In fast jeder Wohnung sind sie zu finden, die Wasserzähler um den Kalt und Warmwasserverbrauch für die Betriebskostenabrechnung zu ermitteln.  Die meisten sind durch Herstellerspezifische Schnittstellen erweiterbar und haben hierzu eine rotierende halbseitig reflektierende Scheibe eingebaut.

Die Module der Hersteller lesen diese Scheibe  aus und setzen diese Information auf die entsprechende Schnittstelle um.  Die Möglichkeiten sind hier vielseitig, von Funkschnittstellen bis zur Anbindung an den Hausbus oder einen simplen Impulsausgang ist vieles verfügbar.

Warum also selber etwas bauen wenn es das doch schon gibt?

Ganz einfach 🙂 Ich wollte mehr Auflösung, die Hersteller bieten 1 Impuls pro Liter, ich hätte gerne 8 Impulse pro Liter denn damit lässt sich auch eine vernünftige Durchflussmengen-Anzeige bauen.

Um das zu bewerkstelligen habe ich in FreeCad das Aufsteckgehäuse für die Istameter-Wasserzähler nachgebaut und für die Aufnahme von 4 Reflexlichtschranken (ITR8307) vorbereitet. Das 3D-druckfertige Gehäuse habe ich auf Thingiverse hochgeladen und ist unter diesem Link zu finden.

Aufsteckmodule

Auf dem Foto zu sehen die Module für den Kalt sowie Warmwasserzähler mit jeweils 4 im 45°-Winkel angebrachten ITR8307 Reflexlichtschranken. Mit 4 Lichtschranken ist eigentlich nur eine Viertelliterauflösung möglich, aber die rotierende Scheibe ist ja nur halbseitig reflektierend weshalb bei der oben gezeigten Anordnung der Lichtschranken in Verbindung mit in der Software unterschiedlicher Behandlung ob hell-dunkel oder dunkel-hell Wechsel auftreten trotz nur 4 Lichtschranken eine Achtelliterauflösung möglich wird.

Ausgewertet wird das Ganze von einem Atmega 328PU. Nachfolgend die Platine welche zur Auswertung verwendet wird. Zusätzlich zu den Anschlüssen für die Wasserzählermodule gibt es noch Pinheader für einen DHT22 (Luftfeuchte+Temperatursensor) und einen LDR (Helligkeitssensor).  Weiters gibt es noch 3 Led`s, eine gelbe für Statusinformationen, eine blaue für die Anzeige von Kaltwasserimpulsen und eine rote für Warmwasserimpulse.

Schaltung

Die Software liest nun regelmäßig die Lichtschranken aus und registriert hell-dunkel bzw. dunkel-hell-Wechsel. Um Störungen zu verhindern wird ein Zustandsregister geführt welches enthält welcher Statuswechsel als nächstes erwartet wird. Passt der aktuelle Wechsel nicht mit dem erwarteten zusammen wird kein Impuls gezählt und ein Fehlerregister hochgezählt das dann auf Probleme hinweisen würde.

Es hat sich herausgestellt dass die Lichtschranken sehr sensibel auf Fremdlicht reagieren was aber eigentlich kein Problem ist da an der verbauten Stelle eigentlich kein Fremdlicht auftritt, bei den Tests war das allerdings recht störend 🙂 Nicht hilfreich war da natürlich auch mein sparen an Pins weshalb ich einen ADC-Kanal für den Warmwasserteil und einen weiteren für den Kaltwasserteil verwende und die Lichtschranken über 4 Pins (jeweils 1 Lichtschranke vom Warmwasserzähler und 1 Lichtschranke des Kaltwasserzählers) der Reihe nach mit Strom versorge.

Ab einem bestimmten Grenzwert des ADC-Wertes wird das Ergebnis dann als hell/dunkel gewertet. Allerdings hat sich auch das als nicht optimal herausgestellt da ein nur minimal schräges einkleben der Lichtschranken bewirkt dass deutlich andere Werte gemessen werden und ein Schwellwert für alle Lichtschranken einfach nicht zuverlässig funktioniert.

Aus diesem Grund habe ich eine Konfigurationsroutine eingebaut die erfordert dass mindestens 1 Liter Wasser entnommen werden muss und währenddessen dann alle Minimal und Maximalwerte jeder einzelnen Lichtschranke gemessen und im EEPROM abgelegt werden. Mit diesen Grenzwerten funktioniert das Ganze dann endlich tadellos 🙂

Da dieses Projekt bei der Eröffnung des „Mutterschiffs“, einem Makerspace/Fablab/DIY-Heaven in Dornbirn ausgestellt werden sollte habe ich einen kleinen Versuchsaufbau zusammengebastelt der nicht nur den Ausleseteil sondern auch gleich zwei Wasserzähler inkl. Durchflusssimulation (realisiert durch zwei alte Server-Lüfter) beinhaltet.

Nachfolgend ein Video davon und nochmal ein herzliches Dankeschön an die Firma Ista die mir unbürokratisch zwei Wasserzähler zur Verfügung gestellt haben denn meine eigenen konnte ich ja schlecht ausbauen 😉

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