Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Siedle 1+n als ESP32 Stromversorgung


von Christian (tigriz)


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Liebe Community von Mikrocontroller.net,

ich habe mich heute in diesem Forum angemeldet, da ich nach tagelanger 
Recherche leider an meine Grenzen gestoßen bin.

Ich habe vor vielen Jahren unser Haus grundsaniert und dabei auf KNX 
umgestellt. In Verbindung mit HomeAssistant wurde das Haus immer 
Smarter, aber unsere Siedle Klingel konnte ich zeitlich nie integrieren.

Ich habe jetzt aber endlich eine Schaltung auf ESP32-C6 Basis fertig, 
die auf das Klingeln reagiert und sowohl das Treppenhauslicht, als auch 
den Türöffner betätigen kann. Ich habe das mit Optokopplern und einer 
Zener-Diode umgesetzt.

Was mir allerdings noch fehlt, ist die Stromversorgung des ESP32. Ich 
habe mich für eine Versorgung mit 4.3V an dem Batterie-Pin meines Boards 
entschieden. Damit kommt der Batterie-Laderegler nie auf die Idee, laden 
zu wollen, falls doch mal USB verbunden wäre (was ich aber nicht 
vorhabe). Außerdem läuft mein Seeed Xiao ESP32-C6 dann in einem sehr 
effizienten Modus (siehe: 
https://tomasmcguinness.com/2025/01/06/lowering-power-consumption-in-esp32-c6/)

Ich habe die übliche Spannung eines Siedle n+1 System mit meinem Siedle 
HTS 811-0W, also 18V, die aber bei dem Auslösen von Klingen auf ca. 24V 
hochspringt zwischen Klemme 1 und Klemme 7.

Aus diesem Grund habe ich mir folgendes Board bestellt: 
https://www.roboter-bausatz.de/media/pdf/91/29/4d/RBS11139-Mini-Step-Down-Modul-3A.pdf

Es funktioniert auch super, ich bekomme stabile 4.3V, so wie ich das 
möchte, wenn ich das Board zwischen Klemme 1 und Klemme 7 hänge.

Mir ist leider aufgefallen, dass es alleine schon reicht, dass das Board 
verbunden ist (also auch wenn noch gar kein Strom gezogen wird), dass 
dann der ganz reguläre Taster am HTS 811-0W zum Klingeln und zum 
Treppenhauslicht gar nicht mehr funktioniert, also noch bevor ich 
überhaupt einen Verbraucher (mein ESP32-Board) verbunden habe.

Ich habe bei meiner Recherche Hinweise gefunden, dass wohl eine 
"Entstörung" oder ein "Filter" vonnöten sei. Ich bitte um 
Entschuldigung, dass mir hier die elektronischen Kenntnisse fehlen, da 
ich ITler bin, aber ich vermute, alles kann mit wenigen Komponenten 
gelöst werden.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir hier jemand weiterhelfen könnte - 
oder falls es einfach nicht umsetzbar ist - sagen könnte, warum das 
nicht möglich ist.

Ganz lieben Dank schonmal vorab und viele Grüße
Christian

von Alexander (alecxs)


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Die Signalleitungen kannst Du nicht als Stromversorgung missbrauchen, 
die sind laut Google nur für geringe Ströme (10mA) gedacht. Hast Du mal 
gemessen was Dein Aufbau an Strom zieht?

Deine Frage zielt darauf ab es trotzdem zu versuchen, mit entsprechendem 
LC-Filter und RC-Tiefpass am Eingang. Dazu wäre erstmal eine 
Bestandsaufnahme der gestörten Signale (HTS 811-0W) nötig.

Keine Ahnung ob Du hier jemanden findest der Lust dazu hat. Mit dem 
Schaltregler fängt es schon an, der ist einstellbar zwischen 100kHz und 
1.5MHz. Da muss man sich den Schaltplan genau angucken.

: Bearbeitet durch User
von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Ein Blick ins Systemhandbuch verrät dass die Stromversorgungs-Musik 
alleine am Netzteil und der Türstation spielt ("+", "-", "b", "c"). Da 
nach deiner Aussage das Haus dir gehört wirst du ja wohl vollen Zugriff 
auf die Geräte haben und dort deine Versorgungsspannung abzapfen können.

Wenn nicht (warum nicht?) bliebe noch die Möglichkeit zu Untersuchen ob 
"1" nicht nur das negative Bezugspotential für "7" sonder auch für "+" 
für den Etagenruf ist.

ABER:

Du schreibt auch dass du den ESP galvanisch von den Signalen getrennt 
hast. Das bedeutet du könntest den ESP komplett separate versorgen. Wenn 
du die Trennung richtig gemacht hast.

: Bearbeitet durch User
von Christian (tigriz)


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Vielen Dank für eure Antworten.

Also laut dem Internet zieht der ESP32-C6 im Worst-Case:

Empfang (RX)
• 802.11b/g/n, HT20: ca. 70–80 mA
Senden (TX)
• bei 0 dBm Ausgangsleistung: ca. 60–80 mA
• bei +11 dBm Ausgangsleistung: ca. 110–130 mA
• bei +20 dBm (Maximal­pegel): ca. 220–260 mA
Verbunden, aber (fast) idle
• Modem-Sleep-Mode: ~20–25 mA
• Light-Sleep-Mode: ~0,8–2 mA
• Deep-Sleep-Mode: < 5 µA

Das alles bei 3.3V also im schlechtesten Fall 3.3V*0.26A=0,858W

Die meiste Zeit wird mein ESP im Modem-Sleep-Mode sein, also 
3.3V*0.025A=0,0825W

Ich verfüge leider nicht über die passenden Instrumente, das nachmessen 
zu können, daher verlasse ich mich erstmal auf die offiziellen Angaben.

Die Info mit den 10mA der Signalleitungen hatte ich bei Google nicht 
finden können, ich hatte nämlich auch versucht, hier Angaben zu finden, 
hast du da mal einen Link?

Hannes, die Angaben mit +, -, b, c sind glaube ich von einem andere 
Siedle System. Ich bin mehrmals darüber gestolpert, dass HTA und HTS 
durcheinander gebracht wurde. Ich hatte dann bei den offiziellen Siedle 
Dokumenten die PDFs zur Installation gefunden. Die HTA Teile scheinen zu 
dem System Siedle 6+N zu gehörten, die HTS Teile (wie meines) gehören zu 
dem Siedle 1+N System. Dieses hat kein b und c, es gibt dort lediglich 
drei Klemmen, nämlich 1, 7, ERT.

Zu dem Netzteil habe ich Zugang, ja. Da hat mich im übrigen auch auf 
eine Idee gebracht. Da hier früher das alte System verbaut war, habe ich 
noch einige ungenutzte Adern in der Wand liegen. Vielleicht kann ich mir 
mit einem kleinen Netzteil im Keller einfach durch die ungenutzten Adern 
meinen Strom zu dem System bringen. Das wäre eine schöne 
Umgehungslösung. Denn der Grund, weshalb ich überhaupt den Bedarf habe, 
ist, dass ich einfach keine Steckdose bei meiner Anlage in der Nähe 
habe, sonst könnte ich den ESP einfach darüber versorgen. Ich will halt 
idealerweise nicht extra noch eine Leitung mit Kabelkanal ziehen müssen.

Was mich halt wundert ist, dass es in den Foren Leute gab, die 
geschrieben haben, dass es ihnen gelungen sei, über die Klemmen 1 und 7 
einen Strom abzuzweigen. Leider haben sie halt nicht geschrieben, wie.

von Nemopuk (nemopuk)


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Du musst die Stromversorgung für die Peaks auslegen, und die gehen so 
weit ich weiß bis ca. 500 mA.

von Alexander (alecxs)


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Man könnte das Ding mit Akku betreiben, ist ja schon vorgesehen.

von Alexander (alecxs)


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Christian schrieb:
> Die Info mit den 10mA der Signalleitungen hatte ich bei Google nicht
> finden können, ich hatte nämlich auch versucht, hier Angaben zu finden,
> hast du da mal einen Link?

Lass es 50mA sein, Du sagtest ja es funktioniert auch. Hatte es irgendwo 
aufgeschnappt, kann die Google KI gewesen sein.

Hier ein paar Links für die Experten.

https://www.richis-lab.de/Siedle.htm

https://forum.smartapfel.de/forum/thread/5880-how-to-smarter-türöffner-und-klingelmelder-an-einem-2-draht-bussystem-siedle-hta

von Christian (tigriz)


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Danke für den Hinweis mit den Peaks, dann gehe ich von jetzt an mal 
sicherheitshalber von 500mA bei 3.3V aus (1.65W).

Mit Akku habe ich das Teil ja im Testbetrieb jetzt für einige Tage 
betrieben, es funktioniert wunderbar, aber der kleine Akku 
(https://www.amazon.de/dp/B0CSRZT81G) hält halt nur ca. 24h durch und 
der Laderegler des Boards, der wie richtig angemerkt integriert ist, läd 
halt nur mir 100mA. Daher hängt das Teil im Grunde immer am 
USB-Ladegerät und wie bereits geschrieben ist ja genau das Problem, dass 
ich in der Ecke, wo das Siedle HTS 811-0W hängt, keine Steckdose habe.

Wie bereits geschrieben, mich würde halt interessieren, ob ich mir nicht 
aus dem Siedle Bus System den Strom holen könnte.

Ich war auch mal im Keller und habe nachgesehen, dort hängt ein Siedle 
Netzgerät NG 602-01 - an diesem habe ich auch -,+,b,c gefunden.

Ich muss mir unbedingt nochmal meine Adern in der Wand anschauen, 
vielleicht ist auch dort auf welchen noch wo Spannung drauf. Merkwürdig 
ist halt einfach, dass lediglich die Klemmen 1, 7, ERT herausgeführt 
sind, wobei der ERT ja uninteressant ist, da es lediglich für die 
Klingel auf dem Stockwerk ist.

von Christian (tigriz)


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Alexander schrieb:
> Christian schrieb:
>> Die Info mit den 10mA der Signalleitungen hatte ich bei Google nicht
>> finden können, ich hatte nämlich auch versucht, hier Angaben zu finden,
>> hast du da mal einen Link?
>
> Lass es 50mA sein, Du sagtest ja es funktioniert auch. Hatte es irgendwo
> aufgeschnappt, kann die Google KI gewesen sein.
>
> Hier ein paar Links für die Experten.
>
> https://www.richis-lab.de/Siedle.htm
>
> 
https://forum.smartapfel.de/forum/thread/5880-how-to-smarter-türöffner-und-klingelmelder-an-einem-2-draht-bussystem-siedle-hta

Super, vielen Dank auch dafür. Den ersten Link hatte ich auch schon, der 
hat mir riesig geholfen, weil dort ja per Reverse-Engineering ein 
Schaltplan aufgezeichnet wurde und der hat mir sehr geholfen.

Bei deinem zweiten Link ist es so, dass die Ausgangslage halt ein System 
mit HTA und nicht HTS ist - davon hatte ich auch einige Thread gefunden, 
nur sind dort einfach viel mehr Adern aus dem Netzteil herausgeführt, da 
es sich halt um das 6+N System und nicht das 1+N System handelt. Mir 
stehen diese Leitungen daher schlicht nicht zur Verfügung.

von Gerd E. (robberknight)


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Christian schrieb:
> es gibt dort lediglich
> drei Klemmen, nämlich 1, 7, ERT.

Genau. Bei 1+n werden Daten und Stromversorgung gemeinsam auf einem Bus 
über die selben Drähte geführt. Dafür werden die Daten auf die 
Stromversorgung aufmoduliert.

Das Problem ist jetzt das Step-Down-Modul: das braucht (und hat) am 
Eingang einen Kondensator. Und wenn der direkt an die kombinierte 
Strom/Datenleitung gehängt wird, filtert der das aufmodulierte 
Datensignal und stört es damit.

Gleichzeitig zieht so ein Funkmodul kräftige Strompeaks wenn es senden 
will. Das wird der Siedle-Bus dann auch wieder als Datensignale 
missinterpretieren.

Die Lösung ist dass da eine saubere Entkopplung her muss. Also in beide 
Richtungen.

Ich denke das geht recht einfach: Daten/Strom + -> Schottky-Diode -> 
Dicker Low-ESR Kondensator -> Step-Down-Modul.

Der Kondensator sollte 35V abkönnen und möglichst niedrigen ESR haben. 
Ich würde Polymer vorschlagen, die sind aber in 35V nicht überall 
verfügbar.

Was die Kapazität angeht: so viel dass das Siedle-Netzteil beim 
Einschalten nicht wegen Kurzschluss aussteigt. Ich würde mal mit 220µF 
anfangen, wenn es geht dann auf 440µF verdoppeln oder so in die 
Richtung. Ziel ist halt die kurzen Peaks beim Senden fast vollständig 
aus dem Kondensator zu bedienen.

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Ich würde erstmal testen wieviel Du belasten kannst ohne die Funktion zu 
stören. Man könnte verschiedene Widerstände probieren, ich würde mit 2k7 
anfangen und dann bis 560 runter gehen. Vorsicht heiß.

Danach könnte man schauen wie man damit den Akku lädt. Wenn der 
allerdings so schnell leer ist musst Du die Deep-Sleep Zeiten mal 
prüfen.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Gerd E. schrieb:
> Ich denke das geht recht einfach: Daten/Strom + -> Schottky-Diode ->
> Dicker Low-ESR Kondensator -> Step-Down-Modul.

hmm, ich fürchte da hab ich nen Denkfehler drin:

Wenn die Spannung auf dem Siedle-Bus durch das aufmodulierte Datensignal 
über den Spannungs-Mittelwert ansteigt, dann wird die Diode leiten und 
damit den Kondensator laden statt das Signal auf dem Bus zu lassen.

Man wird also doch noch ne dickere Drossel dazwischen brauchen.

Zum Abschätzen der nötigen Induktivität braucht man aber Informationen 
über die Geschwindigkeit der Signale auf dem Bus. Die hab ich nicht zur 
Hand, müsste man sich vermutlich am besten mit dem Oszi anschauen. Damit 
dann auch hinterher Erfolgskontrolle.

von Christian (tigriz)


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Lieber Gerd, suuuuper, das klingt irgendwie auf den ersten Blick nach 
genau dem, was ich gesucht habe. Es enthält außerdem gleich die 
Erklärung, warum das Modul das System stört, vielen Dank auch dafür.

Da ich wie gesagt aus der IT komme, muss ich jetzt erstmal ein bisschen 
Zeichnen, Recherchieren, Teile suchen, ... - ich könnte mir gut 
vorstellen, dass ich da nochmal eine Rückfrage zu haben werde, aber 
diese Informationen verarbeite ich jetzt erstmal und werde dann 
schreiben.

Da ich noch neu im Forum bin, kann ich hier auch aktuell wohl nur alle 
30 Minuten zwei Nachrichten schreiben. Aus diesem Grund habe ich deine 
zweite Nachricht auch noch lesen können, bevor ich auf die erste 
Nachricht anworten konnte.

Ein Oszilloskop steht mir leider nicht zur Verfügung, aber ich werde 
mich wie gesagt jetzt mal belesen und irgendwie habe ich den Eindruck 
der Lösung schon einen riesen Schritt näher zu sein, als vorher.

Daher schon an dieser Stelle nochmals vielen lieben Dank.

von Nemopuk (nemopuk)


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Gerd E. schrieb:
> Man wird also doch noch ne dickere Drossel dazwischen brauchen.

Oder ersatzweise eine Gyrator Schaltung.

von Gerd E. (robberknight)


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Nemopuk schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> Man wird also doch noch ne dickere Drossel dazwischen brauchen.
>
> Oder ersatzweise eine Gyrator Schaltung.

Ja, irgendwas in die Richtung.

Siedle ist bekannt dafür deren Bauteile ziemlich auf niedrige Kosten hin 
zu optimieren (und auf einigermaßen, aber nicht richtige hohe, 
Stabilität und Zuverlässigkeit).

Ich vermute daher die haben sich den Bus extra so zusammendesigned dass 
sie mit einer trickreichen Schaltung aus billigen Allerweltsteilen Strom 
und Daten auftrennen können ohne da Störungen zu verursachen.

Wenn man allerdings nur das Prinzip, nicht allerdings die genauen 
Protokolldaten wie Frequenzen und Spannungen des Aufmodulierten Signals, 
kennt, ist es natürlich nicht ganz so einfach da was passendes 
zusammenzustricken. Oszi-Bilder oder eine genauere Beschreibung bräuchte 
man schon.

Wenn man den Schaltplan eines Busteilnehmers hätte, am besten von einem 
mit höherem Stromverbrauch und daher Schaltregler drin, dann wäre könnte 
man das vermutlich leicht adaptieren.

von Christian (tigriz)


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Ich habe mir die Tage jetzt mal durchgelesen, was eine Gyrator-Schaltung 
ist. Scheinbar kommt es ja vor allem auf die Wahl der Werte der Bauteile 
an, welches Verhalten die "Simulierte Spule" hat.

Ich verstehe auch, dass man dafür dann ein Oszilloskop braucht. Ich habe 
keines, aber ich habe einen Beitrag von jemanden gefunden, der das an 
einer 1+n Anlage schonmal gemacht hat. Hier findet man die Bilder dazu: 
Beitrag "Re: Klingelanlage: Siedle "1+n" Protokoll"

Hilft das, um die Komponenten bemessen/errechnen zu können?

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