Der Rollladensteuerempfänger wird im Estrich im bestehenden Gehäuse montiert. Für das neue System wird eine komplett neue Leiterplatte entwickelt. Sie beinhaltet das Universal-Sende/Empfangs-Modul für die Steuerung, einen ESP8266 für die Anbindung an das Internet sowie Relais zur Ansteuerung der Rollläden und ein Tastenfeld für die Notbedienung (zum Testen und sollte die Funkverbindung einmal nicht funktionieren).
Der Zusatzempfänger wird über eine 6-polige Buchse angeschlossen und direkt mit den entsprechenden Tasten verbunden. Die Kommunikation zwischen Universal-Sende/Empfänger und ESP8266 erfolgt in beide Richtungen seriell.

Zur Steuerung der Rollläden ist in den Zimmern ein batteriebetriebener Sender in einer Wanddose untergebracht. Als Sender wird hier ebenfalls das Universal-Sende/Empfangsmodul verwendet.

Zur Steuerung der Rollläden wird ein Fernsteuercode empfangen. Dieser wird quittiert und danach die Aktion ausgeführt. Dabei muss vermieden werden dass die Wiederholung nicht ausgewertet wird wenn zuvor eine positive Quittung gesendet wurde (wenn der Sender die positive Quittung nicht richtig empfangen hat).

Auf der Position 0 des Minidigit-Schalters kann ein Debug-Modus ein- resp. ausgeschaltet werden. ON = Debuggen

Ort	Relais bewirkt	Fernsteuercode ab Wandtaster		Fernsteuercode ab ESP8266
Ort	Relais bewirkt	Codebyte Binär	Code hex	Code ist Textstring
Bad	R1 / auf	00010000	10	BADu
	R5 / ab	00010001	11	BADd
Schlafzimmer	R2 / auf	00010010	12	ESZu
	R6 / ab	00010011	13	ESZd
Kinderzimmer Süd	R3 / auf	00010100	14	KZSu
	R7 / ab	00010101	15	KZSd
Kinderzimmer Nord	R4 / auf	00010110	16	KZNu
	R8 / ab	00010111	17	KZNd
Alle Rollläden	R1-R4	----	----	ARLu
	R5-R8	----	----	ARLd

1.1 Tasten und Fernsteuercodes; Zuordnung

Taste	Ort	PCF-Port; Pin	Tastencode	Fernsteuer-code	ULN-Port; Pin	Relaiscode	Relais
1 Up	Bad auf	P0; 4	&B11111110	&B00010000	out1; 16	&B00000001	K1
1 Down	Bad ab	P1; 5	&B11111101	&B00010001	out5; 12	&B00010000	K5
2 Up	ESZ auf	P2; 6	&B11111011	&B00010010	out2; 15	&B00000010	K2
2 Down	ESZ ab	P3; 7	&B11110111	&B00010011	out6; 11	&B00100000	K6
3 Up	KZS auf	P4; 9	&B11101111	&B00010100	out3; 14	&B00000100	K3
3 Down	KZS ab	P5; 10	&B11011111	&B00010101	out7; 10	&B01000000	K7
4 Up	KZN auf	P6; 11	&B10111111	&B00010110	out4; 13	&B00001000	K4
4 Down	KZN ab	P7; 12	&B01111111	&B00010111	out8; 9	&B10000000	K8

Es gilt für den Relaiscode:

Lower Nibble = up

Upper Nibble = Down

2 Steckerbelegungen

2.1 Stecker X1 (Universal-Sende/Empfangsmodul)

Stecker X1	Bezeichnung	Verwendet für
1	VIN	nicht verwendet
2	GND	GND
3	VCC	3.3V DC, nicht verwendet

2.2 Stecker X2 (Universal-Sende/Empfangsmodul)

Stecker X5	Prozessor-Pin	Bezeichnung	Verwendet für
1	3, 5, 21	GND	GND
2	4, 6	VCC	3.3V DC
3	30	PD0	RXD
4	31	PD1	TXD
5	27	PC4	SDA
6	28	PC5	SCL
7	1	PD3	/Interrupt
8	2	PD4	UCN-STB
9	9	PD5	UCN-Din
10	10	PD6	UCN-CLK

2.3 Stecker X3, X6 (Universal-Sende/Empfangsmodul)

Stecker X3, Stecker X6

Programmierstecker

2.4 Stecker X4 (ESP8266-1)

Stecker X1	Bezeichnung	Verwendet für
1	RX	Sendedaten vom Universal-S/E-Modul
2	3.3V
3	GPIO0	nicht verwendet
4	Reset	nicht verwendet
5	GPIO2	nicht verwendet
6	CE	an 3.3V angebunden
7	GND
8	TX	Empfangsdaten zum Universal-S/E-Modul

2.5 Stecker X5 (Teststecker)

1	Tx
2	Rx
3	----
4	----
5	GND

2.6 Stecker X7 (Zusatzempfängeranschluss)

Die Signale vom Zusatzempfänger) werden über diesen Stecker geführt und mit den entsprechenden Tasten verbunden.

Pin	Signal	für
1	1 up	Bad
2	2 Down	Bad
3	3 Up	Elternschlafzimmer
4	4 Down	Elternschlafzimmer
5	Gnd
6	12V

2.7 Stecker J1 (Bad)

Stecker X1	Bad	Pin	Signal (230V~)
		1	P1 (auf)
		2	P2 (ab)
		3	N

2.8 Stecker J2 (Elternschlafzimmer)

Stecker X2	Elternschlafzimmer	Pin	Signal
		1	P1 (auf)
		2	P2 (ab)
		3	N

2.9 Stecker J3 (Kinderzimmer Süd)

Stecker X3	Kinderzimmer Süd	Pin	Signal
		1	P1 (auf)
		2	P2 (ab)
		3	N

2.10 Stecker J4 (Kinderzimmer Nord)

Stecker X4	Kinderzimmer Nord	Pin	Signal
		1	P1 (auf)
		2	P2 (ab)
		3	N

3 Zusatz-LPs

3.1 Trägerplatte

Auf der Trägerplatte wird der Zusatzempfänger von Conrad montiert.
Die Steuerung der Rollläden erfolgt über die via Schottky-Dioden angeschlossenen Tasten (4 Tasten) auf der Grund-LP.

3.2 Conrad UHF-Empfänger 868.95 MHz

(§ Conrad AG)

Über diesen Zusatzempfänger können die Rollladen vom Bad und Schlafzimmer gemeinsam von einem Handsender aus gesteuert werden.

3.3 ESP8266

3.3.1 Allgemein

Der ESP8266 dient zum Steuern der Rollläden über das Internet. Dazu wird der ESP8266 mittels einer seriellen Verbindung mit dem Universal-Steuermodul verbunden. In der Senderichtung wird die Internetseite ausgegeben, in der Empfangsrichtung werden die Steuerbefehle an das Universal-S/E-Modul übertragen.

WEB-Ansicht:

4 Schemata

4.1 Rollladensteuerung

4.2 Zusatz-Leiterplatte

5 Layout

6 Generelles Protokoll

Die Kommunikation zwischen Netzwerkknoten erfolgt in Form von Datenpaketen. Diese Datenpakete können von unterschiedlicher Länge sein. Die totale Paketlänge wird von der Anzahl Adress- und Datenbytes, der Fehlererkennungsmethode und einiger spezifischer Bytes bestimmt. Ein Byte (LEN) bestimmt die Anzahl folgender Bytes, ein weiteres Byte (Command Definition Byte: CDB) definiert weitere Funktionen.

Jedem Telegramm können eine beliebige Anzahl von Präambel-Bytes (Vorspann) vorangestellt werden, bevor es mit dem eigentlichen Synchronisationsbyte beginnt. Die Präambel-Bytes können beliebig sein, müssen sich aber vom Synchronisationsbyte unterscheiden. Da 2 verschiedene Funkmodule (RFM12B resp. RFM69CW) eingesetzt werden können sind 2 Preamble-Bytes vorgesehen.

Das folgende Beispiel zeigt ein kleines Paket mit CRC16-Fehlerdetektion:

PRE

…

SYNC

LEN

DAB

SAB

CDB

DATA1

CRC2

CRC1

Name	Bezeichnung (original)		Bezeichnung (deutsch)	Byte	Umfang	CRC
PRE		Preamble Byte	Vorspann
SYNC		Synchronization Byte	Synchronisation
SYNC		Synchronization Byte	Synchronisation
LEN		Length Byte	Länge/Anzahl folgende Bytes	1	LEN	T \| CRC- Berechnung \| ↓
DAB		Destination Address Byte	Empfängeradresse	2	T \| \| LEN: Länge \| \| \| \| ↓
SAB		Source Address Byte	Senderadresse	3
CDB		Command Definition Byte	Kommandobyte	4
DATA1		Data Byte 1	Datenbyte 1	5
CRC2		High byte of CRC-16	höherwertiges Byte der CRC16	6		nicht berück-sichtigt
CRC1		Low byte of CRC-16	niederwertiges Byte des CRC16	7		nicht berück-sichtigt

Die gesamte Paketlänge beträgt hier sieben Byte ohne die Preamblebytes und Synchronisationsbytes. Die Bytes sind mit ihrem LSB rechts positioniert (Bit7…Bit0).

Da das verwendete Funkmodul RFM12B intern bereits Preamblebytes und Synchronisationsbytes bereitstellt wird nur der Rest des Protokolls ab LEN in Software programmiert.

6.1 Protokollspezifisches

6.1.1 Preable Byte - PRE

Das Preamble-Byte ist vordefiniert und dient der Taktsynchronisation des Empfängers..

	Bit
	7	6	5	4	3	2	1	0
Binär	1	0	1	0	1	0	1	0

Dies entspricht 0hAA in der Hexadezimalen Schreibweise und 170 als Dezimalzahl. Das Byte wird 2-mal gesendet.

6.1.2 Synchronization Bytes – SYNC1 und SYNC2

Die zwei SYNC-Bytes sind vordefiniert und kennzeichnen den Start eines jeden Datenpakets.

	Bit
	7	6	5	4	3	2	1	0
Binär	0	0	1	0	1	1	0	1

Dies entspricht 0h2D in der Hexadezimalen Schreibweise und 45 als Dezimalzahl. Das Byte kann im Funkmodul RFM12B umprogrammiert werden.

	Bit
	7	6	5	4	3	2	1	0
Binär	1	1	0	1	0	1	0	0

Dies entspricht 0hD4 in der Hexadezimalen Schreibweise und 210 als Dezimalzahl. Das Byte ist im Funkmodul RFM12B vorprogrammiert.

6.1.3 Length Bytes (LEN)

Dem Byte SYNC folgt das Längen-Byte LEN. Dieses legt die Anzahl zu übertragenden Bytes fest.

	Bit
	7	6	5	4	3	2	1	0
LEN	LEN

LEN: Dies gibt die NACHFOLGENDE Anzahl Bytes an, MIT den CRC-Bytes.

Beim RFM69CW erfolgt die CRC-Berechnung immer EXTERN.

Die maximale Anzahl beträgt 255 Bytes; wird vom RFM69CW zusätzlich verschlüsselt so sind maximal 60 Byte Daten, Quelladresse + CDB-Byte sowie Zieladresse, Paketlänge und CRC möglich. Die Länge des FIFO´s beträgt total 66 Byte.

6.1.4 Kommando-Byte (CDB)

Das Kommando-Byte beinhaltet folgende Funktionen:

	Bit
	7	6	5	4	3	2	1	0
CDB	ACK/NACK		C/D	R1	PN

Die enthaltenen Bits haben die folgende Bedeutung:

Name	Bezeichnung
ACK	ACK/NAK Bits
C/D	Kommando = 0 / Daten = 1
R1	Reservebit, vorläufig 0
PN	Fortlaufende Paket-Nummer (1..15 und wieder von vorne)

ACK	Definition
0 0	Sender fordert kein Acknowledge	C/D = 1; R1 = 0
0 1	Sender fordert Acknowledge	C/D = 1; R1 = 0
1 0	Empfänger sendet NACK zurück	C/D = 1; R1 = 0; PN = PN der zu quittierenden Sendemeldung resp. 0
1 1	Empfänger sendet ACK zurück

PN: Paketnummer, die gesendeten Pakete werden von 1 bis 15 durchnummeriert (0 entfällt). Dann wird wieder mit 1 gestartet. Eine komplett neue Datenpaketfolge beginnt wieder mit 1. Damit können fehlende Pakete festgestellt und eine Wiederholung angefordert werden.
Wird eine Quittung gesendet so wird das Reservebit R1 auf 0, C/D auf 1 und die Paketnummer PN wird bei positiver Quittung auf die empfangene Paketnummer gesetzt, bei negativer Quittung auf 0.

C/D: Kommandobyte; mit log.0 werden die folgenden Daten als Kommando interpretiert, mit 1 als Daten. Vorläufig bleibt das Bit beim Datensenden log.1, bei der Quittung ebenfalls log.1.

Quittungen: Positive Quittung (ACK): &B1110xxxx
Negative Quittung (NACK): &B10100000

6.1.5 Adressen

Die Adressen bestehen aus einem Byte. DIP-Schalter können 16 verschiedene Adressen auf dem Modul eingestellt werden.
Der Umfang der möglichen Einzeladressen beträgt 1….199 (0h01 … 0hC7).

Temperatursensoren , Block 1:                                                     01….15
Fernsteueradressen, Block 1:                                                        16….31
weitere Fernsteueradressen, Block 2:                                          32….47
weitere Fernsteueradressen, Block 3:                                          48….63
weitere Fernsteueradressen, Block 4:                                           64….79
Die Adresse des zentralen Datenloggers ist:                               85
Allrufadresse ist:                                                                             200
Gruppenrufadresse aller Temperatursensoren:                          201

Die Adressen 201 … 254 (0hC9 … 0hFE) sind Gruppenadressen (was immer die Gruppen sein mögen, z.B. alle Temperatursensoren, alle Rolläden etc.).
Als Allrufadresse wird 200 (0hC8) verwendet.

6.1.6 CRC

Der CRC wird als 16Bit-CRC realisiert und umfasst die Bytes ab/mit Längenbyte (LEN) bis zum letzten übertragenen Datenbyte ohne die 2 CRC-Bytes.

6.2 Verwendete Daten zur Rollladensteuerung

Das folgende Beispiel zeigt das Paket mit einem Datenbyte und CRC16-Fehlerdetektion: