Bei unserem Backofen (Typ Siemens HTHB33, E-Nr HB300550/01) hat die Oberhitze den Geist aufgegeben.

Schaut man sich das entsprechende Strahlungsheizungselement an, so ist auch recht schnell klar, wo der Fehler liegt:

Das Heizungselement ist aufgeplatzt, es hat Verformungen gegeben und das Füllmaterial bröckelt heraus. In diesem Beitrag habe ich den Austauch des Elements dokumentiert. Der Austausch an sich ist recht einfach. Man braucht eigentlich nur das passende Ersatzteil.

Benötigtes Werkzeug: Kreuzschraubenzieher, M8 Schraubenschlüssel (oder Bit für einen Akkuschrauber), Torx 20 Schraubenzieher (oder Bit für einen Akkuschrauber).

Ein entsprechendes Heizelement bekommt man natürlich beim Hersteller. Mit etwas Hilfe von Google konnte ich herausfinden, dass der Hersteller des Heizungselements die Firma E.G.O. (www.egoproducts.com) ist. Auch die Ersatzteilnummer 00470845 ließ sich herausfinden. Mit dieser und dem Stichwort E.G.O. fand ich einige Anbieter, die das passende E.G.O. Teil direkt anbieten. Für 35€ inkl. Versand kam das Ersatzteil ins Haus.

Nun zum Austausch selbst. Elektrische Backöfen sind typischerweise in eine Steckdose eingesteckt, die hinter der Küchenzeile verborgen ist. Falls man den entsprechenden Stecker nicht herausziehen kann, muss man die Sicherung des Backofens im Sicherungskasten identifizieren und ausschalten. Am besten nochmal anhand der Lampen am Backofen prüfen, dass der Strom auch wirklich aus ist.

Der Backofen selbst ist sehr einfach auszubauen. Die Ofenklappe öffnen und die beiden Schrauben suchen, die durch die Verkleidung in das dahinter liegende Holz geht.

Sind die beiden Schrauben herausgedreht, kann man den Ofen einfach nach vorne herausziehen

Jetzt muss die Rückwand entfernt werden. Dies geschieht durch das Lösen von 6 M8-Schrauben. Danach kann die Rückwand nach schräg oben abgenommen werden.

Jetzt müssen die Kabelschuhe von dem Heizelement abgezogen werden. Man kann das per Hand machen, mit einer kleinen Zange geht es einfacher.

Jetzt vorsichtig die Isolierwatte zur Seite klappen. Es kommen zwei Torx 20 Schrauben zum Vorschein.

Diese beiden Schrauben lösen. Jetzt kann man das Heizelement auf der Ofenvorderseite nach vorne herausziehen.

Das neue Heizlement wird jetzt in umgekehrter Weise von vorne eingesetzt. Dabei darauf achten, dass das neue Heizelement in den Halter an der Ofendecke einrastet. Der Einbau läuft nun in der umgekehrten Reihenfolge. Nach dem Einbau die neue Oberhitze einmal aufheizen, um Verschmutzungen und Fertigungsrückstände abzubrennen.

P.S.: Am ausgebauten Teil konnte ich auch nochmals nachvollziehen, dass der Hersteller des Originalteils die Firma E.G.O ist. Es ist auf Original- wie Ersatzteil eine entsprechende Prägung vorhanden.

Ich hatte ja schon öfters mal überlegt und ein Freund hat mich dann am Ende überzeugt: Wir haben einen 3D Drucker. Ich habe mich für einen Selbstbausatz auf Basis des Openhardware Projekts Prusa I3 entschieden. Man kann sich dazu alle Komponenten selbst beschaffen. Sinnvoller erschien mir ein Komplettkit zu kaufen und dieses zu optimieren. Man bekommt hier einen Komplettbausatz zu Preisen, die man schwer in Einzelkäufen erreichen kann.

Ich habe mich für einen Geeetech Prusa I3 Pro X entschieden und diesen für 265€ bei ebay erstanden (Verkäufer isecsv110 = Geeetech). Der Vorteil des Kits sind die m.E. relativ anständigen Komponenten. Weiterhin werden in diesem Set keine gedruckten Teile für den Drucker verwendet. Diese haben in vielen Kits eine eher miese Qualität. Geeetechs Konstruktion ist ziemlich stabil.
Mit Zoll und Gebühren war das Paket per DHL für ca. 334€ eine Woche später da. Ich will hier keine Werbung für die Firma Geeetech machen. Es gibt viele gute Bausätze. Hier sind meine Ergänzungen & Änderungen zur offiziellen Anleitung mit diesem Kit. Einiges dürfte auf ähnliche Modelle übertragbar sein. Erwähnen möchte ich jedoch, dass Geeetech bei fehlerhaften Teilen problemlos Ersatz schickt und auch einen sinnvollen technischen Support und ein Forum anbietet.
Generell gilt hier aber wie auch bei vielen anderen Kits: Bau es so auf, wie es die Anleitung zeigt und es klappt garantiert nicht. Im Zweifelsfall hilft Intuition und technisches Verständnis weiter.

Metallstangen kontrollieren, richten oder Ersatz besorgen:
Direkt am Anfang sollte man die Metallstangen kontrollieren. Dazu rollt man die Stangen auf einem Tisch mit gerader Oberfläche. Sind die Stangen schief, muss man sie richten oder man braucht Ersatz. Wichtig sind vor allem die M8 Gewindestangen (die dünneren). Die glatten Stangen sollten natürlich auch gerade sein. Eine Abweichung ist hier aber nicht ganz so schlimm. Relativ egal sind Abweichungen bei den dicken Gewindestangen.

Unterlegscheiben verwenden:
Jede Schraube, die mit dem Acryl in Kontakt kommt, bekommt auch eine Unterlegscheibe. Das steht so zwar nicht in der Anleitung, es sind aber genug Scheiben dabei. Die Scheiben sind wichtig, um den Druck breiter zu verteilen. Acryl kann reißen, wenn man die Schrauben zu sehr anzieht.

Zahnriemen in Y-Richtung (Tisch vor/zurück):
Baut man den Riemen so wie beschrieben ein, so läuft er schräg. Gerade in der Endposition kann das eigentlich nicht gut gehen. Die Lösung ist einfach: Die Zahnriemenscheibe (Pulley) herumdrehen. Dann läuft der Riemen gerade.

Verschraubungen der großen Gewindestangen / Basis:
In der Anleitung und den Videos werden hier mal kurz die Muttern angezogen. Man muss hier aufpassen, dass man keine unnötige mechanische Spannung erzeugt. Am besten mit einem Metallwinkel prüfen, dass alles im Lot ist und die Schrauben so fixieren, dass die Winkel passen.

Schlitten der z-Achse (auf/ab)
Hier besteht der größte Optimierungsbedarf und auch die größte Fehlerquelle für nachfolgende Probleme mit der Druckqualität. Die z-Achse ist der Schwachpunkt der Prusa Konstruktion. Auch kleine mechanische Spannungen koppeln von den Gewindestangen auf den Extruder-Schlitten ein. Und das erzeugt dann unschöne Ringe & Abweichungen im Ausdruck.

a) Position der z-Nuss
In der Geeetech Variante ist es unglücklich gelöst, dass die z-Nuss des Schlittens unten montiert ist. Die Alukoppler an den Schrittmotoren sollen Abweichungen in x/y Richtung bei der Drehung der Gewindestangen ausgleichen. Wenn der Extruderschlitten aber ganz nach unten gefahren ist, so ist die z-Nuss ganz nahe bei den Alu-Kopplern und jegliche Abweichung wirkt maximal. Deshalb habe ich die Konstruktion verändert und die z-Nüsse nach oben verlagert.
Dazu muss man die 4 Bohrungen auf der linken Seite im oberen Acrylteil selbst bohren. Links sind die Bohrungen oben wie unten vorhanden.

b) Durchführungen für die glatten Stangen vergrößern
Wenn man die Linearlager in die z-Schlitten montiert, laufen die glatten Stangen schwergängig. Der Grund ist schnell gefunden: Die Stangen schleifen oben/unten am Acryl des Schlittens. Also haben ich die Löcher auf M10 aufgebohrt. Es macht keinen Sinn, dass die Löcher im Acryl ebenso wie die Stangen 8mm sind.

c) Rechtwinkligkeit / Parallelität von Gewindestange und glatter Stange
Der Ausrichtung der glatten Stangen wird durch das Linearlager definiert. Die Ausrichtung der Gewindestangen orientiert sich an den z-Nüssen, die mit dem zum Linearlager senkrechten Acrylteil verschraubt sind. Aufgrund von Fertigungstoleranzen an den Acrylteilen ist der z-Schlitten aber ganz und gar nicht rechtwinklig. Deshalb habe ich die Teile mit einer Metallfeile so nachbearbeitet, dass die beide Stangen parallel laufen. Dies prüft man am besten, bevor man die Schlitten montiert.

d) Leichtgängigkeit der Gewindestangen
Für eine gute Leichtgängigkeit habe ich die Stangen mit Silikonspray eingesprüht. Weiterhin war etwas Silikonspray am oberen Acryllager der Gewindestangen nötig.

Alukoppler richtig nutzen
In der Anleitung werden die Gewindestangen mal kurz in die Alukoppler der Schrittmotoren eingeführt und festgeschraubt. Dabei wird der eigentlich Trick aber nicht erklärt. Die Gewindestangen dürfen nur im oberen Teil der Koppler sein; so weit, dass man sie mit der Madenschraube fixieren kann. Dadurch werden Abweichungen in x/y Richtung am besten entkoppelt.
Setzt hingegen die Gewindestange auf der Achse des Schrittmotors auf, so kann der Koppler seine Aufgabe nicht erfüllen.

z-Schlitten einmessen
Mit einer Schieblehre sollte man beide Schlitten nach der kompletten Montage sehr genau einmessen. Dazu nimmt am am besten zwei Holzklötze, die exakt identisch sind. Damit kann man durch Drehen der Gewindestangen die Schlitten so absenken, dass die glatten Stangen der x-Achse auf den Holzklötzen aufliegen.

LCD/SD richtig anschließen
LC und SD müssen richtig zwischen dem GT2560 Board und dem Display verkabelt werden. Diverse Anleitungen von Geeetech sind fehlerhaft. Das steht auch in vielen Foren. Es gibt auch korrigierte Anleitungen. Da man aber nicht weiß, ob man eine korrigierte Anleitung hat, ist man trotz Forumskommentaren wieder unschlüssig. Da beide Stecker identisch sind, bekommt man auch daraus keinen Hinweis. Schaut man genauer hin, so kann man erkennen, welche Leiterbahnen am LCD zum Display und welche zur SD laufen. Die richtige Beschaltung zeigt das folgende Foto:

Die Bezeichnungen für LCD und SD auf dem GT2560 Board sind korrekt.

Ein Motor dreht falsch rum?
Nach dem ersten Einschalten und dem Auswahl von „AutoHome“ im Menü fuhr bei mir die x-Achse in die falsche Richtung und erreichte so natürlich nie den Endschalter. Man könnte nun den Zahnriemen entgegen der Anleitung herumdrehen. Alternativ kann man das Motorkabel umpinnen. Dazu nimmt man eine Nadel und hebt die kleinen Plastikzungen im motorseitigen Stecker an während man vorsichtig am Kabel zieht. Die Verkabelung wird so gespiegelt und schon dreht der Motor anders herum.

12V Spannung einstellen
Nach den ersten Tests sollte man die Spannung prüfen, die das Schaltnetzteil erzeugt. Mit dem kleinen Poti neben den Stromanschlussklemmen kann man die Spannung einstellen. Dazu löst man am besten erst einmal den Stromversorgungsstecker am GT2560 Logik Board, damit beim Einstellen nichts schief gehen kann. Ich habe zunächst eine Spannnung von 12,8V gewählt. Das stellt einen ersten Kompromiss zwischen Spannung für das Logikboard und genug Spannung für Motoren und Hotbed dar.

Zugentlastung am Extruderschlitten
Es ist sinnvoll am Extruderschlitten eine Zugentlastung vorzusehen, so dass die permanenten Bewegungen des Schlittens keine mechanische Belastung für die Stecker am Extruder erzeugen. Das kann beispielsweise mit Kabelbindern realisiert werden.

Hotbed optimieren & Drehknopf am LCD geht falsch herum?
–> Dazu schreibe ich eigene Einträge.

Mit den oben genannten Optimierungen sind Ausdrucke wie das gezeigte Gears Objekt problemlos möglich (P Gears auf Thingiverse).

Für ein Projekt habe ich einen ACS712 Hall-Effekt Stromsensor an einen Arduino angeschlossen, um den Strom und die Scheinleistung an einer Steckdose zu messen. Der ACS712 sorgt für eine Isolation zwischen 230V Netz und Arduino. Die Schaltung an sich ist trivial. Der ACS712 wird vom Arduino mit 5V versorgt. Der Ausgang des ACS712 geht an den A0 Pin des Arduino. Ich habe die 20A Version des ACS712 genommen, um den kompletten Bereich einer Steckdose abdecken zu können. Das Ganze habe ich zum Testen in das Gehäuse einer ausgeschlachteten Funksteckdose gepackt:

Da der ACS712 an Wechselstrom angeschlossen ist, wird der Strom in eine Wechselspannung umgesetzt. Der Mittelwert der Wechselspannung ist die halbe Versorgungsspannung, also 2.5V. Die Amplitude der Wechselspannnung ist linear zum Strom durch den ACS712; bei der 20A Version 100mV/A. Bei Wechselstrom muss man das Ausgangssignal des ACS712 abtasten und den effektiven Strom berechnen:
Ieff^2 = Sum(I(t)^2)
Zunächst habe ich diese Abtastung per analogread realisiert. Die Abtastdauer habe ich auf 100ms gelegt. Das ist die kürzeste Dauer, die ein ganzahliges Vielfaches der Periodendauer für 50Hz und 60Hz Wechselstrom darstellt. Das Ganze hat funktioniert, war aber nicht wirklich genau.

Die Gründe:
1. Der ADC des ATmega 328P hat 10Bit Auflösung. Bei der 20A Version des ACS712 ergibt sich bei 100mV/A eine Genauigkeit der Einzelmessung von 49mA was bei 235V ca. 11 Watt entspricht.
2. Der Nullpunkt der Spannung liegt nicht exakt auf 512. Er liegt auch nicht exakt auf einem der Diskretisierungswerte.

Die Lösung:
1. Oversampling
Man kann durch eine geeignete Mittelung von Messwerten des ADC die Auflösung deutlich über die 10Bit erhöhen. Die Details dazu hat Atmel in der Application Note AVR121 beschrieben:
http://www.atmel.com/Images/doc8003.pdf
Kurz gesagt steht da: wenn man einen Wert mehrfach misst, kann man die Auflösung erhöhen. Die Wurzel der Zahl der Messungen gibt den Faktor der Erhöhung der Auflösung an. Das funktioniert zunächst einmal nur bei einem konstanten analogen Signal. Das liegt hier nicht vor. Wir wissen aber, wir wir die Einzelwerte zu summieren haben. Und wir wissen, dass die Summe der Einzelwerte über eine oder mehrere komplette Perioden Null ist.
Um dies Ausnutzen zu können bin ich von der Benutzung von analogread() weggegangen und habe das Sampling durch eine direkte Programmierung der ADC Register realisiert. Damit ist die Programmierung für den ATmega 328P bei 16MHz CPU Takt ausgelegt (Arduino Nano, Uno, MiniPro etc). Für andere Mikrocontroller sind ggf Codeänderungen nötig.
Im Datenblatt des ATmega328 steht, dass der ADC-Takt für optimale Genauigkeit auf 100-200kHz eingestellt werden soll. Deshalb wird im Code über das ADCSRA Register ein Faktor 1/128 zwischen CPU und ADC Takt eingestellt. Weiterhin braucht eine ADC Wandlung 13 ADC-Takte. Theoretisch ergibt sich so eine Samplerate von 9600 Abtastungen pro Sekunde. Praktisch erreicht der Code 812 Abtastungen in 100ms; es wird ja auch noch ein wenig gerechnet und der Loop ist auch nicht umsonst. Theoretisch ergibt sich damit eine Genauigkeit zwischen 14 und 15 Bit. 14 Bit entspricht ca. 0,6mA oder 0,15W. In der Realität ist aber die Diskretisierung nicht ideal und Rauschen spielt auch eine Rolle.

2. Behandlung des ADC-Offset / Nullpunkts
Der Code versucht den Nullpunkt des gesampleten Signals zu schätzen. Das geht, weil die Summe der Einzelwerte über eine oder mehrere komplette Perioden hinweg Null sein sollte. Dies kann man zweimal Ausnutzen:
a) Nach jeder Sampleperiode wird der Mittelwert bestimmt und als ADC-Offset für die nächste Sampleperiode eingestellt. Damit werden unnötig große Zahlen in der quadratischen Summe vermieden. Allerdings wirkt diese Korrekur nur auf die nächste Sampleperiode und die Korrektur wirkt nur „ganzzahlig“.
b) Der ADC-Offset liegt typischerweise nicht exakt auf einem Diskretisierungswert sondern z.B. bei 509,24. Damit bleibt der Effekt von 0,24 unberücksichtigt; in diesem Beispiel 2,6W. Da wir aber wissen, dass die Summe der Abtastwerte Null ist, können wir den ADC-Offset berechnen und nachträglich korrigieren. Dazu wird in der Sampleschleife neben der Quadratsumme auch die Summe der Messwerte berechnet. Es gilt dann:
Sum((I(t)+offset)^2) = Sum(I(t)^2) + 2*offset*Sum(I(t)) + offset^2*NumSamples

Mit diesen Ideen habe ich folgenden Code programmiert. Die Code gibt die Scheinleistung in Watt aus.
ACS712_AC_20A

Praktische Anwendung – Test 1 : Lastfrei
Ohne angeschlossene Last sollten wir 0 Watt messen. Das klappt auch prima – Mittelwertbildung und Offset-Korrektur funktionieren:
Precise AC Current Measurement with ACS712 - Stefan Thesen 09/2016
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

Praktische Anwendung – Test 2 : 40W Glühbirne
Mit einer 40Watt Glühbirne habe ich folgende Messwerte erhalten:
38,83
38,60
38,65
38,06
38,17
38,53
38,42
38,64
38,59
38,26
38,86
38,64
38,25
38,71
38,27
38,60
38,68

Anhand der Messwerte bestätigt sich eine Reproduzierbarkeit, die grob in die Richtung der theoretisch vorausgesagte Genauigkeit geht. Der Mittelwert dieser Werte ist 38,52W. Mein Energiemessgerät zeigt 38,6W an:

Ich möchte aber klar darauf hinweisen, dass ich hier keine ernsthafte Eichung oder Validierung der Messwerte durchgeführt habe. Der ACS712 führt auch noch eine Ungenauigkeit ein. Auf 2-3 Watt sollte es stimmen. Bitte auch beachten, dass wir hier die Scheinleistung sehen; eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung wird nicht gemessen.

Ergänzung (02.10.15):
Die Stromversorgung des Arduino muss sehr stabil sein, damit die o.g. Genauigkeiten erreicht werden. Wenn das Netzteil „brummt“, wirkt sich das spürbar aus.

In diesem Eintrag möchte ich einige Erfahrungen mit dem Einsatz von zwei verschiedenen 433MHz Empfängern in Mikrocontrollerprojekten teilen.

Lange Zeit habe ich in meinen Bastelprojekten immer den sehr weit verbreiteten XY-MK-5V Empfänger eingesetzt. Dieser bietet sich für die üblichen Projekte um Funksteckdosen und einfache Heimautomatisierungslösungen an. Man findet den Empfänger auch in vielen kommerziellen Produkten wie z.B. in Elro Funksteckdosen. Der XY-MK-5V ist für ein sogenannten OOK (on-off keying) verwendbar. Das heißt der Datenpin ist high, wenn ein 433MHz Träger empfangen wird.
Der Empfänger selbst ist sehr einfach aufgebaut. Es handelt sich im Wesentlichen um einen LC Schwingkreis der an einen LM358 Universal-Operationsverstärker angeschlossen ist. Wird ein Träger empfangen, geht der LM358 in die Sättigung.
Die Einfachheit der Konstruktion hat einen entscheidenden Nachteil. Der Empfänger ist nicht sehr trennscharf und auch durch dielektrische Materialen in der direkten Umgebung beeinflussbar. Montiert man einen XY-MK-5V in der direkten Nähe eines großen Kondensators, so ist der Empfang schnell gestört. Ebenso ist ein Betrieb in der Nähe eines WiFi Senders praktisch unmöglich. Obwohl das WiFi auf 2.4GHz sendet und der Empfänger auf 433MHz abgestimmt ist, koppelt auch bei 20cm Abstand zuviel WiFi Signal ein. Praktisch musste ich diese Erfahrung in meinem Projekt zur Markisensteuerung sammeln. Und auch die Empfangsleistung ist nicht ideal, weil über die Breite viel Rauschen eingefangen wird. Dennoch kann man mit dem XY-MK-5V gute Ergebnisse erzielen, wenn die Umgebung die entsprechenden Randbedingungen erfüllt.

Vor einigen Wochen habe ich dann einen 433MHz Empfänger mit der Bezeichnung RXB12 entdeckt, der auf einem Baustein namens SYN470R basiert. Die elektrischen Anschlüsse sind identisch zum XY-MK-5V; auch dieser Empfänger ist für OOK gedacht. Von der Theorie her sollte der RXB12 deutlich überlegen sein. Da dieser Empfänger für 1.50€ bei ebay zu haben ist, stellt sich auch keine Kostenfrage. Es handelt sich um einen Syperheterodyn-Empfänger mit einer Zwischenfrequenz von 6.75MHz. Die Zwischenfrequenz wird über einen Quarz erzeugt. Damit sind für Frequenzstabilität und Filterung deutlich bessere Ausgangsvoraussetzungen vorhanden als bei dem doch arg einfach aufgebauten XY-MK-5V.

Ein Vergleich auf Datenblatt-Niveau ist schwierig. Für den SYN470R / RXB12 gibt es ein Datenblatt von Synoxo. Für den XY-MK-5V konnte ich bisher nichts außer unbestätigter Claims in Foren finden. Der praktische Vergleich spricht allerdings klar für den RXB12. Ich habe den Empfänger in einige Designs 1:1 eingesetzt. Jedes Mal war der RXB überlegen:

• Reichweite im Haus: RXB12 keine Probleme – auch nicht vom Keller in den ersten Stock. Bei maximaler Distanz wird die Übertragung mit dem XY-MK-5V unstabil.
• Empfang direkt neben einem ESP8266 Mikrocontroller (Distanz <10cm) mit gemeinsamer Masse: RXB12 empfängt problemlos Signale eines Senders irgendwo im Haus. Beim XY-MK-5V muss der Sender auf unter 20cm herankommen, damit der Empfang robust ist.
• Empfang in der direkter Nachbarschaft eines Kondensators in einem Kondensatornetzteil: Der RXB empfängt – der XY-MK-5V ist „taub“.

Fazit: Ich nehme ab jetzt nur noch den RXB12 / SYN470R.

Für ein Projekt habe ich versucht einen ADXL345 3-Achsen Beschleunigungssensor mit einem ESP8266 Mikrocontroller zu koppeln. Das ist ziemlich „straight forward“. Es gibt aber ein paar kleinere Stoplersteine und da ich keine konkreten Erfahrungen, Code oder Beschaltung im Netz finden konnte, poste ich hier meinen Ansatz.

Der ADXL345 hat eine I2C Schnittstelle und es gibt viele Beispiele für die Kopplung mit einem Arduino. Der Anspruch hier ist, den ESP8266-01 zu verwenden, der nur zwei GPIOs hat. Da der ADXL wie der ESP mit 3.3V läuft, hat man schon mal keine Probleme mit Spannungspegeln. Der Schaltplan ist dann eigentlich trivial. Der SCA Anschluss des ADXL I2C-Busses geht an GPIO0, SCL an GPIO2. Die Pullups im ESP scheinen zu langen; es sind keine weiteren Widerstände nötg. Der CS (Chip Select) Anschluss geht dauerhaft auf 3.3V. Die Schaltung funktioniert problemlos, weil der I2C Bus des ADXL hochohmig ist und den ESP beim Start nicht ungewollt in den Programmiermodus bringt (siehe hier). Die gesamte Schaltung ist somit:

Ich habe das ganze zum Testen als fliegende Schaltung mit einem adaptierten Programmierboard aufgebaut. Auf diesem adaptierten Programmierboard sind die GPIOs des ESP herausgeführt. Dem ADXL macht es nicht aus, wenn man GPIO2 des ESP und damit den SCL-Pin des ADXL kurzzeitig auf Masse zieht, um in den Programmiermodus des ESP zu kommen.

Fallstricke im Code:
Die gute Nachricht vorneweg. Die notwendige Wire-Bibliothek ist in der ESP/Arduino IDE in der aktuellen Version enthalten. Damit ist das größte Problem schon für uns gelöst worden.
Wenn man Beispielcodes für den ADXL mit dem Arduino ansieht, so nutzen diese häufig den CS Pin um den ADXL ein- und auszuschalten. Diese Möglichkeit haben wir mit dem ESP8266-01 nicht (mit dem ESP8266-12 wäre es möglich). Somit habe ich einen Beispielcode um die CS Schalterei bereinigt.
Die zweite potentielle Falle liegt in der Initialisierung des I2C Busses. In den meisten Codebeispielen werden die I2C Pins nicht explizit festgelegt; beim Arduino werden standardmäßig D4&5 benutzt. Wir wollen GPIO0 & 2 und deshalb muss der Konstruktor angepasst werden.
Die dritte Falle liegt im Auslesen / Konvertieren des Messdaten. Dazu werden in den Arduino Codebeispielen Bitshift Operationen auf dem int-Datentyp ausgeführt. Der Datentyp int ist auf dem Arduino 16-Bit breit und auf dem ESP 32-Bit breit. Deshalb muss man int an den relevanten Stellen durch short ersetzten. Der Datentyp short ist auf Arduino und ESP 16-Bit breit und man hat einen Code, der auf beiden Plattformen läuft.

Damit bekommt man folgenden Code, der sich ganz stark an einem Beispiel von sparkfun.com anlehnt:
esp_adxl345

Wenn man das so auf den ESP flasht, bekommt man folgende Ausgabe auf dem seriellen Port:
Init - S. Thesen ESP8266 & ADXL345 Demo
x: -0.05 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.05 y: -0.93 z: 0.25 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.05 y: -0.92 z: 0.25 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.92 z: 0.24 Total: 0.95
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.05 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.92 z: 0.25 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.05 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96
x: -0.04 y: -0.93 z: 0.25 Total: 0.96
x: -0.05 y: -0.93 z: 0.24 Total: 0.96

–> Funktioniert.
Wir haben jetzt die Basis für einen Beschleunigungs- und Lagesensor im WiFi. Gesamtkosten ca. 5€.

Ich habe hier einige Schaltungsvarianten und Aufbauten für das RFID Codeschloss (siehe Teil 1,Teil 2,Teil 3,Teil 4,Teil 5)zusammengestellt.

Verwendung eines typischen Relaisboards:
In den bisherigen Schaltplänen habe ich immer eine selbstgebaute Relaisstufe für die Klingel gezeigt. Man kann natürlich auch eines der typischen Arduino Relaisboard nehmen, die man für 2-3€ auf eBay bekommt. Da ist dann neben dem Treibertransistor und der Freilaufdiode auch häufig ein Optokoppler integriert. Die Schaltung muss man dann so abändern:

Man braucht aber auch noch eine SW Änderung. Die Relaisstufe im ursprünglichen Plan schaltet das Relais, wenn der Arduino Pin auf high geht. Fast alle kommerziell verfügbaren Relaisboards schalten aber bei Eingang low. Man muss also die Schaltlogik herumdrehen, wenn das Relais nicht 365 Tage im Jahr angezogen sein soll. Ab der Version 1.2 des Wiegand Controllers habe ich dazu in der HandleCodes.ino einen #define angelegt:
#define PINRINGACTIVE HIGH // HIGH for the schematics posted in blog; LOW for typical Arduino Relay Boards
Diesen #define auf LOW setzen, wenn man ein Relaisboard verwendet.
und der Vollständigkeit halber: Man erzeugt den Code für die eQ-3 Variante durch diesen #define:
#define EQ3LOCK 1 // enable this define for support of the new Keymatic eQ-3 lock
Mit diesen beiden #defines sollten alle Varianten bedienbar sein.

Codeschloss ins WiFi einbinden:
Nachdem das RFID Codeschloss und der Wiegand Controller nun seit 10 Monaten problemlos laufen, musste ich schon einige Male einen Code oder RFID Tag ändern. Bisher war das immer etwas nervig: Rechner zur Haustür bringen. Langes USB Kabel holen. USB Port freilegen usw.
In einem anderen Beitrag habe ich eine Telnet zu Seriell Brücke auf Basis des ESP8266 Mikrocontrollers vorgestellt. Und diese Brücke passt perfekt zum Codeschloss. Der Anschluss geht ganz einfach über die RX/TX Pins der Arduinos. Da der ESP8266 mit 3.3V Pegeln arbeitet, habe ich einen Spannungsteiler eingebaut. Man kann im Code der Brück festlegen, ob sich das Codeschloss ins Hausnetz einloggen soll oder als Access Point zugreifbar ist.
Da ich die Idee eines Codeschlosses im WLAN auf Dauer für problematisch halte, habe ich einen Reedkontakt als Schalter für das WLAN verbaut. Jetzt muss ich nur noch einen Magneten an die passende Stelle der Unterputzdose halten, in der der Controller sitzt. Das Schloss ist dann per telnet im Netzwerk erreichbar. Nach der Umkodierung nehme ich den Magnet einfach wieder weg.
Hier der Schaltplan zu der WiFi Variante:

Man kann bestehende Controller auch recht leicht um die WiFi Funktionalität erweitern. Ich habe bei mir in die bestehende Schaltung für 4 Pins ein Stück Buchsenleiste eingelötet. Das WiFi steckt dann einfach als Huckepackplatine auf dem ursprünglichen Controller.
Es gibt auch einen weiteren Grund die Microcontroller in dem Aufbau zu sockeln: Schließt man den ESP an die serielle Schnittstelle an, funktioniert das Programmieren des Arduino per USB nicht mehr. Dazu muss man die RX/TX Leitungen zum ESP erst auftrennen.
Für die WiFi Brücke bitte die WiegandController ab Version 1.2 nutzen, da hier das Return-Verhalten (CR/LF) adaptiert wurde.

Hier als Beispiel ein komplettes Board mit Arduino Nano, ESP8266 für Wifi und einem kommerziellen Relaisboard für ein Keymatic eQ-3:

Als weiteres Aufbaubeispiel hier ein Foto eines Bekannten, der die Integration des Wiegand Controllers in eine Türklingel zeigt. Eine optisch sehr gelungene Lösung, die ohne eine Unterputzdose auskommt. Wer ausreichend Drähte zwischen Klingelschalter und Klingel hat, kann das so sehr elegant lösen.

Hier nochmal der Code aus Teil 5 mit zwei unterschiedlichen Konfigurationen (effektiv sind nur die zwei #defines anders gesetzt):
Version 1.2 für den klassischen Torantrieb:
Wiegand_Controller_1.2_classic

Version 1.2 für den eQ-3 Antrieb & mit kommerziellem Relaisboard: Wiegand_Controller_1.2_EQ3_RelayBoard