Voltronic-MQTT на esp8266

В нашей лаборатории солнечный инвертор Deltron Ultra 11kW (он же Voltronic Axpert Ultra). Инвертор умеет подключаться к wifi и слать телеметрию в своё облако. Но нам надо автономно, по этому читаем данные с rs232 и забираем на наш mqtt сервер.

Первоначально это был скрипт на php, а инвертор подключался к серверу через переходник rs232 — usb, но надёжность работы переходника оставляла желать лучшего, по этому было решено перенести функционал на esp8266.

Проект на GitHub

Инструкция на русском

Что умеет устройство

Опрашивает инвертор командами QPIGS (сеть, выход, нагрузка, АКБ, солнечные панели, температура), QMOD (режим работы) и QPI (версия протокола).
Читает второй вход солнечных панелей (QPIGS2) у моделей с двумя MPPT, например Axpert Ultra. Датчики второго входа появляются, только если инвертор отвечает на эту команду.
Публикует все данные одним JSON в MQTT, а статус online / offline — через Last Will.
Поддерживает MQTT Discovery: в Home Assistant устройство и все датчики появляются сами, без YAML.
Имеет веб-интерфейс на английском или русском: страница статуса, настройки MQTT, интервала опроса, пинов и скорости порта.
Первая настройка Wi-Fi через собственную точку доступа, как у Tasmota.
Показывает на странице статуса, сколько байт пришло с RS232 и что именно ответил инвертор. Это сильно упрощает поиск ошибок в проводке прямо у инвертора, с телефона.

Проверено на Voltronic Axpert Ultra. Протокол у инверторов Voltronic общий, поэтому устройство должно работать и с другими моделями с портом RS232 на RJ45 (Axpert, MKS, King, VM и их клоны под другими брендами).

На скриншоте сокращённая карточка, из которой я убрал не интересные мне параметры. Всего их 24.

Что понадобится

Деталь	Примечание
NodeMCU v3 (ESP8266)	Подойдёт любая плата на ESP8266
Модуль RS232-TTL на MAX3232 с разъёмом DB9	Именно MAX3232: он работает от 3,3 В. Модули на MAX232 рассчитаны на 5 В
Кабель с RJ45	Родной кабель инвертора RJ45–DB9 или самодельный
Питание 5 В	Любая USB-зарядка

Схема подключения

Инвертор RJ45  ──RS232──  MAX3232 (DB9)  ──TTL 3,3 В──  NodeMCU

Модуль MAX3232 и NodeMCU

NodeMCU	Модуль MAX3232
D1 (GPIO5), приём	TXD
D2 (GPIO4), передача	RXD
3V3	VCC
GND	GND

Важно: питайте модуль только от 3,3 В. При 5 В на выводе TXD модуля тоже будет 5 В, а входы ESP8266 на это не рассчитаны. Пины можно переназначить в веб-интерфейсе, так что если TXD и RXD на вашем модуле подписаны иначе, перепаивать ничего не нужно.

Инвертор и модуль: «папа» или «мама»

На разъёме RJ45 инвертора Voltronic: вывод 1 — передача данных (TX), вывод 2 — приём (RX), вывод 8 — земля. Выход одной стороны всегда идёт на вход другой, а какой вывод DB9 у модуля выход, зависит от разъёма на модуле. Модули продаются с обоими вариантами разъёма.

RJ45 инвертора	DB9 «папа» (штырьки)	DB9 «мама» (гнёзда)
1 (TX инвертора)	2	3
2 (RX инвертора)	3	2
8 (GND)	5	5

Модуль с разъёмом «папа» устроен как COM-порт компьютера, поэтому родной кабель инвертора вставляется в него напрямую. Модуль с разъёмом «мама» рассчитан на подключение к компьютеру, и у него выводы 2 и 3 нужно перекрестить. С родным кабелем для этого подойдёт нуль-модемный переходник «папа–папа». Обычный прямой переходник не поможет.

На этом мы и попались сами: модуль с разъёмом «мама» прекрасно работал с компьютером, а от инвертора не пришло ни одного байта. Причина простая: и модуль, и инвертор рассчитаны на подключение к компьютеру, поэтому соединять их напрямую нельзя. Достаточно поменять местами провода на выводах 2 и 3. Если сомневаетесь, проверьте вольтметром: выход RS232 в покое держит около −5…−6 В относительно земли, а вход — около нуля.

Прошивка и настройка

Прошивка собирается в PlatformIO:

git clone https://github.com/ibuben/esp8266-voltronic-mqtt.git
cd esp8266-voltronic-mqtt
pio run -t upload

После прошивки плата поднимает точку доступа voltronic-XXXX. Подключитесь к ней с телефона, портал настройки откроется сам или по адресу 192.168.4.1.
Выберите сеть Wi-Fi и укажите адрес MQTT-брокера, логин и пароль.
Плата подключится к сети, а в Home Assistant появится устройство со всеми датчиками.

Остальное настраивается в веб-интерфейсе платы: топики, интервал опроса (по умолчанию 5 секунд), пины и скорость порта. Интерфейс по умолчанию на английском, русский включается в настройках. Чтобы снова открыть портал Wi-Fi, удерживайте кнопку FLASH на плате 3 секунды.

Что приходит в MQTT

На каждом цикле опроса плата отправляет один JSON. Фрагмент:

{
  "grid_voltage_v": 230.1,
  "output_frequency_hz": 49.9,
  "output_active_power_w": 410,
  "battery_voltage_v": 52.4,
  "battery_capacity_pct": 85,
  "pv_power_w": 0,
  "pv2_power_w": 0,
  "pv_total_power_w": 0,
  "mode": "Battery"
}

Полный список полей, светодиодная индикация и таблица типичных неисправностей — в инструкции на GitHub.