Kategori HAL9k

28 jan

0 Comments

Reverse engineering Aduro Smart Response

Af

I have a fancy thermometer for my wood stove namely an Aduro Smart Response. The accompanying Android app basically shows a temperature graph, with guidelines as to whether the burning is optimal and when put in more wood. I have generally been content with the app: it is quite slow, but generally helps in more optimal burning. Recently however, the Android app has stopped working (something about connecting to a database), and this prompted me to start on a project I wanted to do for some time: get the data from the Smart Response unit into a database under my control.

The Smart Response unit uses Bluetooth Low Energy, and is powered by 3xAAA batteries (my batteries lasted for a year before replacing). Connecting to a BLE unit from Linux is quite easy, at least from the command line:

$ sudo hcitool lescan
LE Scan ...
B4:99:4C:25:12:B2 (unknown)
B4:99:4C:25:12:B2 Aduro demo
$ sudo hcitool lecc B4:99:4C:25:12:B2
Connection handle 3585
$ sudo gatttool -b B4:99:4C:25:12:B2 --interactive
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> connect
Attempting to connect to B4:99:4C:25:12:B2
Connection successful

hcitool is used to create a connection/pairing. gatttool is used to query the device interactively. Thereafter the device can be explored, to see which “handles” are available:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> primary
attr handle: 0x0001, end grp handle: 0x000b uuid: 00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb #Generic Access
attr handle: 0x000c, end grp handle: 0x000f uuid: 00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb #Generic Attribute
attr handle: 0x0010, end grp handle: 0x0022 uuid: 0000180a-0000-1000-8000-00805f9b34fb #Device Information
attr handle: 0x0023, end grp handle: 0x0027 uuid: 0000180f-0000-1000-8000-00805f9b34fb #Battery
attr handle: 0x0028, end grp handle: 0xffff uuid: 0000ffb0-0000-1000-8000-00805f9b34fb # ???

The annotations on the right are mine; the UUIDs can be looked up under GATT services on the Bluetooth website.
For example, the battery status can be queried somewhere in the Battery handle group from 0x0023 to 0x0027:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> characteristics 0x0023 0x0027
handle: 0x0024, char properties: 0x12, char value handle: 0x0025, uuid: 00002a19-0000-1000-8000-00805f9b34fb
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x0025
Characteristic value/descriptor: 5d # Battery level 0x5d = 93%

Now, the only unknown primary is from handle 0x0028 and higher. Let’s query those:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> characteristics 0x0028 0xffff
handle: 0x0029, char properties: 0x0a, char value handle: 0x002a, uuid: 0000ffb6-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x0a = R/W
handle: 0x002c, char properties: 0x10, char value handle: 0x002d, uuid: 0000ffb7-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x10 = notify
handle: 0x0030, char properties: 0x10, char value handle: 0x0031, uuid: 0000ffb3-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x10 = notify
handle: 0x0033, char properties: 0x02, char value handle: 0x0034, uuid: 0000ffb4-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x02 = Read
handle: 0x0035, char properties: 0x08, char value handle: 0x0036, uuid: 0000ffb8-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x08 = Write
handle: 0x0037, char properties: 0x08, char value handle: 0x0038, uuid: 0000ffb9-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x08 = Write
handle: 0x0039, char properties: 0x0a, char value handle: 0x003a, uuid: 0000ffb5-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x0a = R/W
handle: 0x003b, char properties: 0x08, char value handle: 0x003c, uuid: 0000ffb2-0000-1000-8000-00805f9b34fb # 0x08 = Write

The annotations on the right are again mine: they specify the char properties as looked up under “Characteristic Declaration”. Querying the char value handles gives some uninteresting values (0x00 bytes, etc.), but also some interesting ones:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 03 01 fd 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x003a
Characteristic value/descriptor: 44 65 6d 6f 20 20 20 00 # 'Demo \x00'
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x0034
Characteristic value/descriptor: c3 01 ba 01 c4 01 27 00 c2 01 d1 01

Querying a bit outside also gives some very interesting strings:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002b
Characteristic value/descriptor: 41 64 75 72 6f 20 47 65 74 4c 6f 67 # 'Aduro GetLog'
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002f
Characteristic value/descriptor: 41 64 75 72 6f 20 4c 69 76 65 56 61 6c 75 65 # 'Aduro LiveValue'

At this point I tried to look for values that changed, and also manipulating the device (temperature, playing with the damper that is connected with a microswitch). It turns out that 0x002d and 0x0034 changes values, but 0x002d changes the most. Is there a pattern?

Characteristic value/descriptor: c4 01 08 01 fb 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 1f 01 f3 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 3c 01 ec 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 5c 01 e2 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 9f 01 c3 00
[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-read-hnd 0x002d
Characteristic value/descriptor: c4 01 0f 02 9d 00
#counting UP DOWN

Something is counting up, while something else seems to be counting down; this was while the temperature was cooling down. As 0x002d allows for notify, we can even ask for notifications by writing 0x0100 to 0x002d + 1:

[B4:99:4C:25:12:B2][LE]> char-write-cmd 0x002e 0100
Notification handle = 0x002d value: c5 01 43 00 2a 01
Notification handle = 0x002d value: c5 01 44 00 2a 01
Notification handle = 0x002d value: c5 01 45 00 2b 01
Notification handle = 0x002d value: c5 01 46 00 2c 01
...
Notification handle = 0x002d value: c5 01 f0 01 94 00
Notification handle = 0x002d value: c5 01 f1 01 94 00
Notification handle = 0x002d value: c6 01 00 00 93 00
Notification handle = 0x002d value: c6 01 01 00 93 00

In the end of the series I manipulated the damper. Trying to identify the temperature, the last 2 characters seems the most promising: values from 0x93 (147 C) to 0x012c (300 C) seem reasonable from what I have seen previously. The middle 2 characters always increase by 1, so it is probably a datapoint counter. The first 2 characters seems to increase by using the damper.

This was implemented in a small Python script, using the Gattlib, pyAduroSmart.py.

I hooked this into my home monitoring system (more on that in a later blog post), and now have a nice graph of the number of firings, and the temperature:

Gemt under: Extern, HAL9k

02 nov

0 Comments

Solder fume lamp

Af

DSC_0011

I needed something to remove the smoke when soldering and build this USB powered solder fume fan lamp with an ESP8266 arduino, WS2812b/Neopixels, a fan with an active coal filter and a PIR sensor.

See a short demo of the lamp on Youtube.

Scad/svg files are available on Thingiverse.

The case is lasercutted in 4 mm plywood.

When there is no movement beneath the lamp the fan turns off after e.g. 60 seconds (can be extended to e.g. 1800 when holding down the fan button) and the LED turns off after 1800 seconds of inactivity. The LED intensity can be dimmed by holding down the LED button.

Parts list:
* 4 mm plywood for the laser cutted case
* Ikea Forså lamp ( http://www.ikea.com/us/en/catalog/products/80146777/ )
* WS2812b / Neopixel strip (30 LED/m, 12 LED’s are used for the lamp. I bought it on Ali Express)
* Level shifter from 3.3 V to 5 V for the 3.3 V output from the PIR sensor (https://www.adafruit.com/product/757 I bougt it on AliExpress)
* 1.5 mF capacitor betwen +5 V and ground near the Neopixels, for evening out voltage drops and ripple from the USB power.
* PIR sensor (https://www.adafruit.com/product/189 I bought it on AliExpress)DSC_0057
* Fan (80 mm, 12 V. It was just laying around)
* Wemos D1 mini (https://www.wemos.cc/product/d1-mini.html)
* Wemos ProtoBoard (https://www.wemos.cc/product/protoboard.html)
* Wemos RelayShield for turning the fan on and off (https://www.wemos.cc/product/relay-shield.html)
* MT3608 DC-DC Step Up Power Module from AliE for the power for the 12 V fan
* Activated coal filter (adjusted the size with a scissor) (https://www.conrad.de/de/aktivkohlefilter-3teilig-toolcraft-79-7201-588546.html i bought it on AliE)
* two push buttons, connecting the pins from the ESP8266 to ground.
* USB cable
* A few strips, pig tail wires, bolt and nuts etc.

DSC_0056

The case is glued together with normal wood glue and the PIR sensor and the WS2812b Neopixel strips are glued against the case with cyanoacrylate. The DC-DC converter is fixed with a cable tie. The Wemos D1 mini is fixed with a small bolt through a drilled hole in the ProtoBoard. The capacitor and the level shifter is glued with a hot glue gun. Be aware that there is very little room for the boards and the wires. If I were to build it again I would make some more room. Also the “stack” of the Wemos ProtoBoard, D1 mini and RelayShield is higher than the fan + activated coal filter, so it sticks out of the top, which I think is fine. All the parts do not need to be hidden away for the eye to see :-)

The software is available at:

https://github.com/sman-dk/arduino/tree/master/solder_fume_lamp

Since the ESP8266/Wemos D1 mini has wifi it can be made controllable via your smartphone etc. At the time of this writing I have no use of this, so for now I have not implemented anything fancy yet :)

DSC_0065

IMG_3547DSC_0055

Power usage when the lamp and fan is active
Power usage when the lamp and fan is active
Power usage when idle
Power usage when idle

19 feb

0 Comments

Hvorfor korrelerer min DC-spænding med solen?

Af

DC-spænding over 24 timer

I mit home-monitoring setup har jeg en AC-DC strømforsyning der laver DC-strøm og lader UPS-batterierne. Denne spænding overvåger jeg, som beskrevet i sidste blogindlæg. Grafen set for en typisk dag ser ud som ovenover. Der er en tydelig stigning i spændingen om morgenen og et tydeligt fald sidst på eftermiddagen. Det korrelerer forbavsende godt med hvornår solen står og og går ned. Her er data for 3 forskellige dage, overlagt med sol op-/ned-tidspunkt:

6sept

6. september – ufiltreret

26-10-2015

26. oktober – filtreret

21-12-2015

21. december – filtreret

Der er ikke noget forbundet til DC-forsyningen der trækker væsentlig forskellig strøm efter belastning (det der er forbundet er switche, router og Arduinoer), og intet der tænder/slukker efter tidspunktet. Temperaturen varierer ikke væsentligt i rack-skabet, og korrelerer ikke med spændingen:

temp-volt-oct

Temperatur og spænding, hele oktober. Spænding (grøn) på højre akse.

temp-volt-26oct

Temperatur og spænding, 26. oktober. Spænding (grøn) på højre akse.

Så det store spørgsmål er: Hvorfor korrelerer min DC-spænding med solen? Er det pga. solceller i nabolaget? Er det pga. gadebelysning der tænder/slukker? Gode bud modtages :-)

Gemt under: Extern, HAL9k

Tags:

03 okt

0 Comments

Postkasse overvågning

Af

I dagens danmark hvor stort set alt hvad vi modtager af post foregår via digital post (E-boks) er det ikke så tit der kommer post i postkassen (med mindre man får mange små Kina pakker 😉 ) så for at undgå at hele tiden når jeg tjekker postkassen om der er noget eller ikke og så finder den tom. Bestemte jeg mig for at lave så jeg får en E-mail når der er nogen der åbner lågen til postkassen.

Så var spørgsmålet hvordan det skulle laves, det skulle være trådløst(WiFi), være fri for transformer/dc adapter da jeg ikke ville til at trække en ledning ud til postkassen!! Så derfor blev valget af microprocesser en ESP8266 ESP-12, da den allerede var klar til WiFi og skal bruge en spænding på ca 3.3 volt kan dog fint fungere på 4 volt, hvilket så også løste problemet med strøm der til, da jeg havde et par stykker af 18650 batterier til at ligge fra en gammel bærbar’s batteri.

Efter lidt oplæsning på ESP8266 funktioner på Github (Arduino core for ESP8266 WiFi chip), fandt jeg frem til funktionen ESP.deepSleep(microseconds, mode) hvor man kan putte EPS8266 i sleep mode indtil at GPIO16 er forbundet til RESET, denne funktion er smart da der så bruges så lidt strøm som over hoved muligt når den ikke sender data. I samme omgang fandt jeg ud af at man kan bruge den ADC(analog in) ben til at måle spændingen den får. Men for at det ville fungere skal ESP8266 omkonfigurere dens ADC hvilket gøres ved at putte “ADC_MODE(ADC_VCC);” øverst i koden. Så kan funktionen ESP.getVcc() bruges til at få spændingen i milivolt.

ESP8266’en blev placeret på et fumlebræt og forbundet til en FTDI så den kunne programmeres, og med en knap til at putte den i flashmode. Så skulle softwaren laves så den kunne sende en mail, så derfor tog jeg udgangs i en Arduino Ethernet sketch der sender en mail via smtp(non-SSL). Grundet at det kun virker med non-SSL smtp server kunne jeg ikke bruge min Hotmail til at sende mailen med da den kræver SSL eller TLS, men så faldt jeg over man med en Gmail kan sende en mail til sig selv eller anden Gmail ved at bruge “aspmx.l.google.com” som server med port 25 (link til kilde). De 2 før nævnte funktioner blev ind opereret i sketchen som var blevet ombygget til ESP8266, Så hver gang ESP8266 starter op sender den en mail til min gmail, og går der efter i sleep mode til at GPIO16 bliver sat til RESET.

Mailen der kommer ser sådant ud.

Mailen der modtages.

Mailen der modtages.

Efter at jeg havde testet at alt fungerede som det skulle, ville jeg til at lave et print som kunne holde alle komponenter så det blev pænt og overskueligt, men for at kunne lave det måtte jeg først lave et nyt eaglecad library da jeg ikke kunne finde en library for 3 af de komponenter jeg ønskede at bruge, ESP8266 ESP-12 monteret på breakout board, Dual 18650 batteri holder og en 18650 batteri charge modul.

Nu kunne der så laves et diagram over hvordan det hele skulle forbindes

esp-postkasse_schematic

Ud fra dette diagram blev der lavet en board fil på 90×80 mm hvor alt blev presset ind på

esp-postkasse_board

Da board filen var blevet færdig skulle der jo fremstilles et PCB, hvor jeg lavede en gcode fil med “pcb-gcode” et ulp script for at kunne fræse printet på vores Bundgaard cnc fræser. Det blev til 3 gcode filer, en med til fræsning med v-bit til alle banerne, en med alle huller og en til at skære PCB’en fri af en større plade.

For at få en pænere PCB valgte jeg at fjerne alt overskydende kobber med en hobbykniv ved at trække det af.

PCB efter overskyende kobber fjernelse og lodning.

PCB efter overskyende kobber fjernelse og lodning.

Nu kunne alle komponenterne så blive loddet på PCB’en. Samt microswitch (NC) sat på en 2 ledet ledning med dupon stik.

esp-postkasse-printtop

Komplet komponent liste:

  • ESP8266 ESP-12 på breakout board
  • Dual 186500 batteri holder
  • 2 18650 genbrugsbatterier
  • 18650 charge controller modul
  • en on/off kontakt
  • 2 trykknapper (til reset og flash mode)
  • 14 (6+2+6) male pin header
  • 16 (8+8) female pin header
  • PCB power jack

Klar til montering i postkassen. Det eneste der mangler nu er en 3D-printet boks der skal beskytte PCB’en og dens komponenter mod fugt og noget der kan falde ned og kortslutte noget!

Så nu er det slut med at kigge forgæves i postkassen!

Hvis du vil have eagle filer og koden til esp8266 kan de hentes her.