能率燃气热水器协议破解完美接入HA(3.23更新）

hzcoolwind · 发表于 2024-2-25 19:01:54

本帖最后由 hzcoolwind 于 2024-3-23 22:10 编辑

当前实现的方案是：能率热水器一般都支持外接二线的线控器，买个线控器接能率热水器的外接线控端，然后对这个外接的线控器进行改装，加装8266 Wifi控制，对原机不破坏不改动。

春节期间我的能率冷凝机抽风了，经常发生放水中途熄火，闪烁提示29，几次挨冻之后，痛定思痛，先打400来修了下热水器，判断可能是冷凝水脏污，影响冷凝水的排放引起的，清洗了下冷凝水中和器和传感器，暂时熄火不出现了。怕以后再挨冻考虑无线接入能率，上网查询了下有线控器，但需要预先布线，再搜hass，有大神硬核接入了能率，链接如下，在此感谢：

https://bbs.hassbian.com/thread-18491-1-1.html
仔细研究了下，大神采用的是硬接入模式，esp直接接在了开关和led 两端，靠短接开关和判断led控制线来判断能率开机与否，功能比较有限。根据大神的简化电路初步判断是mcu键控显示芯片与下面的载波芯片的uart通讯，
如果读取到载波芯片的数据输出，判断能率的开关机、燃烧、温度等状态信息，然后能对载波芯片写入开关机、温度控制、水量控制等指令就比较完美了，这就涉及到mcu控制芯片与载波芯片的通讯协议破解了。
说干就干，先下单买了一个线控器，春节后卖家才发货，到货后先接上线试了能用，拆出电路板，跟大神帖子中的板子是一样的，这样就简单了，少了很多摸索的时间，接上示波器、逻辑分析仪开始工作，
示波器接mcu控制信号输出端，逻辑分析仪接mcu状态信号输入图，下图所示相关二个测试点，借用下大神的图

接上示波器：

根据采集到波形数据，仔细分析，基本确定是2400波特率的，通讯数据6个字节长度，经过几晚熬夜到2点采集到了大量相关的通讯数据，又经过几昼夜的冥思苦想、汇总分析，基本确定了开关机、温度、水量设定以及相关状态数据的
协议解析，下面就是考虑采用8266 模拟读取和模拟写入指令测试了，考虑到双mcu控制信号接入对载波芯片的SCTL端的电平会受到干扰，为即不影响线控器的按键操作又能通过8266指令写入，需要对2路控制线控适当隔离，同时又要
考虑电路简洁，通过简单设计，设计了以下电路，只需要3根线接到线控器就应该能完成所需要求，电路如下：
微信图片_20240225165959.jpg

需要在线控器上加装一二极管，并切断一条线路，切断位置如图所示：
微信图片_20240225172054.png

电路原理相当于并联了一个MCU到线控器，8266 这端搞成下图这个样子，二极管翻箱倒柜没找到合适的，只找到20年前的2个整流二极管，难看是难看了点，但是能用：
微信图片_20240225163427.jpg

写一个esphome代码进行测试，基本符合预期，线控器、8266都能控制热水器了，测试代码如下：

esphome:
  name: noritzcontroller
  friendly_name: noritzcontroller

esp8266:
  board: nodemcuv2

# Enable logging
logger:
  hardware_uart: UART1

# Enable Home Assistant API
api:
  encryption:
key: "hJJG5fifc0sF****"

ota:
  password: "be8b962509e*****"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
ssid: "Noritzcontroller"
password: !secret wifi_password

captive_portal:

web_server:
  port: 80

uart:
  - id: master
baud_rate: 2400
rx_pin:
   number: GPIO13
   inverted: false
   mode:
      input: true
      pullup: true
tx_pin:
   number: GPIO15
   inverted: false
   mode:
      output: true
debug:
   direction: BOTH
   dummy_receiver: true
   after:
      bytes: 6
   sequence:
   - lambda: |-
      if (bytes.size() != 6)
         return;

      if (bytes[0]==0xFF && bytes[1]==0xEF && bytes[2]==0xFF) {
         if (bytes[3]==0xFE){
            id(power_on).publish_state(true);
         }
         if (bytes[3]==0xFF){
            id(power_on).publish_state(false);
         }
      }

      if (bytes[0]==0xFF && bytes[1]==0xEF && bytes[2]==0x2F) {
         if (bytes[3]==0xFF && bytes[4]==0xFF){
            id(burning).publish_state(false);
         }
         if (bytes[3]==0xCE && bytes[4]==0xFF){
            id(burning).publish_state(true);
         }
      }

binary_sensor:
  - platform: template
name: "

ower state"
id: "power_on"
icon: "mdi:power"
  - platform: template
name: "Burning state"
id: "burning"
icon: "mdi:fire"

button:
  - platform: uart
uart_id: master
name: power_on_45
data: [0xDF,0xEF,0xFF,0xFE,0xD8,0xF2]

  - platform: uart
uart_id: master
name: power_off_45
data: [0xDF,0xEF,0xFF,0xFF,0xD8,0xF3]

最后就是装盒子，连HA，想法子能控制些啥了
微信图片_20240225185402.png

最终HA中传感器的样子：
微信图片_20240225184759.png

初步考虑可以调温，浴缸放水到设置水量语音提示关水，如果搞得大一点就来个电磁阀控制关水，还有就是检测到水流短时开启比如小于2秒开启循环泵，虽然现在循环泵有语音控制还有手机控制和按钮控制。
有空先写个water heater组件吧。

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2024.3.8 更新：
经过半个多月的折腾， homeassistant下的集成搞定了，通过添加集成，自动搜索esphome 集成下的能率控制器设备，丝滑添加。集成了热水器、水量调节、各种传感器。
其中的心酸泪就不细说了，包括homeassistant开发环境的搭建，特别是集成的编写还是第一次，一边摸索一般写，总算搞定了。
还写了几个自动化，水量快达到浴缸水量时语音提醒还有2分钟放满，水量到达时语音提醒浴缸已满，水量超出时微信通知告警、语音告警。
短暂开启两次热水龙头，并2次开启关闭间隔小于3秒，自动开启热水循环泵，并语音提醒，有效防止误开启。
微信图片_20240309161631.png

其中开发环境的搭建坑不少，另外开贴分享了
https://bbs.hassbian.com/thread-24452-1-1.html

homeassistant上组件开发完了，几天前想不如esphome直接提供热水器组件更直接简便，也更高效。翻了下资料较少，例子更少。按官网的简单提示下载开发环境做了，
发觉比homeassistant的更难一些，参考的东西太少了，而且无法在线联调，麻烦得很。好在经过1周时间的努力还是搞定了。下次有机会再写写其中遇到的坑了。上个
成品图，个人感觉已经比较完美了，生命不息，折腾不止。