WoWa

# ESP32-S3 Wohnwagensteuerung

 

Ein umfassendes Überwachungs- und Steuersystem auf Basis des ESP32-S3-WROOM-1, entwickelt zur Integration in einen autarken Wohnwagen. Das System umfasst Energieüberwachung, Beleuchtungssteuerung, Sensorik und Kommunikation über Display, SD-Karte und Bluetooth.

 

## 🎯 Hauptfunktionen

 

- Akku- und Stromüberwachung (Verbrauch / Ladung)

- Temperatur-, Feuchte- und Lageerfassung

- PWM-gesteuerte Beleuchtung mit Taster und Displaysteuerung

- Statusanzeige via RGB-LED

- Logging auf SD-Karte zur späteren Auswertung (CSV/Excel)

- Anzeige und Steuerung über Nextion-Display

- Bluetooth-Verbindung für Fernsteuerung via Smartphone

- Integration von Mopeka-Gassensoren zur Anzeige des Füllstands

 

## 🧩 Eingesetzte Komponenten

 

- **ESP32-S3-WROOM-1 (N16R2)**

- **MAX3485** – RS485-Schnittstelle (z. B. EPEVER)

- **ADS1115 x2** – Strommessung über Shunt (Differenzielle Eingänge)

- **MCP23017** – 6 Taster + 2 Status-Eingänge + Erweiterungen

- **DS18B20** – Innentemperaturmessung (1-Wire)

- **DHT11** – Luftfeuchtigkeitssensor

- **ADXL335** – Neigungssensor zur Ausrichtung

- **Nextion Display mit RTC** – Anzeige & Steuerung

- **RGB-LED** – Statusanzeige

- **PWM-LEDs** – einzeln steuer- & dimmbar

- **Lüfter/Motor** – PWM-gesteuert

- **TF-015 SD-Kartenmodul** – Datenlogging

- **12V Akku + LM2596 Regler** – Spannungsversorgung

- **Bluetooth** – Lichtsteuerung & Anzeige am Handy

- **Mopeka Pro** – Füllstandsanzeige via Bluetooth

 

## 📦 Logging & Zeitbasis

 

- Zeitquelle: RTC im Nextion (per Bluetooth synchronisiert)

- Datenformat: CSV auf SD-Karte

- Logging: Stromverbrauch, Ladeleistung, Temperatur, Gassensor

 

## 🔧 Noch offene Punkte

 

- Bluetooth-Protokoll zur App-Anbindung (z. B. BLE oder Serial)

- Debug via Bluetooth

- Watchdog-Integration

- Konfigurierbare Konstanten (PWM, ADC-Grenzen)

# Funktionsbeschreibung – Wohnwagensteuerung ESP32-S3

 

## 1. Strommessung

- Stromverbrauchs- und Ladeüberwachung über zwei ADS1115

- Differenzielle Auswertung für präzise Messung an 75 mV-Shunts

- Berechnung von Kapazitätsverbrauch und Ladeenergie über Zeitintegration

 

## 2. Temperatur- und Feuchtemessung

- DS18B20 misst die Innentemperatur und speichert sie regelmäßig mit Zeitstempel

- DHT11 erfasst relative Luftfeuchtigkeit (I2C)

 

## 3. Lageerkennung

- ADXL335 ermittelt die Neigung des Wohnwagens

- Audio-Feedback über Nextion beim Nivellieren

 

## 4. Beleuchtungssteuerung

- 6 PWM-gesteuerte LED-Kanäle, per Taster oder Nextion steuerbar

- 3-stufige Dimmung: niedrig → mittel → hoch → aus

- RGB-LED zeigt Systemstatus visuell an

 

## 5. Lüftersteuerung

- PWM-Ansteuerung über Potentiometer mit Deadzone um ADC-Mittelwert

- Startwert-Konstante für zuverlässiges Anlaufen

 

## 6. Benutzeroberfläche

- Nextion-Display zur Anzeige von Systemzuständen

- Touch-Funktion zur Steuerung von Licht und Parametern

- RTC-Zeit wird verwendet für Logging-Zeitstempel

 

## 7. Datenlogging

- CSV-Format auf SD-Karte (z. B. für Excel)

- Loggrößen: Temperatur, Akkuspannung, Lade-/Verbrauchsströme

- Tagesbasiertes Rollieren der Datei

 

## 8. Kommunikation

- RS485: Verbindung zu EPEVER Laderegler über MAX3485

- Bluetooth: zur App-Verbindung und Steuerung via Smartphone

- Debug-Ausgabe wahlweise über USB oder Bluetooth

 

## 9. Gassensor

- Zwei Mopeka Pro-Sensoren werden via Bluetooth ausgelesen

- Anzeige der Gasflaschenfüllstände im Nextion-Display

 

## 10. Watchdog

- Software-Watchdog zum Neustart bei Fehlern in Kommunikation oder Logging

### 📌 ESP32-S3-WROOM-1(N16R2) – Pinbelegung (aktuell)

 

| GPIO  | Funktion / Anschluss             | Beschreibung                                         |

|-------|----------------------------------|------------------------------------------------------|

| EN    | Reset                            | Hardware-Reset-Eingang                              |

| IO0   | Boot                             | Flash-Modus / Boot-Auswahl                          |

| IO1   | TX Nextion                       | UART → Nextion-Display                              |

| IO2   | RX Nextion                       | UART ← Nextion-Display (via Pegelwandler)           |

| IO3   | I2C SCL                          | I2C-Taktleitung                                     |

| IO4   | MAX3485 RO                       | RS485 Empfang (RX)                                  |

| IO5   | MAX3485 DI                       | RS485 Senden (TX)                                   |

| IO6   | MAX3485 DE                       | RS485 Sendefreigabe                                 |

| IO7   | ADC_UBat                         | Spannungsteiler für Akkuspannung                    |

| IO8   | ADC_Lüfter                       | Potentiometer für Lüftersteuerung (PWM Motor1)      |

| IO9   | ADC_Lage                         | ADXL335 Neigungssensor                              |

| IO10  | LED3                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO11  | LED2                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO12  | Header (frei)                    | Erweiterbar                                         |

| IO13  | Header (frei)                    | Erweiterbar                                         |

| IO14  | SPI MISO                         | SD-Karte                                            |

| IO15  | RGB LED – Rot                    | PWM (Status-LED)                                    |

| IO16  | RGB LED – Grün                   | PWM (Status-LED)                                    |

| IO17  | RGB LED – Blau                   | PWM (Status-LED)                                    |

| IO18  | Header (frei)                    | Erweiterbar                                         |

| IO19  | USB D+                           | Native USB-Datenleitung                             |

| IO20  | USB D-                           | Native USB-Datenleitung                             |

| IO21  | Header (frei)                    | Erweiterbar                                         |

| IO35  | LED1                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO36  | SPI CLK                          | SD-Karte                                            |

| IO37  | SPI MOSI                         | SD-Karte                                            |

| IO38  | LED4                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO39  | LED5                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO40  | LED6                             | PWM-Ausgang LED                                     |

| IO41  | MOTOR1                           | PWM-Ausgang für Lüfter                              |

| IO42  | MOTOR2 (reserviert)              | PWM-Ausgang (noch nicht belegt)                     |

| IO45  | DS18B20                          | 1-Wire Temperatursensor                             |

| IO46  | I2C SDA                          | I2C-Datenleitung                                    |

| IO47  | Header (frei)                    | Erweiterbar                                         |

| IO48  | SPI CS                           | Chip Select für SD-Karte                            |

| TXD0  | UART0 TX                         | Debug-Header                                        |

| RXD0  | UART0 RX                         | Debug-Header                                        |