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Schlagwort: Battery

Voltcraft CM 2016: Endlich eine Linux-GUI für das Ladegerät

Seit bestimmt zehn Jahren steht hier ein Voltcraft Charge Manager CM 2016 auf dem Schreibtisch. Irgendwann bei Conrad gekauft, als die tatsächlich noch Geschäfte in der Innenstadt hatten. Damals mit zwei kleinen Kindern war der Akkuverbrauch enorm. Spielzeugautos, Taschenlampen, Fernbedienungen, irgendwas war immer leer. Einwegbatterien waren teurer als heute (zumindest in meiner Erinnerung), und so wurde das Ladegerät schnell zum wichtigsten Gerät im Haushalt.

Das CM 2016 hat sechs unabhängige Ladeschächte (vier für AA/AAA, zwei für 9V-Blöcke) und kann deutlich mehr als nur Laden. Es misst Kapazitäten, erkennt defekte Akkus, kann Lade-/Entladezyklen fahren und hält Akkus per Trickle-Charge am Leben. Wer seine Akkus ernsthaft pflegen will, braucht so ein Gerät. Damit halten die Zellen länger, man kann sie wiederaufbereiten und erkennt rechtzeitig, wann einer reif für die Tonne ist.

Voltcraft Charge Manager CM 2016 Frontansicht mit Display und eingelegtem Akku
Der Voltcraft Charge Manager CM 2016 mit eingelegtem Akku

In den letzten Jahren wurde es zugegebenermaßen weniger eingesetzt. Trotzdem laufen noch immer diverse Smarthome-Geräte und Notfall-Taschenlampen mit Akkus, und da ist ein ordentliches Ladegerät einfach Pflicht.

Das Problem: kein Linux, kein gar nichts

Das CM 2016 kommt mit einer Windows-Software. CM2016 Logger V2.10, eine .NET-Anwendung von 2013. Unter Linux funktioniert die selbstverständlich nicht. Es gibt ein paar Projekte, die das Gerät auf der Kommandozeile auslesen können, ein Java-Tool hier, ein Python-Script dort. Eine echte GUI für Linux oder FreeBSD? Fehlanzeige. Selbst als ich vor ein paar Tagen noch einmal gesucht habe: nichts. Eine kommerzielle Java-GUI existiert zwar, aber nur als 30-Tage-Trial.

Also habe ich mich selbst daran gesetzt.

Das Ergebnis: eine native GTK4-Anwendung

Das Ergebnis ist eine vollständige Desktop-Anwendung in Python mit GTK4 und libadwaita. Quelloffen, MIT-lizenziert, auf GitHub:

https://github.com/Kernel-Error/voltcraft-cm2016

Voltcraft CM 2016 GUI: Hauptfenster mit Datentabelle und Live-Aufzeichnung
Hauptfenster mit Datentabelle während einer Live-Aufzeichnung

Die App erkennt das CM 2016 automatisch per USB (Silicon Labs CP210x Chip) und zeigt alle sechs Schächte in Echtzeit an. Alle zwei Sekunden kommen neue Messdaten rein: Spannung, Strom, Kapazität, Laufzeit, Programmstatus.

Was die App kann

  • Echtzeit-Überwachung aller 6 Ladeschächte mit Autoscroll und Slot-Filterung
  • Spannungs- und Strom-Diagramme als Linien- oder Balkendiagramm mit Zeitfenster-Steuerung
  • Chart-Zoom per Maus-Drag, Scrollrad oder Tastatur, dazu Daten-Tooltips
  • Export als CSV oder Spreadsheet (.xlsx mit eingebetteten Diagrammen)
  • Druckfunktion für Messprotokolle im DIN A4 Querformat
  • Speichern und Laden von Aufzeichnungen (.cm2016 Dateien), inklusive Crash-Recovery über Temp-Dateien
  • Sleep-Inhibit: das System schläft nicht ein, solange aufgezeichnet wird
  • 7 Sprachen: Deutsch, Englisch, Französisch, Niederländisch, Italienisch, Spanisch, Polnisch
Voltcraft CM 2016 GUI: Spannungs- und Strom-Diagramme
Liniendiagramme für Spannung und Strom über die Zeit
Voltcraft CM 2016 GUI: Balkendiagramm
Balkendiagramm-Ansicht
Voltcraft CM 2016 GUI: Port-Auswahl Dialog
Port-Auswahl mit automatischer Geräteerkennung

Das Protokoll: nicht ganz so dokumentiert wie gedacht

Das CM 2016 sendet alle zwei Sekunden einen 127-Byte-Frame über die serielle Schnittstelle (19200 Baud, 8N1). Die ersten sieben Bytes sind immer CM2016 , dann folgen zehn Bytes Header und je 18 Bytes pro Ladeschacht.

Klingt einfach. Ist es auch, bis man die existierende Dokumentation mit echten Messdaten vergleicht. Dabei sind mir ein paar Dinge aufgefallen, die so nirgendwo korrekt dokumentiert waren:

  • Kapazitätsfelder sind 32-Bit Little-Endian, nicht 24-Bit wie es in mehreren Quellen steht. Charge-Capacity und Discharge-Capacity belegen jeweils vier Bytes.
  • Der dokumentierte Byte-Swap für Discharge-Capacity war falsch. Mehrere Referenzprojekte haben die Bytes in der falschen Reihenfolge gelesen, was zu absurden Kapazitätswerten geführt hat.
  • Die Header-Bytes 7-16 waren bisher größtenteils undokumentiert. Tatsächlich stecken da die Firmware-Version, die eingestellte Akku-Chemie (NiMH/NiZn), Temperaturdaten und ein Action-Counter drin. Alles Big-Endian, im Gegensatz zu den Slot-Daten, die Little-Endian sind.
  • Die Kapazitätsskalierung hängt vom Slot-Typ ab: Slots 1-4 (AA/AAA) teilen durch 100, die beiden 9V-Slots teilen durch 1000. Gleiches gilt für den Strom: AA/AAA-Slots durch 1000, 9V-Slots durch 10000.

Das alles musste mit dem echten Gerät verifiziert werden. Akku rein, verschiedene Programme durchlaufen lassen, Rohwerte mit dem Display vergleichen. Klassisches Reverse Engineering, nur eben mit Ladeströmen statt mit Netzwerkpaketen.

Technik unter der Haube

Die Anwendung nutzt GTK4 mit libadwaita für eine zeitgemäße GNOME-Oberfläche. Dark Mode funktioniert automatisch. Die Diagramme werden mit Cairo gerendert, Benachrichtigungen laufen über den libadwaita ToastOverlay. Für den seriellen Zugriff kommt pyserial zum Einsatz, die CP210x-Erkennung läuft über die USB Vendor/Product ID von Silicon Labs.

Der Spreadsheet-Export erzeugt .xlsx-Dateien mit eingebetteten Diagrammen über openpyxl. Die Druckfunktion generiert DIN A4 Querformat mit allen Slots und Diagrammen. Sessions lassen sich als .cm2016-Dateien speichern und wieder laden, und falls die Anwendung während einer Aufzeichnung abstürzt, gibt es eine automatische Recovery über Temp-Dateien.

Insgesamt 135 Unit-Tests decken Parser, Protokoll und die Export-Funktionen ab.

Installation

Die App braucht GTK 4.14+ und libadwaita 1.5+. Unter Debian/Ubuntu/Mint:

sudo apt install python3-gi python3-gi-cairo gir1.2-gtk-4.0 gir1.2-adw-1
git clone https://github.com/Kernel-Error/voltcraft-cm2016.git
cd voltcraft-cm2016
python3 -m venv --system-site-packages .venv
source .venv/bin/activate
pip install -e .

Unter Fedora:

sudo dnf install python3-gobject gtk4 libadwaita

Unter Arch:

sudo pacman -S python-gobject gtk4 libadwaita

Dann einfach cm2016 starten, USB-Kabel anschließen, fertig.

Ein .deb-Paket gibt es auf der GitHub Releases Seite. Ein Flatpak-Manifest liegt im Repository, die Einreichung bei Flathub ist eingereicht.

Falls jemand das gleiche Gerät hat und Fragen zur App oder zum Protokoll hat, einfach fragen.

Siehe auch: NB-2033-U: Reverse Engineering eines Fingerabdrucklesers für Linux

Notebook Akku def.

Das ist doch nicht zu glauben 🙁 Mein Notebook Akku ist im Eimer!

Für einen passenden neuen muss ich knapp 100/120€ auf den Tisch legen. Klar, irgendwann gibt ein Akku halt mal auf… Nur dieser hat besonders schnell aufgegeben. Nach knapp 2,5 Jahren ist er nun tot. Die letzten haben im Schnitt 3 – 4 Jahre bei mir gehalten. Meine Art mit den Notebook zu arbeiten ist dabei fast unverändert. Na ja, der Stromverbrauch ist denn noch nicht ohne, daher mache ich dem Akku mal keinen Vorwurf. Große CPU, viel Speicher, zwei Festplatten, 17″ (ja, ich renne mit so einem riesigen Schläptop herum).

 

[kernel@errorlap:~]$ acpiconf -i 0
Design capacity:        5200 mWh
Last full capacity:     2093 mWh
Technology:             primary (non-rechargeable)
Design voltage:         14800 mV
Capacity (warn):        0 mWh
Capacity (low):         0 mWh
Low/warn granularity:   100 mWh
Warn/full granularity:  0 mWh
Model number:           BAT0
Serial number:          123456789
Type:                   LiON
OEM info:               PTL
State:                  high 
Remaining capacity:     97%
Remaining time:         unknown
Present rate:           0 mW
Present voltage:        16403 mV

 

In diesem Sinne… Werde ich wohl mal einen Ersatzakku bestellen, oder gleich ein neues Notebook? Ach ich bin da noch etwas unschlüssig. Das Gerät selbst ist noch ganz gut, hat aber schon einiges geleistet…

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Samsung Galaxy S2: Überhitzung durch defekten BCM4330 und Mainboard-Tausch

Das ärgert mich jetzt. Es hat tatsächlich einige Zeit gedauert, bis ich mich überhaupt zu einem Smartphone habe hinreißen lassen. Damals fiel die Wahl auf das Samsung Galaxy S II. Es lief ein paar Jahre tadellos, vor allem mit CyanogenMod 11.

Das Problem

Irgendwann hielt der Akku nicht mehr den ganzen Tag. Es ging so schleichend, dass ich es zunächst nicht bemerkt habe. Als es dann massiv wurde, dachte ich natürlich zuerst an den Akku selbst, der hatte ja bereits zwei Jahre auf dem Rücken. Beim Laden wurde das Handy besonders warm, um nicht zu sagen heiß.

Also einen originalen Samsung-Akku über eBay besorgt. Leider änderte sich damit nichts. Dann habe ich gelesen, dass Dreck an der USB-Buchse zu Kriechströmen führen kann. Buchse gereinigt, nichts. Netzteil getauscht, nichts.

Die Fehlersuche

Also aufgeschraubt. Inzwischen verbrannte das Gerät selbst im abgeschalteten Zustand so viel Strom in Wärme, dass es trotz angeschlossenem Ladegerät nicht mehr reichte, den Akku zu laden. Ich wollte herausfinden, welches Bauteil die Hitze erzeugt.

Unter einer Schirmung mit der Aufschrift GT-I9100 #4 vermutete ich die Quelle zuerst. Es stellte sich aber heraus, dass es der IC auf der anderen Seite des Mainboards war: SWB-B42. Das ist der Broadcom BCM4330, zuständig für WLAN, Bluetooth und FM-Radio. Meine Hoffnung, dass nur die nahe am Mainboard verlötete CMOS-Batterie ein Problem hatte, war damit dahin.

Reparatur-Optionen

Den BCM4330 bekommt man für etwa 15 Dollar plus Porto. Mit drei Wochen Wartezeit und 30 Euro Einsatz wäre das machbar gewesen. Den alten IC mit Heißluft lösen, neuen auflöten. Viel Arbeit, und gemacht haben sollte man es auch schon mal.

Ich habe mich stattdessen für ein neues Mainboard entschieden. Neu lag ich bei 150 bis 200 Euro. Zu teuer. Aber auf eBay fand ich ein Galaxy S2 mit defektem Display, irgendjemand war wohl draufgetreten. 50 Euro. Gekauft, Mainboard getauscht.

Ergebnis

Es funktioniert. So blieb mir das Galaxy S II doch noch eine Weile erhalten.

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GeoTagging

GeoTagging mit dem i-gatU GT200e Gentoo Linux und Digikam… 

Ich habe von meiner Frau einen GPS Datenlogger zum Geburtstag geschenkt bekommen. Damit hat sie mir auch direkt meinen Wunsch nach so einem Gerät erfüllt. Danke.  Allen jenen welche durch eine Suche auf diesen Beitrag gestoßen sind muss ich wohl kaum erzählen was und zu welchem Zweck man dieses kleine Gerät einsetzten kann. Besitzer eines Smartphones werden wohl meist auch nur müde lächeln. Daher reiße ich nur kurz an, was ich mit dem Teil möchte. Angeschlossen und geladen wird der GT-200e von i-gatU per USB. Ich habe zusätzlich die Möglichkeit das Gerät per Bluetooth zu verbinden. So zum Beispiel mit meinem Nokia Mobiltelefon (ja, vielleicht kaufe ich irgendwann mal etwas neuers). Kismet auf meinem Notebook oder oder oder…. Die aktuelle GPS Position kann mit dem Gerät per Knopfdruck oder je nach Einstellung automatisch im Intervall gespeichert werden. Da ein Akku verbaut ist kann es dieses komplett als Stand-Alone Gerät. Genau dieses ist mein Hauptplan…. Ich packe es einfach in meine Tasche oder befästige es an meiner Spiegelreflexkamera und/oder Digitalkamera und lasse es einfach mitlaufen. Die Akkulaufzeit reichte bei mir schon für 3 Tage, dann habe ich aufgehört zu testen. Dieses kleine Ding hängt nun also an meiner Canon EOS 450D und schreibt alle paar Sekunden meinen genauen Standort auf. Zuhause kann ich nun diese Daten vom Gerät als GPX Datei auslesen und zusammen mit meiner Bilderverwaltungssoftware Digikam, die Bilder meiner Kamera mit den GPS Koordinaten vermischen. Somit ist in den Metadaten jedes Bildes gespeichert an welcher Position genau ich es aufgenommen habe. Natürlich lässt sich anhand der Wegpunkte die genaue Strecke, Geschwindigkeit, Höhe usw… Errechnen und in lustige Grafiken gießen. Dieses ist für mich dass Abfallprodukt. Wie so oft reicht es auch i-gatU sich hinsichtlich Treiber- und Softwareunterstützung um die Microsoft Windows und Apple MacOS Benutzer zu kümmern. Linux Benutzer müssen sich halt selbst irgendwie kümmern und das haben sie getan. Es gibt das Progrämmchen igotu2gpx der Linux Kernel kommt ab Versionen größer 2.6.3 problemlos mit dem Gerät zurecht. Um igotu2gpx kompilieren zu können sind im groben folgende Abhängigkeiten zu erfüllen: – qt4 – boost – libusb – chrpath – marble – openssl Dieses sollte sich auf jeder gängigen Distribution durch den Paketmanager erledigen lassen. Unterwegs kümmert sich nun der GT200e um die genaue Positionsbestimmung. Zuhause kann ich dann die Wegpunkte mit igotu2gpx in eine gpx Datei exportieren. Digikam verbindet dann die Bilder mit der passenden GPS Position. Dieses funktioniert über die Uhrzeit. Die Kamera hängt beim Knipsen eines Bildes automatisch die Uhrzeit an das Bild. Diese kann nun mit den Zeiten aus dem gpx Export verglichen werden. So lässt sich herausfinden an welcher Position man gerade beim Knipsen des Bildes gewesen ist. Vorausgesetzt die Kamera hat auch die richtige Uhrzeit und das richtige Datum. GPX track data imported in Digikam GPS coordinates assigned to photos in Digikam Geotagged photo positions displayed on map i-gotU GT200e GPS logger next to Nokia phone i-gotU GT200e connected via Bluetooth

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