Türschloss

Geschichte

Dieser Artikel beschreibt die aktuelle Situation. Die Dokumentationen der Vorgänger-Versionen finden sich unter:

• Türschloss/Erster-Versuch (Umgebauter kommerzieller Antrieb mit Raspi Zero)
• Türschloss/Zweiter-Versuch (Schrittmotor mit Stall-Erkennung, direkt am Raspi)

Hardware

• Raspberry Pi 3B+, per Ethernet im LAN, sendet "Door-WLAN" als Backup aus
• Türsteuerung mit ESP32-C3 und ein paar Relais, angebunden per USB an den Raspi
• Selbst konstruierter Türschlossantrieb, bestehend aus DC-Motor und 3d-gedruckten Zahnrädern
• Näherungssensor im Türrahmen, M8 induktiv NPN, Typ Heschen LJ8A3-2-Z/BX

• 

  Mechanik im CAD

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  Mechanik vor dem Einbau

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  Platine mit ESP32-C3 und 3 Relais

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  Testaufbau

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  Schaltplan

Die Getriebe sind 3d-gedruckt und auf die Welle bzw den Knauf aufgepresst. Der Motor wir dann von der Innenseite an die Klammplatte angeschraubt. Anschließend wird die ganze Konstuktion mittels zweier lagen Schrauben um den herausstehenden Teil des Schlosses geklemmt.

Elektronik und Programmierung der Steuerung

Die Platine steuert über 2 Relais den Links-Rechtslauf des Antriebsmotors und erfasst über einen Messwiderstand den Motorstrom. Der Riegelkontakt wird über ein Koppelrelais abgefragt. Die Programmierung erfasst seriell eingehende Kommandos (Öffnen, Schließen, Abfrage des Sperrzustands, ...)

Öffnen

Zum Öffnen der Türe wir der Motor so lange gedreht, bis der Knauf auf den mechanischen Endanschlag läuft. Dabei Blockiert der Motor, was durch einen Anstieg des Motorstroms über einen programmierten Schwellwert erfasst wird. Anschließend wird für eine kurze Zeit zurück gedreht, um die Klinke freizugeben.

Schließen

Beim Öffnen mit Schlüssel von außen sorgt ein Mechanismus im Schloss dafür, dass der Knauf ausgekuppelt wird. Daher wird beim Schließen immer ein Zurückdrehen auf den Offenen Zustand ausgelöst, was den Knauf wieder einkuppeln lässt. Nun startet der Schließvorgang, der durch Auslösen des induktiven Sensors durch den Riegel beendet wird.

Störungen

Die Laufzeit des Motors wird überwacht, um den Motor auch bei Versagen der Endlagenerkennung zu stoppen. Wird beim Öffnen kein Stromanstieg durch Erreichen der Endlage oder beim Schließen kein Erreichen des Riegels im Türrahmen erkannt, wird der Motor gestoppt und es wird eine Laufzeitfehler-Störtmeldung ausgegeben. Fährt die Klinke beim Schließen auf das Schließblech auf oder wir andersweitig blockiert, schaltet die Stromüberwachung den Motor ab und weist per Störmeldung auf das Erreichen der Endlage ohne Erfassen des Riegelsensors hin.

Software auf dem Raspberry Pi 3B+

• Python-Skript zum öffnen/schliessen via Raspi-GPIO-Pins
• Ansteuerung via SSH Pubkey + ForceCommand
  • ssh open@<door> → öffnet das Schloss
  • ssh close@<door> → schliesst das Schloss
  • ssh status@<door> → Status-Abfrage des Schlosses
• Ansteuerung via SSH (Alternative für Kompatibilität mit der «Trigger»-App)
  • ssh door@<door> open → öffnet das Schloss
  • ssh door@<door> close → schliesst das Schloss
  • ssh door@<door> status → Status-Abfrage des Schlosses
• Ansteuerung via TLS Client Certificate + HTTP cgi-bin
  • https://<door>/door/open.py → öffnet das Schloss
  • https://<door>/door/close.py → schliesst das Schloss
  • https://<door>/door/status.py → Status-Abfrage des Schlosses

Clients

Siehe /Client-Einrichtung.

Status-Anzeige

Format: JSON

{
  "latch": "OPEN|CLOSED|UNKNOWN",
  "lock": "UNLOCKED|LOCKED|UNKNOWN"
}