeichnung TA2)

Schloss öffnen + Schlossfalle einziehen:
Low-Pegel an Pin 2 vom PRG2 für 100 ms, danach Low-Pegel an TA1 

Working Status:
Betätigung bis High Pegel an ST4

IDLE Status:
High Pegel an ST4

Im Thread www.mikrocontroller.net/topic/458856 geht es um die Steuerung 
des Schlosses via Bluetooth, dies habe ich ebenfalls versucht, aber die 
Reaktionszeit und Zuverlässigkeit waren für mein Projekt nicht 
ausreichend.

Beste Grüße
MaXX

[Marcel (Gast)]

Hallo Max,

ich finde deine Vorgehensweise nicht schlecht und genau das habe ich 
auch gesucht: Ein Öffnen/Schließen inkl. ziehen des Schnappers. Und mit 
dem ESP sollte ich das ganze auch in meinen ioBroker bekommen können. 
Bleibt nur die spannende Frage nach der Stromversorgung: Ich sehe einen 
Elko aber keine Batterien. Wie geht das ganze? Des Weiteren hast du auch 
richtig dicke Drähte angelötet. Da reichen doch auch ganz dünne, oder 
nicht?

Last but not least: Hast du dein Programm für den ESP schon fertig 
irgendwo liegen, oder muss ich mir da selbst was stricken?

[Marcel B. (Firma: 1980er) (gintonik)]

Hier mein Vorgehen mit der Anbindung an ioBroker:

Beitrag "Re: ESP8266 programmieren Tasmota"

[Max M. (tcsmaxx)]

Hallo Marcel,

ich habe eine Stromversorgung (5V) in der Tür, alternativ kann man auch 
eine Powerbank ran hängen.

Hier meine Funktion für OPEN/FULLOPEN und CLOSE:

void SetDoorState(int state) {
  if (state == 1) { // OPEN
    Serial.println("open");
    pinMode(openLock, OUTPUT);
    digitalWrite(openLock, LOW);
    delay(200);
    pinMode(openLock, INPUT);
    mqttClient.publish(doorLockTopic, "open", true);
  }
  if (state == 2) { // FULL OPEN
    Serial.println("full open");
    pinMode(prgResetPin, OUTPUT);
    digitalWrite(prgResetPin, LOW);
    delay(200);
    pinMode(prgResetPin, INPUT);
    Serial.println("PRG1 reset");
    delay(200);
    pinMode(openLock, OUTPUT);
    digitalWrite(openLock, LOW);
    delay(200);
    pinMode(openLock, INPUT);
    mqttClient.publish(doorLockTopic, "open", true);
    mqttClient.publish(doorLockTopic, "fullOpen");
  }
  if (state == 0) { //CLOSE
    Serial.println("close");
    pinMode(closeLock, OUTPUT);
    digitalWrite(closeLock, LOW);
    delay(200);
    pinMode(closeLock, INPUT);
    mqttClient.publish(doorLockTopic, "close", true);
  }
}

[Friedrich R. (f_rappl)]

Hallo Max,

du schreibst, du hast eine 5V Stromversorgung.
Dein verwendeter ESP-12F ist aber nur für 3,3V.
Hast du da noch irgendwelche Maßnahmen ergriffen?
Das Batteriepack liefert bei neuen Batterien wohl auch an die 5V.
Wenn man den ESP-12F jetzt mit 3,3V betreiben würde, frage ich mich, wie 
es mit den Pegeln an den Eingängen ist, die mit der Elektronik des 
Türschlossantriebs verbunden sind.
Würde ggf. zu einem MOSFET an den Ausgängen des ESP-12F tendieren und 
einen Strombegrenzungs-Widerstand zu ST4.

Gruß
Fritz

P.S. Habe heute einen Eqiva bekommen und bin am Rumexperimentieren.

[Max M. (tcsmaxx)]

Ich habe einen D1 Mini verwendet und dort den 5V Anschluss genommen.

[mIstA (Gast)]

Friedrich R. schrieb:
> Wenn man den ESP-12F jetzt mit 3,3V betreiben würde, frage
> ich mich, wie es mit den Pegeln an den Eingängen ist, die mit
> der Elektronik des Türschlossantriebs verbunden sind.

Könnte mir gut vorstellen, daß der BT-fähige Controller des 
Türschloßantriebs auch mit 3.3V (oder weniger) läuft. Gibts überhaupt 
BT-fähige 5V-taugliche µC?


> P.S. Habe heute einen Eqiva bekommen und bin am
> Rumexperimentieren.

Warum mißt Du dann nicht schnell mal welche Pegel dort anliegen?

[Philipp C. (philippc)]

Hallo zusammen,

ich habe auch so ein Türschloss und bisher die keyble Bluetooth 
Geschichte mit einem Pi verwendet. Leider ist das sehr unzuverlässig und 
langsam.

Wie aufwendig wäre es wohl, dass Board in dem Türschloss direkt gegen 
eins mit einem ESP zu ersetzen?

Viele Grüße
Philipp

[Hein (fredfoo)]

Philipp C. schrieb:

> Wie aufwendig wäre es wohl, dass Board in dem Türschloss direkt gegen
> eins mit einem ESP zu ersetzen?

Genau! Ich bin eigentlich nur an dem Antrieb interessiert - welcher 
Motor, gibts ein Getriebe? Wollte gerade mein Eqiva aufschrauben, finde 
aber meinen T6 mal wieder nicht :))

Hat jemand die Bilder parat?

Cheers,
Hein