Smart Home Zentrale mit dem Raspberry Pi
In diesem Tutorial erfährst du, wie du in wenigen Schritten aus einem Raspberry Pi eine Smart Home Zentrale machst.
Januar 9, 2021
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Hier findest du meine Artikel in einer Reihenfolge, in der du sie durcharbeiten kannst. Die Artikel bauen aufeinander auf.
Der Rasberry Pi hat sich als Einplatinencomputer mehr oder weniger durchgesetzt. Er ist mit ca. 40 € recht preiswert und man findet viel Zubehör und Tutorials im Internet. Daher bietet er sich als preiswerte Smart Home Zentrale an.
In diesem Tutorial erfährst du, wie du in wenigen Schritten aus einem Raspberry Pi eine Smart Home Zentrale machst.
Photo by Kevin Ku on Unsplash Log-Dateien erleichtern einem das Leben ungemein, ja sie ermöglichen erst das Debuggen. Umso wichtiger ist es, diese Dateien auch regelmäßig auszuwerten. Aber mal Hand aufs Herz, bei einem kleinen IoT-Gerät wird das keiner tun.
MicroPython ist eine Implementierung von Python 3, die auf Microcontrollern, wie z.B. dem ESP32, läuft. Es bietet eine REPL (Read-Evaluate-Print-Loop), mit der man mit dem Microcontroller über den Serial-Port oder eine Weboberfläche (WebREPL) kommunizieren kann. Es gibt sogar einen Paketmanager. Wie man das alles nutzt, erkläre ich hier.
MicroPython ist eine schlanke und effiziente Implementierung von Python 3, die darauf optimiert ist, auf Microkontrollern zu laufen. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass sie den Entwicklungsprozess massiv beschleunigt und vereinfacht. Wie du es auf dem ESP32 installieren kannst, erfährst du in diesem Tutorial.
Eine Wetterstation ist das perfekte Projekt um ins Thema “Messen” rein zu kommen. In diesem Tutorial zeige ich, wie man mit einem ESP32 und einigen Sensoren Messungen ausführt und die Daten per MQTT an einen zentralen Raspberry Pi sendet.
Die Steuerung meiner Heizung ist schon ziemlich in die Jahre gekommen und bevor sie komplett ausfällt, dachte ich, ich baue mir eine eigene Steuerung, die ich selbst warten und reparieren kann. Sicher könnte man sich auch eine fertige Steuerung kaufen, aber wo bleibt da der Spaß?
In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung erfährst du, wie ich eine Steuerung für meine Heizung mit einem ESP32 umgesetzt habe. Alle Pläne und Quellcodes sind frei verfügbar.
Im ersten Teil des Tutorials erfährst du, wie du MicroPython auf dem ESP32 installierst und eine WiFi-Verbindung herstellst.
Im zweiten Teil setzen wir einen Mini-HTTP-Server auf, über den wir den ESP32 konfigurieren können. Wir werden in diesem Teil nur eine Konfigurationsseite erstellen, im weiteren Verlauf noch mindestens zwei weitere.
In diesem Teil werden wir zum ersten Mal löten und die DS18B20-Temperatursensoren auslesen. Wir werden außerdem die zweite Konfigurationsseite erstellen, über die wir die Sensoren den Messstellen zuordnen können.
In diesem Teil werden wir die Steuerung in einer Statemachine (Zustandsautomat) umsetzen. Ich erkläre euch, wie meine Heizung funktioniert und wir werden noch einmal löten, um die Pumpe anzusteuern.
Wie man ein LCD-Display mit dem ESP32 ansteuert und wie man darauf ein Menü darstellen kann erfährst du in diesem Teil. In diesem Teil werden wir vorerst das letzte mal löten.
In diesem Teil werden wir die Messdaten über MQTT an einen Broker senden. Diese können dann später mit io-Broker oder Grafana dargestellt werden.
Hast du Lust mal etwas selbst zu löten? Dann ist hier ein Projektvorschlag für dich. Eine Wetterstation mit SolidCircuit HV3. Du kannst sie in die oben beschriebene Smart Home Zentrale einbinden.
Eine Wetterstation ist das perfekte Projekt um ins Thema “Messen” rein zu kommen. In diesem Tutorial zeige ich, wie man mit einem ESP32 und einigen Sensoren Messungen ausführt und die Daten per MQTT an einen zentralen Raspberry Pi sendet.
Manchmal ist es gar nicht schlecht, wenn ein Smart Home Gerät eine eigene Web-Oberfläche hat. Es ist manchmal gar nicht so einfach, ein Gerät zu konfigurieren, wenn es nur eine LED und einen Button hat. Eine Web-Oberfläche bietet doch mehr Flexibilität. Wie du einen HTTP-Server mit MicroPython auf dem ESP32 einrichtest, erfährst du hier.
Einer der größten Vorteile des ESP32 ist sein eingebautes WiFi-Modul. Nie war es einfacher, seinem IoT-Gerät Zugang zum Netzwerk oder zum Internet zu verschaffen. Was es sonst noch so wissenswertes zu diesem Thema gibt, erfährst du in diesem Tutorial.
Im ersten Teil haben wir einen kleinen HTTP-Server aufgebaut, der GET-Anfragen beantworten konnte. Damit konnten wir unser Wifi konfigurieren. In diesem Teil wollen wir den HTTP-Server erweitern, sodass er auch POST-Anfragen verarbeiten kann.
