SHELLY Plus Add-On Senzorové rozhraní pro čidla DS18B20 a DHT22 k modulům Shelly řad Plus, Gen3 a Gen4, černá

Spínací modul Shelly umí zapnout a vypnout okruh, ale sám o sobě neví, jaká je v místnosti teplota, jestli je půda v záhonu suchá ani jestli je branka otevřená. Shelly Plus Add-on je galvanicky oddělené senzorové rozhraní, které se nasadí přímo na hostitelský modul řady Plus, Gen3 nebo Gen4 a doplní mu vstupy pro externí čidla. Samotné rozhraní žádné čidlo neobsahuje. Teplotu, vlhkost, světlo, hladinu nebo napětí měří přes čidla, která k němu připojíte, a naměřené hodnoty předá hostiteli, který podle nich sepne svůj výstup.

Je to pro vás?

Rozhoduje o tom, jaký modul Shelly už máte a co od něj chcete navíc.

Ano, pokud

• máte modul Shelly řady Plus, Gen3 nebo Gen4 a chcete k němu přidat teplotní čidla
• potřebujete měřit teplotu na několika místech současně, až 5 čidly DS18B20
• chcete kromě teploty sledovat i relativní vlhkost, na kterou je čidlo DHT22
• řešíte automatizaci podle analogové veličiny, například vlhkosti půdy, intenzity světla nebo rychlosti větru
• chcete hlídat stav kontaktu, třeba koncového spínače vrat nebo plovákového spínače
• chcete mezi čidly a modulem galvanické oddělení

Ne, zvolte jiný model, pokud

• máte modul řady Shelly Pro na DIN liště, pro ten je určený Shelly Pro Sensor Add-on
• potřebujete dvě nezávislé větve 1-Wire, dva analogové a dva digitální vstupy, ty najdete opět u Shelly Pro Sensor Add-on
• chcete rovnou spínat vlastní zátěž, protože sepnutí obstará výstup hostitelského modulu, například Shelly Plus 1PM

Hlavní vlastnosti

• galvanicky oddělené senzorové rozhraní pro moduly Shelly Plus, Gen3 a Gen4
• sběrnice 1-Wire pro až 5 čidel DS18B20 nebo pro jedno čidlo DHT22
• analogový vstup ANALOG IN s odečtem 0 až 100 procent
• režim voltmetru s rozsahem 0 až 10 V a přesností lepší než ±5 procent
• digitální vstup DIGITAL IN s invertovatelnou logikou
• výstup referenčního napětí VREF OUT a výstup VREF + R1 OUT přes rezistor 10 kΩ
• napájení 3,3 V přímo z hostitelského modulu, vlastní spotřeba pod 0,5 W bez čidel
• rozměry 37 x 42 x 15 mm, šroubové svorky pro vodiče do 1 mm²

Podporovaná zařízení Shelly

Rozhraní se nasazuje na hostitelský modul jeho vlastním sériovým konektorem, takže seznam podporovaných modelů je pro výběr klíčový. Spolupracuje s těmito moduly:

• řada Plus: Shelly Plus 1, Plus 1PM, Plus 1 UL, Plus 1PM UL, Plus 2PM, Plus 2PM UL, Plus i4, Plus i4 DC, Plus 0-10V Dimmer a Plus RGBW PM
• řada Gen3: Shelly 1 Gen3, 1PM Gen3, 2PM Gen3, Shelly Shutter, Shelly i4 Gen3, Shelly DALI Dimmer Gen3, Shelly Dimmer 0/1-10V PM Gen3 a Shelly EM Gen3
• řada Gen4: Shelly 1 Gen4, Shelly 1PM Gen4 a Shelly 2PM Gen4

Pro moduly řady Shelly Pro na DIN liště je určený Shelly Pro Sensor Add-on.

Co produkt umí

Připojené čidlo se v hostitelském modulu objeví jako periferie a každý typ má vlastní sadu nastavení. Na výběr je teplota a vlhkost pro DHT22, samotná teplota pro DS18B20, digitální vstup, analogový vstup a voltmetr. U teploty se nastavuje práh hlášení od 0,1 do 5 °C, u vlhkosti od 1 do 20 procent, u analogového vstupu od 1 do 50 procent a u voltmetru od 0,1 do 5 V. Práh říká, jak velká změna se ještě považuje za bezvýznamnou, takže tlumí zbytečná hlášení u kolísavého čidla. Teplotu i vlhkost lze navíc posunout kalibračním offsetem, pokud se čidlo trvale odchyluje. Digitální vstup pracuje v režimu spínače nebo tlačítka, jeho logiku lze obrátit a lze přes něj spustit i tovární reset hostitele. Dokud čidlo hodnotu neodevzdá, zobrazí se u periferie N/A, takže poznáte rozdíl mezi nulou a odpojeným čidlem. Kromě čidel DS18B20 a DHT22 zvládne analogová strana termistor NTC se jmenovitým odporem 10 kΩ a hodnotou beta 4000 K, potenciometr 10 kΩ pro plynulý odečet, fotorezistor, PIR čidlo pohybu, čidlo vlhkosti půdy, ultrazvukové čidlo vzdálenosti, kapacitní čidlo hladiny, detektor zvuku i jakékoli další analogové čidlo s výstupním napětím 0 až 10 V.

Ovládání a komunikace

Veškerá komunikace zůstává na hostitelském modulu, na kterém je rozhraní nasazené. Add-on se k němu připojuje sériovým konektorem Shelly a hodnoty předává jemu. Uvidíte je ve webovém rozhraní hostitele na adrese http://192.168.33.1, přes Shelly Cloud i v mobilní aplikaci, kde se dají použít ve scénách a v upozorněních. Mobilní aplikace ani cloud ale nejsou podmínkou provozu. Na každou hodnotu se navazují akce. Nastavíte časové okno, kdy akce smí proběhnout, spouštěč, kterým je u měřených hodnot podmínka menší než nebo větší než a u digitálního vstupu přepnutí na zapnuto nebo vypnuto, a to, co se má stát. Akce umí odeslat interní i externí URL, takže může ovládat i jiný modul Shelly ve stejné síti. Lokální akce pracují s výstupem hostitele: v režimu spínače jej zapnou, vypnou nebo přepnou, v režimu rolety roletu otevřou, zavřou nebo ji nastaví do polohy 0 až 100 s tím, že 0 znamená zavřeno a 100 otevřeno. Pro vlastní integrace je k dispozici HTTP API modulu Shelly.

Instalace a použití

Montáž do rozvodu musí provést kvalifikovaný elektrikář. Pokud je hostitelský modul už připojený k síti, nejprve vypněte jistič a fázovou zkoušečkou nebo multimetrem ověřte, že na jeho svorkách není napětí. Teprve pak rozhraní nasaďte. Kolíky konektoru se snadno ohnou, proto je zasouvejte rovně a bez síly a zkontrolujte, že západky rozhraní zaskočily na háčcích modulu. Vodiče odizolujte na 4,5 mm, použijte průřez do 1 mm² a svorky utáhněte momentem do 0,1 Nm. Čidla DS18B20 se zapojují všechna paralelně na svorky VCC, DATA a GND, protože všechny tři svorky VCC jsou vzájemně propojené a totéž platí pro trojici DATA i pro zemnicí svorky. Napájení čidel vychází ze svorek VCC. Pasivním čidlům, která potřebují dělič napětí, slouží výstup VREF + R1 OUT s rezistorem 10 kΩ. Po nasazení je nutné rozhraní v hostiteli povolit a modul restartovat, stejně tak po přidání každé další periferie. Rozhraní patří jen do suchého prostředí. Pracovní teplota je -20 až 40 °C, vlhkost 30 až 70 procent a nadmořská výška do 2 000 m.

Připojovací svorky

Všechny svorky GND leží na společné zemnicí vrstvě desky.

Co si ještě připravit

• Samotné čidlo. Rozhraní neměří nic, hodnotu dodá až připojená sonda. Přichází v úvahu teplotní sonda DS18B20, čidlo teploty a vlhkosti DHT22 nebo analogové čidlo.
• Rozhodnutí, co chcete měřit. Na sběrnici 1-Wire jde buď až pět sond DS18B20, nebo jediný DHT22. Více kusů DHT22 ani kombinace obou typů na jedno rozhraní nepatří. A pozor, DS18B20 měří jen teplotu, relativní vlhkost odměří pouze DHT22.
• Hostitelský modul řady Shelly Plus, Gen3 nebo Gen4. Rozhraní pracuje s nimi. Pro řadu Shelly Pro na DIN lištu je určený jiný díl, Shelly Pro Sensor Add-on.
• Vlastní zdroj pro náročnější čidlo. Svorky VCC dodají nejvýše 10 mA a výstup VREF OUT nejvýše 1 mA. Čidlo s vyšším odběrem se z rozhraní napájet nedá.
• Tenký vodič a jemnou ruku. Průřez do 1 mm², odizolování na 4,5 mm a utahovací moment do 0,1 Nm. Kolíky konektoru se snadno ohnou, zasouvají se rovně a bez síly.
• Přístup k hostitelskému modulu i potom. Rozhraní se v něm musí povolit a modul restartovat, a totéž platí po přidání každé další periferie.

Kde najde využití

• měření teploty na několika místech naráz, třeba v akváriu a v místnosti současně
• hlídání teploty v technické místnosti nebo v kotelně s vazbou na výstup hostitele
• kontrola otevřených vrat nebo dveří přes koncový spínač na digitálním vstupu
• zavlažování zahrady podle kapacitního čidla vlhkosti půdy na analogovém vstupu
• rozsvícení osvětlení podle fotorezistoru, u kterého vyšší intenzita světla znamená nižší napětí na vstupu
• hlídání hladiny v nádrži dvěma bezkontaktními kapacitními čidly, jedním na digitálním a druhým na analogovém vstupu
• zatažení markýzy při silném větru, kdy anemometr s výstupem do 10 V pracuje v režimu voltmetru

Důležité před nákupem

• Rozhraní samo teplotu ani vlhkost neměří. Naměřenou hodnotu dodá připojené čidlo, takže teplotní sondu DS18B20, čidlo DHT22 nebo analogové čidlo je potřeba pořídit k němu.
• Na sběrnici 1-Wire připojte buď až 5 čidel DS18B20, nebo jediné čidlo DHT22. Více čidel DHT22 ani kombinace DHT22 a DS18B20 na jedno rozhraní nepatří.
• DS18B20 měří jen teplotu. Relativní vlhkost změří pouze DHT22, a tedy jen jedním čidlem.
• Rozhraní pracuje s uvedenými moduly řad Shelly Plus, Gen3 a Gen4. Pro řadu Shelly Pro na DIN liště je určený Shelly Pro Sensor Add-on.
• Sepnutí zátěže obstará výstup hostitelského modulu. Rozhraní mu dodá měřenou hodnotu a podle ní se spustí akce, kterou v hostiteli nastavíte.
• Výstup VREF OUT dodá maximálně 1 mA a napájení čidel VCC maximálně 10 mA. Čidlo s vyšším odběrem potřebuje vlastní zdroj.
• Napětí měřte jen do 10 V. Pro optimální funkci by měl mít měřený zdroj vnitřní odpor pod 10 kΩ.
• Digitální vstup vyhodnotí napětí -15 V až 0,5 V jako jeden logický stav a 2,5 V až 15 V jako opačný. Logiku lze v nastavení obrátit.
• Pracovní podmínky -20 až 40 °C a vlhkost 30 až 70 procent platí pro samotné rozhraní, ne pro připojené čidlo, u kterého rozhodují údaje jeho vlastního výrobce. Modul do vlhka nepatří.
• Po přidání periferie je nutný restart hostitelského modulu. Se smazanou periferií zmizí i všechny její akce a upravená nastavení a zpět je nevrátíte.
• Nasazení na modul, který už je pod napětím, musí předcházet vypnutí jističe a ověření, že na svorkách není napětí.
• Pro případ výpadku čidla nastavte u lokální akce čas, po kterém se stav vrátí zpět, nebo na hostiteli funkci automatického vypnutí, aby se ovládaný spotřebič sám odpojil.

Časté dotazy

Kolik teplotních čidel k rozhraní připojím?
Až 5 kusů DS18B20 na jedno rozhraní. Vlhkost měří čidlo DHT22 a to smí být připojené jen jedno a bez čidel DS18B20 na stejné sběrnici.

Funguje Add-on se Shelly 1PM Gen4?
Ano. Ze čtvrté generace jsou podporované Shelly 1 Gen4, Shelly 1PM Gen4 a Shelly 2PM Gen4.

Potřebuji k němu samostatnou bránu nebo vlastní aplikaci?
Ne. Rozhraní se připojuje k hostitelskému modulu Shelly jeho sériovým konektorem a hodnoty se objeví ve webovém rozhraní i v aplikaci toho modulu.

Můžu jím měřit napětí?
Ano, v režimu voltmetru v rozsahu 0 až 10 V s prahem hlášení od 0,1 V. Vnitřní odpor měřeného zdroje by měl být pod 10 kΩ.

Jak přesné je měření?
U analogového vstupu i voltmetru je přesnost lepší než ±5 procent. U teploty a vlhkosti rozhoduje připojené čidlo DS18B20 nebo DHT22.

Jak často se analogová hodnota načítá?
Analogový vstup se vzorkuje s frekvencí 1 Hz.

Je rozhraní kompatibilní s moduly řady Shelly Pro?
Pro řadu Pro na DIN liště je určený Shelly Pro Sensor Add-on se dvěma větvemi 1-Wire, dvěma analogovými a dvěma digitálními vstupy.

Můžu jím spínat čerpadlo nebo ventil?
Sepnutí obstará výstup hostitelského modulu, například Shelly Plus 1PM. Rozhraní mu dodá měřenou hodnotu a podle ní se spustí akce, kterou v hostiteli nastavíte.

Shelly Plus Add-on nebo Shelly Pro Sensor Add-on?

Shelly Plus Add-on zvolte, pokud stavíte na podporovaných modulech řad Plus, Gen3 nebo Gen4 a stačí vám jedna sběrnice 1-Wire s jedním analogovým a jedním digitálním vstupem. Shelly Pro Sensor Add-on zvolte, pokud máte rozvaděč s moduly Shelly Pro, potřebujete dvojnásobný počet vstupů nebo chcete přímo z rozhraní spínat bezpotenciálový polovodičový výstup.