WLED-Sonoff-Adapter

Dieses Projekt beschäftigt sich damit, einen Sonoff-Basic (R3) WLAN-Schalter auf einen WLED-Controller umzubauen.

Wichtiger Hinweis!!! Jeder sollte sich bewußt sein, dass er an Netzspannung arbeitet und die nötige Vorsicht walten lassen. Für Laien ist dieser Beitrag nicht gedacht. Nach dem Umbau ist eine VDE-Prüfung erforderlich. Wer diese nicht durchführen kann, Finger weg! Im Sonoff-Basic Revision 3 ist eine galvanische Trennung zwischen Netzspannung und Versorgungsspannung 3.3V vorhanden, nur deswegen ist ein Umbau möglich!

Grundgedanke war, einen Sonoff-Basic WLAN-Schalter per Softwareupdate auf einen WLED-Controller umzubauen. Es wird ein üblicher ESP8266 in der Schaltung verwendet, der aber vermutlich wegen des geringeren, im Chip integrierte Flashspeichers nicht einwandfrei arbeitete. Die WLED-Software lief auf einem WEMOS D1 perfekt, womit der Gedanke reifte, das verbaute WLAN-Modul gegen einen WEMOS D1 zu ersetzen. Leider war dies aufgrund der Platzverhältnisse im Gerät nicht möglich.

Es mußte eine Ersatzplatine her, welche 1:1 an die alte Stelle eingebaut werden konnte. Der originale Sonoff-Basic (R3) sieh so aus. Der umrandete Teil soll ersetzt werden.

Der Schaltplan zur neuen Platine ist sehr übersichtlich.

WLED-SoBa-Schaltplan Herunterladen

Die Platine wurde mal schnell an einem Abend geroutet, ist ja auch nicht viel drauf. Das SCHNELL sollte sich aber noch rächen, vor allem wenn man sich keinen Probeaufbau gönnt 😉 . Auf der Platine finden sich vier Anschlussleisten: J1 (Power), J2 (Programmierschnittstelle), J3 (Steuerausgang zu den LED-Streifen, bzw. IR-Empfänger), J4 (Port für’s Relais, nur auf der Rückseite als Lötpunkte). Laut Softwareentwickler Aircoookie schafft der ESP8266 drei LED-Streifen anzusteuern. Daher finden sich am J3 auch nur drei angeschlossene Port’s. Die Widerstände R5, R6, R7 fungieren als ‚billige‘ Anpassung zwischen der 3.3V (ESP8266) und 5V Technik bei den LED-Streifen. Besser wäre sicher ein Pegelwandler gewesen, aber dazu ist der Platz auf der neuen Platine doch recht eingeschränkt. Test’s mit dem WEMOS D1 waren aber erfolgreich und so blieb die Widerstandsvariante! Wer an einem Port jedoch einen IR-Empfänger scnhließen will, kann dies tun, dann bitte den entsprechenden Widerstand gegen einen 0 Ohm Widerstand ersetzten.

Wird der GPIO2 zur LED-Ansteuerung (Datenleitung) verwendet, dann bitte eine zusätzlichen PullUp-Widerstand einbauen (siehe Plan R8). Der ist leider nicht auf der Platine vorhanden, das war der Preis für die schnelle Umsetzung. Fehlt dieser Widerstand und ist ein Streifen am GPIO2 angeschlossen, so startet das Modul nicht mehr normal. Scheint in einen speziellen Modus bei Power-On zu gehen. Leider habe ich dazu nichts gefunden. Wer dazu mehr Informationen hat kann mir dazu gerne eine Email schreiben. Es folgt nun eine kleine Bildergalerie:

Nun steht dem Einbau in den Sonoff nichts mehr im Wege. Für die Verbindung von GPIO12 zur Relaisansteuerung wird ein Stück isolierter Draht verwendet. Am Besten vorher wie im folgenden Bild gezeigt, einlöten und anschließend die Platine auf die Stiftleiste im Sonoff löten.

Zur Programmierung darf der Sonoff nicht am Stromnetz angeschlossen sein! Die Spannungsversorgung erfolgt über einen üblichen USB-Seriell-Adapter, der logischer Weise auf 3.3V geschaltet ist. Meine Wahl ist aktuell ein FOCA V2.2. Der Anschluß erfolgt über den Stecker J2, die Datenleitungen TRD und RXD werden logischerweise zwischen den Komponenten gedreht. Ist der Programmieradapter angeschlossen, wird zunächst die Prog.-Taste SW1 gedrückt und gehalten, anschließend den Programmieradapter per USB anstecken. Nach ein paar Sekunden loslassen, damit ist der ESP8266 im Flash-Mode. Ganz elegant geht das Flashen über die Programmierseite, sie muß allerdings über Chrome oder Edge aufgerufen werden. Standardmäßig wird der GPIO2 (J3, Pin2) als Datenleitung und der GPIO12 zur Relaissteuerung benutzt. Somit sind an dieser Stelle keine Änderungen an der Konfiguration durchzuführen.

Hier noch die Belegung der Programmierschnittstelle.

Das Gehäuse benötigt dann noch ein paar Änderungen. Damit die Buchsenleiste J3 erreichbar ist, wird ein entsprechender Schlitz in die beiden Gehäuseteile eingearbeitet. Die WLAN-Antenne braucht auch noch einen seitlichen Längsschlitz, die äußere Gehäuseschale passt dann nachher perfekt darüber.

Vorteil dieser Schaltung

Über das im Sonoff eingebaute Relais wird nun das Hauptnetzteil eingeschaltet sobald die LED’s angesteuert werden. Die Verschaltung erfolgt ganz einfach nach folgender Skizze (vielleicht zeichne ich das noch bei Gelegenheit mit einem CAD-Programm):

Verschaltung Herunterladen