Der DFRobot SEN0644 ist ein vollständig wasserdichter Umgebungslichtsensor (IP68), der mit TapHome über RS485 per Modbus RTU kommuniziert. Er misst die Beleuchtungsstärke von 0 bis 200.000 Lux mit einer Auflösung von 0,01 Lux und einer Genauigkeit von ±5 %, arbeitet mit einer breiten Versorgungsspannung von DC 5–32 V und bei −40 bis +80 °C. Damit eignet er sich für die Montage im Freien, in Gewächshäusern oder in Werkstätten.
Die Vorlage stellt ein schreibgeschütztes Gerät Illuminance in Lux bereit, das alle 15 Sekunden abgefragt wird. Die Firmware-Version des Sensors ist als Service-Attribut verfügbar, die Erfassungsrate und die Kalibrierung lassen sich über Service-Aktionen einstellen. Typische Anwendungen sind die Dämmerungserkennung für die Außenbeleuchtung sowie eine tageslichtabhängige Beschattungs- oder Lichtsteuerung. Registerbelegung und Protokollbeschreibung stammen aus dem DFRobot SEN0644 Wiki.
Hardware-Anschluss
Montage
Der Sensorkopf wird mit einem Verschraubungsgewinde M25×1,5 montiert:
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Gewindelänge | 10 mm |
| Öffnungsgröße | 25 mm |
| Schlüsselweite | 33 mm |
| Kabeldurchmesser | 4–10 mm |
| Kabellänge | 1 m |
| Schutzart | IP68 |
| Betriebstemperatur | −40 bis +80 °C |
Richten Sie das transparente Fenster auf die zu messende Lichtquelle aus und halten Sie es frei von Hindernissen. Entfernen Sie vor der Inbetriebnahme die Schutzabdeckung des Sensors. Der Sensor ist ein Präzisionsgerät — zerlegen Sie ihn nicht.
Verdrahtung
Der Sensor hat ein vieradriges Kabel:
| Aderfarbe | Signal | Beschreibung |
|---|---|---|
| Rot | VCC | Versorgung Plus, DC 5–32 V |
| Blau | GND | Versorgung Masse |
| Gelb | 485-A | RS485-Datenleitung A |
| Grün | 485-B | RS485-Datenleitung B |
- Schließen Sie die gelbe Ader (485-A) an Klemme A und die grüne Ader (485-B) an Klemme B des RS485-Busses des TapHome Core (oder eines Ports des Bus Extenders) an.
- Schließen Sie die rote Ader (VCC) und die blaue Ader (GND) an ein Netzteil mit DC 5–32 V an. Der Sensor nimmt weniger als 10 mA auf.
- Das mitgelieferte Kabel des Sensors ist 1 m lang. Verlängern Sie es in einer Abzweigdose mit einem verdrillten Adernpaar (Twisted Pair).
- Schließen Sie den Bus an beiden Enden der Leitung ab. Die TapHome-Verdrahtungsanleitung verwendet einen 100-Ω-Widerstand zwischen A und B; der Core hat ihn an jedem Bus eingebaut, der Bus Extender an keinem seiner Ports (siehe Bus Extender — Verdrahtung und Busabschluss).
Bei Montage im Freien außerhalb der Blitzschutzzone oder immer dann, wenn das Buskabel das Gebäude verlässt, trennen Sie den Bus galvanisch — verwenden Sie einen galvanisch getrennten Port des Bus Extenders (Bus 3 oder Bus 4) oder einen RS485-Optokoppler-Isolator und versorgen Sie den Sensor aus einem separaten Netzteil.
Konfiguration
Modbus-Kommunikation
Modbus RTU ist die einzige Schnittstelle des Sensors und muss nicht erst aktiviert werden. Die Werkseinstellungen entsprechen der Vorlage:
| Parameter | Standard | Zulässige Werte |
|---|---|---|
| Slave-Adresse | 1 | 1–254 (255 ist die allgemeine Befehlsadresse) |
| Baudrate | 9600 bps | 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 |
| Datenbits | 8 | 8 |
| Parität | Keine | Keine, ungerade, gerade |
| Stoppbits | 1 | 1 |
Der Sensor liest Register mit dem Funktionscode 0x03 und schreibt sie mit dem Funktionscode 0x06; bei 16-Bit-Werten steht das höherwertige Byte zuerst.
Fügen Sie die Vorlage in TapHome an einem Modbus-RTU-Bus mit 9600 bps, 8 Datenbits, ohne Parität und 1 Stoppbit hinzu und tragen Sie die Sensoradresse im Importparameter Modbus Slave ID ein (Standard 1).
Adresse oder serielle Parameter ändern
Befinden sich mehrere Geräte am Bus, braucht jedes eine eigene Adresse. Adresse, Baudrate und Parität liegen in den Holding-Registern 0x0064, 0x0065 und 0x0066 und werden am besten bei der Erstinstallation mit einem Modbus-Inbetriebnahmewerkzeug eingestellt:
| Register | Inhalt | Werte |
|---|---|---|
| 0x0064 | Geräteadresse | 1–254 |
| 0x0065 | Baudrate | 0 = 1200, 1 = 2400, 2 = 4800, 3 = 9600, 4 = 19200, 5 = 38400, 6 = 57600 |
| 0x0066 | Parität | 0 = keine, 1 = ungerade, 2 = gerade |
Schalten Sie den Sensor nach einer Änderung der Adresse oder der Baudrate aus und wieder ein. Ist die aktuelle Adresse unbekannt, lesen Sie die Register 0x0064 und 0x0065 unter der allgemeinen Befehlsadresse 0xFF — die Antwort enthält die tatsächliche Adresse und die Baudrate.
Der Sensor hat außerdem einen Befehl für einen Soft-Reset (Register 0x00E0) und einen Befehl zum Zurücksetzen auf Werkseinstellungen (Register 0x00F0; im Beispiel des Herstellers wird unter der Adresse 0xFF der Wert 0 hineingeschrieben). Das Zurücksetzen auf Werkseinstellungen kann auch die Adresse und die Baudrate ändern — prüfen Sie diese danach.
Passen Sie nach einer Änderung der Adresse, der Baudrate oder der Parität die Buseinstellungen in TapHome und den Importparameter Modbus Slave ID entsprechend an — sonst bricht die Kommunikation nach dem Aus- und Einschalten ab.
Gerätefunktionen
Illuminance
Illuminance zeigt die gemessene Umgebungshelligkeit in Lux. Der Wert ist eine vorzeichenlose 32-Bit-Ganzzahl in zwei aufeinanderfolgenden Holding-Registern — 0x0002 (obere 16 Bit) und 0x0003 (untere 16 Bit). Die Vorlage liest beide in einer Anfrage mit Funktionscode 03 (MODBUSR(H, 2, UInt32), höherwertiges Wort zuerst) und teilt den Rohwert durch 1000. TapHome fragt ihn alle 15 Sekunden ab; das Gerät ist schreibgeschützt.
Typische Werte laut Hersteller:
| Situation | Beleuchtungsstärke |
|---|---|
| Nacht | 0,001–0,02 lx |
| Mondnacht | 0,02–0,3 lx |
| Bewölkt, innen | 5–50 lx |
| Lesen eines Buches | 50–60 lx |
| Bewölkt, außen | 50–500 lx |
| Sonnig, innen | 100–1.000 lx |
Der Messbereich des Sensors endet bei 200.000 lx.
Firmware version
Die Firmware-Version des Sensors ist ein schreibgeschütztes Service-Attribut des Geräts Illuminance (Register 0x0067).
Erfassungsrate und Kalibrierung
Das Gerät Illuminance hat drei Service-Aktionen:
- Set acquisition rate — schreibt die Erfassungsrate der Beleuchtungsstärke (Register 0x0046), Stufe 1–20. Niedrigere Werte erhöhen die Messfrequenz.
- Set calibration enable — schaltet die Kalibrierfunktion des Sensors ein oder aus (Register 0x0047: 1 = aktiviert, 0 = deaktiviert).
- Set calibration compensation — schreibt den Kalibrierkompensationswert (Register 0x0048). Der Wert wird um den Faktor 100 vergrößert eingegeben: Eine Kompensation von 1,4 wird als 140 geschrieben. Der Hersteller berechnet ihn als (erfasste Beleuchtungsstärke ÷ tatsächliche Umgebungsbeleuchtungsstärke) × 100 — zum Beispiel ergibt ein erfasster Wert von 221 lx bei tatsächlichen 260 lx (221 ÷ 260) × 100 = 85.
Fehlerbehebung
Kein Messwert in TapHome
- Prüfen Sie die A/B-Verdrahtung: Gelb ist A, Grün ist B. Vertauschte A- und B-Leitungen sind ein häufiger Installationsfehler an RS485-Bussen.
- Prüfen Sie, dass der Bus nicht unterbrochen ist und die Versorgungsspannung im Bereich DC 5–32 V liegt.
- Prüfen Sie, dass der Importparameter Modbus Slave ID der Sensoradresse entspricht (Standard 1) und der Bus mit den seriellen Einstellungen des Sensors läuft (Standard 9600 8N1).
Messwert ist null oder unplausibel niedrig
- Prüfen Sie, dass eine Lichtquelle vorhanden ist und die Schutzabdeckung des Sensors entfernt wurde.
- Prüfen Sie, dass das transparente Fenster zum Licht zeigt und nicht verdeckt oder abgedeckt ist.
Kommunikation nach dem Aus- und Einschalten unterbrochen
Wurden die Adresse oder die Baudrate in den Registern 0x0064–0x0066 geändert, startet der Sensor nach dem Aus- und Einschalten mit den neuen Werten. Passen Sie den TapHome-Bus und die Modbus Slave ID entsprechend an. Ist die Adresse unbekannt, fragen Sie sie mit einem Modbus-Inbetriebnahmewerkzeug unter der allgemeinen Befehlsadresse 0xFF ab (Register 0x0064).
