ESP32 Flowmeter - RS485 Modbus

 

Wie in dem Artikel "ESP32 programmieren, Arduino - Voraussetzungen installieren" beschrieben, war mein erstes Ziel einen TUF-2000M Ultrasonic Flow Meter über einen ESP32 auszulesen. Dazu habe ich im Internet ein Beispiel zu einem ESP8266 gefunden: Reading a TUF-2000M Ultrasonic Flow Meter with an Arduino or ESP8266 und https://forum.arduino.cc/t/comunicacion-rs485/698786/2. Das Setup des TUF-2000M habe ich in folgendem Artikel beschrieben:  Erfahrungsbericht: Ultraschall Durchflussmesser TUF-2000M. Um den TUF-2000M mittels RS485 auslesen zu können, muss dieser fürs Erste über den RS485 Umwandler mit dem ESP32 verbunden werden:

Hardware verbinden

RS485 und ESP32

RS485 zu TTL 5V Umwandler mit MAX13487 Chip für Raspberry Pi Arduino und andere MCU:

Das mitgelieferte Kabel kann am ESP32 wie folgt verbunden werden:

 

TUF-2000M verbinden

Nachdem wir alles angeschlossen haben, können wir uns um die Software kümmern:

Arduino

Alternativ zur Arduino IDE, kann für HomeAssistant auch ESP-Home verwendet werden.

Als Vorbereitung werden für den Sketch die Pakete in Arduino benötigt: ModbusMaster und EspSoftwareSerial:

Modbus-Master

Software Serial

Error 226

Beim ersten Versuch habe ich aus Unwissenheit die beiden PINs RX und TX für die Kommunikation zum RS485-Board verwendet, was in einem Fehler 226 geendet hat. Das Display hat dabei die Ausgabe des Serial-Monitors auf den TUF-2000M gespiegelt: Menü 49, siehe: Serial Port Traffic

...
RX_PIN RX
TX-PIN TX
...

Nachdem ich das RS485-Board mit den PINS 16 und 17 des ESP32 verbunden habe, war es mir möglich den Flowmeter auszulesen:

...
RX_PIN 17
RX_PIN 16 
...

WLAN, MQTT und Flow

Kombiniert mit ESP32 WiFi und ESP32 MQTT - Daten senden, konnte ich mit folgendem Sketch den aktuellen Wert zum MQTT-Broker und somit in HomeAssistant schreiben:

[+]
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <ModbusMaster.h>

#define RX_PIN 17 // connect to converter's RX wire
#define TX_PIN 16 // connect to converter's TX wire
#define MODBUS_DEVICE_ID 1
SoftwareSerial swSerial(RX_PIN, TX_PIN);
ModbusMaster sensor;

const char* ssid = "home";
const char* password = "???";
const char* mqttServer = "192.168.1.5";
const int mqttPort = 1883;
const char* mqttUser = "mqtt";
const char* mqttPassword = "???";

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  WiFi.begin(ssid, password);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(5000);
    Serial.println("Connecting to WiFi..");
  }
  
  Serial.println("Connected to the WiFi network");
  
  swSerial.begin(9600);
  sensor.begin(MODBUS_DEVICE_ID, swSerial);
    
  client.setServer(mqttServer, mqttPort);
  
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("Connecting to MQTT...");    
    if (client.connect("ESP32Client", mqttUser, mqttPassword )) {    
      Serial.println("connected");    
    } else {    
      Serial.print("failed with state ");
      Serial.print(client.state());
      delay(10000);
    }
  }
}

void loop() {
  client.loop();
  readFlow();
  delay(3000);
  if (!client.connected()) {
    delay(60000);
    if (!client.connected()) {
      ESP.restart();
    }    
  }
}

void readFlow() {
  uint8_t result;
  uint16_t buf[2];
  float flow;
  result = sensor.readHoldingRegisters(1, 2);
  if (result == sensor.ku8MBSuccess)
  {
    buf[1] = sensor.getResponseBuffer(0);
    buf[0] = sensor.getResponseBuffer(1);
    memcpy(&flow, &buf, sizeof(float));
    client.publish("flowmeter/flow",  String(flow).c_str());
  }
}

Zur Einbindung in Home-Assistant, siehe: Home-Assistant MQTT

ESPHome-Version

Mittlerweile verwende ich für das Auslesen ESP-Home. Die ESPHome-Version ersetzt den hier vorgestellten Sketch und schaut bei mir wie folgt aus:

[+]
esphome:
  name: heating

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:
  encryption:
    key: "??"

ota:
  password: "??"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Heating Fallback Hotspot"
    password: "??"

captive_portal:

uart:
   id: uart_1
   tx_pin: 16
   rx_pin: 17
   baud_rate: 9600
   stop_bits: 1   
   parity: none

modbus:
   id: modbus_1
   uart_id: uart_1
   send_wait_time: 1000ms

modbus_controller:
 - id: tuf2000m
   address: 0x1
   modbus_id: modbus_1
   setup_priority: -10
   update_interval: 3s


# Individual sensors
sensor:
  - platform: modbus_controller
    modbus_controller_id: tuf2000m
    name: "flowmeter"
    id: flow
    register_type: holding
    address: 0x1
    register_count: 2
    response_size: 2
    accuracy_decimals: 3
    value_type: FP32
    unit_of_measurement: "m³/h"
  - platform: modbus_controller
    modbus_controller_id: tuf2000m
    name: "flowmeter_travelTimeRate"
    id: flow_travelTimeRate
    register_type: holding
    address: 0x61
    register_count: 2    
    accuracy_decimals: 2
    response_size: 2
    value_type: FP32
  - platform: modbus_controller
    modbus_controller_id: tuf2000m
    name: "flowmeter_fluidSoundSpeed"
    id: flow_fluidSoundSpeed
    register_type: holding
    address: 0x7
    register_count: 2    
    accuracy_decimals: 2
    response_size: 2
    value_type: FP32

siehe: esp-home

positive Bewertung({{pro_count}})
Beitrag bewerten:
{{percentage}} % positiv
negative Bewertung({{con_count}})

DANKE für deine Bewertung!

Veröffentlichung: 13.07.2023 von Bernhard | Translation English |🔔 | Kommentare:1

➨ ESP32 MQTT - Daten senden | ➦ ESP32 | DS18B20 Temperatursensoren ESP32, MQTT und WiFi - HowTo ➨
➦ Erfahrungsbericht: Ultraschall Durchflussmesser TUF-2000M

Top-Artikel in diesem Bereich


DS18B20 Temperatursensoren ESP32, MQTT und WiFi - HowTo

Zusätzlich zur Anbindung eines Durchflussmessers über RS485 habe ich 5-Stück DS18B20-Temperatursensoren an den ESP32 angesteckt, damit deren Werte auch über MQTT an HomeAssistant übertragen werden.


Heizung steuern: PV Überschuss > ESP32 & Home Assistant (1/2)

Nach ca. 20 Jahren konnte ich mit Home Assistant und einem ESP32 die Kontrolle über meine Wärmepumpe übernehmen. Um den erzeugten Strom meiner PV-Anlage tagsüber besser nutzen zu können, kam mir die Idee, die Heizung möglichst dann zu aktivieren, wenn die PV-Anlage gerade am meisten Strom liefert. Nachdem ich den Stromverbrauch und Temperaturwerte bereits in Home Assistant zur Verfügung hatte, fehlte nur noch die Möglichkeit aktiv in die Heizung einzugreifen.


ESP32 WiFi Beispiel - Arduino IDE

Als Vorbereitung für den Upload von Sketches an einen Microcontroller habe ich die ESP32-Boardinfromationen und einen USB to UART Bridge Treiber installiert, siehe: Vorbereitungen für das Programmieren eines ESP32.

Fragen / Kommentare


(sortiert nach Bewertung / Datum) [alle Kommentare(neueste zuerst)]

✍anonym
13.01.2024 17:39
Hallo, vielen Dank fürs Teilen. Ich bin bei M49 auf das gleiche Problem gestoßen, aber egal wie ich die Definition oder Verkabelung von RX und TX ändere, es wird Fehler 226 angezeigt, und der Fehler in M49 ist der gleiche wie bei Ihnen. Ich verwende denselben Code. ESP32 bei Ihnen ist Kit V4,bei mir ist V1. Der einzige Unterschied besteht darin, dass meine Signalstärke „Low“ ist. Haben Sie bessere Vorschläge?

Durch die weitere Nutzung der Seite stimmst du der Verwendung von Cookies zu Mehr Details