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WLED hat ein vorzügliches User-Interface, beherscht über 150 Effekte, bietete zahlreiche API’s (HTTP, MQTT, UDP, DMX, etc.), ermöglicht den Stripe in Segmente aufzuteilen, läuft auf ESP8266 sowie ESP32, es existieren Apps für iOS und Android und es gibt eine sehr aktive Entwicklergemeinde. WLED WLAN PIXEL CONTROLLER MÄRZ 2021 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Auf Basis von Dennis‘ Loxpixel-Projekt habe ich mit ihm zusammen die Idee weiterentwickelt und zuerst seine Prototypenplatinen überarbeitet. In Zusammenarbeit mit m0fa, zu dieser Zeit Entwickler bei cod.m, haben wir die von Dennis entwickelte Software umgeschrieben und erweitert.. Allerdings kamen wir hier immer wieder an Grenzen, was Zusammenspiel einzelner BECKHOFF – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGESEE MORE ON ALLGEEK.DE ESP8266 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Da ich nicht wusste, wie viele Neopixel ein ESP8266 wirklich verkraften kann, plante ich die ~1600 Pixel auf 5-6 Controller aufzuteilen. Die Spannungsversorung wird von sechs 10A/5V-Meanwell Netzteilen bereitgestellt. Alle 2,5-3m gibt es eine erneute Einspeisung der Versorgungsspannug um den Spannungsabfall im Stripe zu kompensieren, inklusive ESP8266 NEOPIXEL CONTROLLER NODE-BLUE UND DIE EVOLUTION VON HOMEGEAR NODE-RED – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Node-red erlaubt immer nur einen „Eingang“ pro Node und sieht auf direktem Weg keine boolschen Verknüpfungen (AND, OR, etc.) vor. Node-blue bringt eigene Nodes für diese Funktion mit – man kann damit also aus der SPS-Programmierung bekannte Logiken aufbauen ohne auf den eventbasierten Ansatz verzichten zu müssen. MULTIROOM AUDIO MIT LOGITECHMEDIASERVER NODE-RED IN VERBINDUNG MIT LOXONEALLGEEK TECHBLOG
WLED hat ein vorzügliches User-Interface, beherscht über 150 Effekte, bietete zahlreiche API’s (HTTP, MQTT, UDP, DMX, etc.), ermöglicht den Stripe in Segmente aufzuteilen, läuft auf ESP8266 sowie ESP32, es existieren Apps für iOS und Android und es gibt eine sehr aktive Entwicklergemeinde. WLED WLAN PIXEL CONTROLLER MÄRZ 2021 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Auf Basis von Dennis‘ Loxpixel-Projekt habe ich mit ihm zusammen die Idee weiterentwickelt und zuerst seine Prototypenplatinen überarbeitet. In Zusammenarbeit mit m0fa, zu dieser Zeit Entwickler bei cod.m, haben wir die von Dennis entwickelte Software umgeschrieben und erweitert.. Allerdings kamen wir hier immer wieder an Grenzen, was Zusammenspiel einzelner BECKHOFF – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGESEE MORE ON ALLGEEK.DE ESP8266 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Da ich nicht wusste, wie viele Neopixel ein ESP8266 wirklich verkraften kann, plante ich die ~1600 Pixel auf 5-6 Controller aufzuteilen. Die Spannungsversorung wird von sechs 10A/5V-Meanwell Netzteilen bereitgestellt. Alle 2,5-3m gibt es eine erneute Einspeisung der Versorgungsspannug um den Spannungsabfall im Stripe zu kompensieren, inklusive ESP8266 NEOPIXEL CONTROLLER NODE-BLUE UND DIE EVOLUTION VON HOMEGEAR NODE-RED – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Node-red erlaubt immer nur einen „Eingang“ pro Node und sieht auf direktem Weg keine boolschen Verknüpfungen (AND, OR, etc.) vor. Node-blue bringt eigene Nodes für diese Funktion mit – man kann damit also aus der SPS-Programmierung bekannte Logiken aufbauen ohne auf den eventbasierten Ansatz verzichten zu müssen. MULTIROOM AUDIO MIT LOGITECHMEDIASERVER NODE-RED IN VERBINDUNG MIT LOXONE MÄRZ 2021 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Auf Basis von Dennis‘ Loxpixel-Projekt habe ich mit ihm zusammen die Idee weiterentwickelt und zuerst seine Prototypenplatinen überarbeitet. In Zusammenarbeit mit m0fa, zu dieser Zeit Entwickler bei cod.m, haben wir die von Dennis entwickelte Software umgeschrieben und erweitert.. Allerdings kamen wir hier immer wieder an Grenzen, was Zusammenspiel einzelner HOMEGEAR – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE The CC2592 device is a range extender for all CC25XX2.4-GHz low-power RF transceivers, transmitters, and system-on-chip products from Texas Instruments. To increase the link budget,the CC2592 device provides a poweramplifier for increased output power and an LNA with a low-noise figure for improved receiver sensitivity.RASPBERRYPI
CC2530 ZigBee Raspberry Pi Modul V0.3. CC2530 ZigBee Long-Range Raspberry Pi Funkmodul V0.3 mit integriertem CC2592. Die fertigen Module können im cod.m-Shop bestellt werden. Zusätzlich bieten wir Bundles mit verschiedenen Antennen an sowie eine Auswahl an passenden 2.4GHz-Antennen. 2dBi, 2.5dBi, 5dBi und 3.5dBi 2,4GHz Antennen. SEITE 2 – IOT, HAUSAUTOMATISIERUNG, AVR/ESP CC1101 SPI Adaptor mit u.FL Antennenbuchse. Im üblichen chinesischen Warenhaus habe ich noch ein weiteres CC1101-Modul (E07-868MS10) mit passender 868MHz-Antennenkonfiguration gefunden. Da die ersten Funktionstests erfolgreich waren, bot es sich an damit zu lernen, wie man SMD Komponenten mit Lötpaste (Sn42/Bi57.6/Ag0.4) lötet. MULTIROOM AUDIO MIT LOGITECHMEDIASERVER 5. Juli 2017 by Patrik Mayer · 20 Kommentare. Im Herbst letzten Jahres habe ich mir zu Hause eine Multiroom Audio Lösung mit dem Logitech Media Server in Verbindung mit node-red zur Automation gebaut. Der Artikel ist aus einem älteren Forenbeitrag entstanden. Ich habe verschiedene Hardwarelösungen (nanoPi, nanoPiAir undRaspberryPi Zero
MQTT – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Eine Sache auf die man bei der Programmierung in node-blue achten muss, ist, dass jeder neue Zustand ein Event erzeugt. Im Beispiel von eben also das true und auch das false.Wenn man nun anfängt boolsche-Verknüpfungen zu bauen, bekommt man auch im Falle von false im Ergebnis einen Event generiert. Wenn man nur an true interessiert ist, kann das leicht mit einen risingedge-node filtern. JULI 2017 – ALLGEEK TECHBLOGTRANSLATE THIS PAGE Juli 2017 by Patrik Mayer · 7 Kommentare. Da ich vermehrt Homegear für Kunden einsetze und nicht ständig das CC1101-Modul aufs neue an Kabel anlöten wollte, habe ich mir mal eine kleine Adapterplatine gebaut. Das (chinesische) CC1101-Modul ist die günstigste Möglichkeit mit einem Raspberry Pi und homegear auf Homematic oderMax!
ETHERNET/UDP DMX BRIDGE IM EIGENBAU Ethernet/UDP DMX Bridge im Eigenbau. 15. November 2017 by Patrik Mayer · 8 Kommentare. Im Loxone-Forum haben findige Leute, unter anderem Robert L., an einer günstigen Möglichkeit gearbeitet aus einem Arduino mit Ethernet-Shield und RS485-Wandler einen DMX-Controller mit Netzwerkanschluss zu bauen. Die erste Idee bestand in der Anbindung an KAPAZITIVER BODENFEUCHTESENSOR MIT 1-WIRE Um nicht auf Batterien angewiesen zu sein, haben wir uns Gedanken gemacht, wie man einen solchen Sensor kabelgebunden realisieren könnte. Die Entscheidung fiel hier recht schnell auf 1-Wire, da man damit ohne großen Implementations- und Verkabelungsaufwand einen Bus mit bis zu 100 Metern aufbauen kann.Außerdem haben wir damit durch andere Projekte genug Erfahrung und können HOMEMATIC MIT NODE-RED ÃœBER HOMEGEAR Homematic mit node-red über homegear. 9. Juli 2017 by Patrik Mayer · 18 Kommentare. Inspiriert von Oliver Lorenz schreibe ich hier mal eine Alternative zum Anbinden von Homematic-Komponenten an node-red auf. Ich nutze für die Hardwareanbindung der Homematic-Komponenten homegear, da es mir die bidirektionale Kommunikation per mqtt erlaubt.ALLGEEK TECHBLOG
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NODE-BLUE UND DIE EVOLUTION VON HOMEGEAR30. Juli 2019
by Patrik Mayer ·Keine Kommentare Erst mal möchte ich mich für die lange Funkstille entschuldigen. Berufliches und der eigene Hausumbau fordern leider ihren zeitlichen Tribut. Dafür sind dadurch aber viele neue Themen auf den Tisch gekommen die ich verbloggen will und die euch hoffentlichinteressieren.
Wie ihr ja wisst, bin ich großer Fan von Homegear . Einerseits weil ich denke, dass Sathya ein wirklich geniales und performantes Stück Software geschaffen hat und andererseits weil ich mit Homegear Geräte transparent in ein anderes Protokoll schieben kann. Dies habe ich mit MQTT in Verbindung mitnode-red
ja schon mehrfach genutzt. ALSO, WAS IST NODE-BLUE? > node-blue ist wie node-red nur anders! Node-blue ist die Logikengine von Homegear. Von „vorne“ sieht sie aus wie node-red (Editor), im Hintergrund läuft aber eine komplett neu entwickelte C++-Runtime. Der Vorteil? Man ist nicht an die Begrenzungen gebunden die node.js mitbringt. Unter anderem ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit massiv höher und es können mehrere Threads, also auch mehrere CPU-Kerne,verwendet werden.
Die aus node-red bekannten function-nodes werden bei node-blue mit PHP (nativ) oder Python (externer Prozess) programmiert anstatt mit JavaScript. Durch das Multithreading können hängende Nodes node-bluenicht lahmlegen.
Node-red erlaubt immer nur einen „Eingang“ pro Node und sieht auf direktem Weg keine boolschen Verknüpfungen (AND, OR, etc.) vor. Node-blue bringt eigene Nodes für diese Funktion mit – man kann damit also aus der SPS-Programmierung bekannte Logiken aufbauen ohne auf den eventbasierten Ansatz verzichten zu müssen. Zusätzlich wurden die Debuginformationen an den Nodes im Editor gegenüber node-red erweitert. Alle in Homegear bekannten Geräte und deren Variablen lassen sich einfach über einen node (variable-in) in den Flow übernehmen und werden bei Auftreten verarbeitet – also genauso wie bei node-red, nur dass hier nicht der Umweg über eine Schnittstelle (MQTT, WebSocket, etc.) oder einen zusätzlichen Node (Hue, API-x, etc.) genutzt werden muss. Gleiches gilt für die Ausgabe von Werten über den variable-out-node. BUT WAIT, THERE’S MORE!Homegear Admin-UI
Seit Version 0.7.30 bringt Homegear ein eigenes Admininterface mit (http://Homegear UI
Außerdem ist ein Userinterface zur Bedienung in der Entwicklung, das man schon unter https://test.homegear.eu ausprobieren kann. Eine erste Version kann über das Paket homegear-ui bereitsinstalliert werden.
Die Oberfäche wurde zusammen mit der Hochschule Furtwangen entwickelt und macht einen sehr guten Eindruck. Ich bin gespannt wie die vielen Gerätetypen abgebildet und bedient werden. EIN PROGRAMMIERBEISPIEL Um mal ein bisschen in node-blue einzusteigen, habe ich eine simple Musiksteuerung für meinen Logitechmediaserver programmiert. Unser WLan-Radio im Bad hatte sowieso gerade den Geist aufgegeben und so kam mein portabler Squeezebox-Player zum Einsatz. Als Grundlage habe ich mir ein Beispiel von Job aus dem Homegear-Forumgenommen und ein
wenig erweitert. Der Flow sendet nach entsprechender Verarbeitung einfach die gewollten Kommandos per HTTP an den Server. 4-fach EnOcean Taster mit provisorischer Beschriftung Zur Steuerung wird ein 4-fach EnOcean-Taster genutzt, der über einen USB300-USB-Stick an meine RaspberryPi hängt auf dem Homegear läuft. Die Taster benötigen keine Batterien und passen sich recht gut ins vorhandene Schalterprogramm ein.Das Anlernen
erfolgt als Rocker-Switch und ist mit der richtigen EEP kein Problem. Danach stehen unter der entsprechenden Geräte-ID die Kanäle des Schalters in Homegear/node-blue zur Verfügung. Ein Taster liefert true solange er gedrückt ist, sowie man ihn loslässt wird ein false gesendet. Mit den entsprechenden node-blue nodes kann man so eine einfache Steuerung realisieren und auch das Halten der Taste auswerten. Die Programmierung in den function-nodes ist eher simpel. Es werden nur ein paar Variablen gesetzt, die dann im unteren Teil des Flows in eine URL umgewandelt und gesendet werden. Mit dem Playlist-Button (oben rechts) kann man durch die im cycle-playlist-node hinterlegte Liste von Streaming-URL’s schalten. Eine Verbesserung die ich noch plane ist, dass man bei Doppelklick auf diesen Taster zum ersten Eintrag in der Playlist springt. Node-blue bringt für solch eine Funktion schon einen eigenen Node mit. Es ist nicht immer leicht den Sender zu „erraten“ den man gerade hört und eine visuelle Ausgabe fehlt mir gerade Komplette Programmierung einer Squeezeboxsteuerung in node-blue Der komplette Flow ist im oben verlinkten Homegear-Forum-Thread zubekommen.
WICHTIG: Leßt bitte in jedem Fall die Info der einzelnen nodes. Die Doku ist zugegebenermaßen noch etwas dünn, das Wichtigste was man zum Verständnis braucht, steht aber dort.FAZIT
Node-blue ist unheimlich schnell und die Programmierung geht – nach etwas Eingewöhnung – fast schneller von der Hand als bei node-red. Das ist vor allem der vorhandenen boolschen Logik-Engine zu verdanken. Man muss, wie bei allem was man neu anfängt, erst mal seinen Kopf dazu bekommen in den neuen Strukturen zu denken. Nachteil an node-blue ist die aktuell dünne Dokumentation und die nicht wie von node-red gewohnte node-Vielfalt. Mit homegear-nodes-optionalgibt es schon
ein paar Erweiterungen, diese kommen an Vielfalt aber natürlich nicht an die schiere Masse bei node-red ran. Hier gilt auch wieder der Open-Source-Gedanke: Wer mitmacht und vielleicht sogar eigene Nodes oder Dokumentation erzeugt, hilft allen die node-blue benutzen. Homegear wird aktuell an allen Stellen weiterentwickelt und wird immer mehr zu dem, was man auch als nicht so technisch versierter Anwender gebrauchen kann. Die Einstiegshürde – auch zur Programmierung – wird immer niedriger. PROFESSIONELLE ETHERNET DMX BRIDGE (UDP)22. Juli 2018
by Patrik Mayer ·5 Kommentare Ich habe zusammen mit dem Loxone-Forum eine Alternative zur DMX-Steuerung auf Netzwerkbasis entwickelt. Hier im Blog habe ich ja schon recht viel über die Hardwareentwicklung geschrieben, wollte aber jetzt auch mal zusammentragen, was sonst nochdazu gehört.
------------------------- Einstellbare Dimmkurven Robert Lechner hat im Loxone-Forum vor längerem seine Entwicklung einer Alternative zur Loxone DMX Extension gezeigt und vor allem die Softwaredafür
programmiert. Die Software lässt sich einfach auf einen Arduino (Atmega 328p) mit Ethernet-Shield (W5100) und RS485-Adapter flashen und hat ein paar Vorteile gegenüber der bei Loxone etablierten DMX-Steuerung. Die größten sind wohl, dass beliebige UDP-Kommunikation zur Steuerung genutzt werden kann und, dass sich Dimmkurven sowie Geschwindigkeiten beim schalten übergeben lassen. Man kann also DMX nicht nur am Loxone-Miniserver nutzen, sondern auch an z.B. node-red oder eben einfach an allem, was UDP spricht. Die Anbindung an Loxone erfolgt über einen einfachen Virtuellen-UDP-Ausgang. Im Loxone-Forum wurde die Anbindung auch schon recht ausführlich erklärt.Das Protokoll
zur Ansteuerung ist von Robert natürlich auch dokumentiert. ------------------------- Ich bin begeistert, wieviele Leute diese Lösung nachgebaut haben und auch in ein 2TE-Hutschienengehäuse montiert haben, um eine günstigere Alternative zur Steuerung von DMX-Geräten zu haben. Das Feedback im Originalthread liest sich durchweg positiv. Hier als Beispiel ein paar Bilder von hismastersvoiceaus dem Forum:
Im Oktober 2017 habe ich dann eine „große Klappe“ gehabt und angeboten, eine Platine für die Schaltung zu entwickeln.
------------------------- Ziel war es, eine bestückte Open-Source-Platine zu bauen, die den „besseren“ WizNet-Ethernet-Chip (zuerst W5200 dann W5500) enthält, eine „echte“ MAC-Adresse hat (EUID48), einen Verpolungsschutz sowie einen großen Spannungsversorgungsbereich hat und eine Schutzbeschaltung auf RS485/DMX-Seite enthält. Das Ganze dann bitte noch in einem ansprechenden Gehäuse Für mich war das eine gute Gelegenheit zu lernen, wie man Ethernet selbst auf eine Platine bringt und was man alles für eine Kleinserie bewerkstelligen muss. In meiner Firma wurde die Nachfrage nach Eigentwicklungen für Kunden auch immer größer und so war es sinnvoll die ersten Versuche zu starten. Die eigentliche Hardwareentwicklung kann hier im Blog und im Ursprungsthread verfolgt werden. Natürlich war es damit nicht getan, denn wenn man in DE offiziell Elektronik verkaufen möchten, muss die Entsorgung des Geräts wie auch die Versorgung der Verpackung schon geregelt sein, wenn etwas das Haus verlässt. Meine Firma ist also mittlerweile WEEE-registriert, ist Mitglied im VERE e.V. und lizensiert Versandverpackung. Dazu gehört auch eine monatliche Mengenmeldung an die verschiedenen Stellen und die Zahlung entsprechender Gebühren. Natürlich wollten wir auch die CE-Konformität für die Bridge erklären, weswegen ich einen mehrtägigen Kurs besuchte, um mich dann – mit externer Hilfe – durch einen Dschungel von CE-Richtlinien und Europanormen zu kämpfen. Dann war noch die Frage, wo man denn bitte eine Kleinserie der Platinen bestücken lassen kann. Bei ~60 Bauteilen pro Platine wäre der Preis bei Handbestückung einfach nicht mehr marktfähig gewesen. Zum Glück fand ich ein paar Orte weiter einen kleinen Elektronikbestücker, der einen Europlacer und entsprechende Lötautomaten betreibt… es konnte also in die Fertigung gehen. Vom letzten Prototyp bis zur ersten fertigen Platine vergingen aber noch ein paar Tage. Die Bauteile mussten mit dem Bestücker abgesprochen werden, leichte Änderungen an der Platine gemacht werden und vor allem ein Nutzen gefertigt werden – also die Platte, auf der 2×5 Platinen in einer großen Platine gefertigt sind, damit der Placer diese bestücken kann. Hier ein Video wie sowas dann aussieht:Video-Player
https://allgeek.de/wp-content/uploads/2018/07/eth2dmx-placer-first-run.mp4 Media error: Format(s) not supported or source(s) not foundDownload File:
https://allgeek.de/wp-content/uploads/2018/07/eth2dmx-placer-first-run.mp4?_=100:00
00:00
00:00
Pfeiltasten Hoch/Runter benutzen, um die Lautstärke zu regeln. ------------------------- Das Endergebnis sieht dann so aus: ------------------------- ------------------------- Nachdem das alles erledigt war, fehlte nur noch die Anleitung.
Diese wird eng an de CE-Konformitätserklärung geknüpft, da dort ja auch Risiken eingeschätzt werden und die bestimmungsgemäße Verwendung definiert ist. Die Platine ist komplett als Open-Source entwickelt, wer möchte kann sich also anhand des Schaltplansselbst
eine Bridge zusammenbauen. Für alle, die ein fertiges CE-konformes Produkt mit Garantie und Bedienungsanleitung im ansprechenden Gehäuse inklusive Schutzbeschaltung möchten, haben wir die Ethernet DMX Bridgeseit letzter
Woche offiziell im Verkauf. Es wurden ursprünglich 30 produziert und es können zeitnah 20 nachproduziert werden. Ethernet DMX Bridge im geschlossene 2TE-Gehäuse Ich freue mich wie immer auf euer Feedback und hoffe, dass ein paar Leute mit den ganzen Infos was anfangen können -------------------------UPDATE
Stephan Löwemann hat ein Tool entwickelt womit man auf einfache Art und Weise die virtuellen Ausgänge für die Steuerung der DMX Bridge in der Loxone-Config erzeugen kann: https://smarthome-loewemann.de/p/dmx-bridge-to-loxone Super Arbeit, Danke! -------------------------UPDATE II
Wir haben wieder Ethernet DMX Bridges auf Lager und konnten den Preis sogar um 10,- Euro senken: https://shop.codm.de/module/8/ethernet-dmx-bridge-v0.4 KAPAZITIVER BODENFEUCHTESENSOR MIT 1-WIRE11. Juli 2018
by Patrik Mayer ·21 Kommentare Bluetooth BLE Sensor Node Zusammen mit Techdata haben wir bei cod.m auf Basis des Giess-o-Mats einen Bluetooth Low Energy-Bodenfeuchtesensor (soil moisture sensor) gebaut und an die IBM BlueMix Cloud angebunden: https://ibm.techdata.de/weitere-informationen/smart-garden Technisch misst ein kaskadierter Schmitt-Trigger die Frequenz an den beiden Kontaktflächen, die im Erdreich sitzen. Anhand dieser Frequenz kann eine Aussage über die Bodenfeuchte getroffen werden. Die Sensoren laufen mit CR2032 Knopfzellen und bilden ein Bluetooth-Mesh. Auf einem RaspberryPi befindet sich ein weiterer Node, der das Mesh zugänglich macht und die Daten an die BlueMix Cloudsendet.
Das zur Präsentation und Proof-of-Concept geplante Projekt hat doch ein wenig Aufmerksamkeit erzeugt ------------------------- Um nicht auf Batterien angewiesen zu sein, haben wir uns Gedanken gemacht, wie man einen solchen Sensor kabelgebunden realisieren könnte. Die Entscheidung fiel hier recht schnell auf 1-Wire , da man damit ohne großen Implementations- und Verkabelungsaufwand einen Bus mit bis zu 100 Metern aufbauen kann. Außerdem haben wir damit durch andere Projekte genug Erfahrung und können bei dieser Idee darauf bauen. Zusätzlich hatte ich zwischenzeitlich die vorzügliche OneWireHub -Bibliothek gefunden, mit der man ohne große Probleme 1-Wire-Devices emulieren kann. Da wir ja auch mit der Loxone-Welt recht verbunden sind, haben wir uns für die Emulation eines DS2438entschieden.
Der DS2438 ist eigentlich ein Batteriewächter, der neben Temperatur auch Spannungen von 0.00-10.00V messen und übertragen kann – damit hätten wir 0-100% als Wert. Dieser Baustein wird bereits bei vielen Fühlerprojekten im Loxone-/1-Wire-Universum genutzt und kann ohne Probleme über die 1-Wire-Extension an den Miniserver angebunden werden. Natürlich auch an jeden anderen Master, der mit dem DS2438 klar kommt (owfs , etc.). Smart Garden 1-Wire Sensor Node V0.2 Die Platine wurde so klein wie möglich gehalten und im Prototyp mit passiven Bauteilen der Größe 1206 gefertigt. Auf der 1-Wire Seite des Sensors haben wir außerdem einen MAX9940zum Schutz
des Microcontrollers verbaut. Der Sensor benötigt eine eigene 5V-Stromversorgung da eine parasitäre Speisung aufgrund des Stromverbrauchs des Microcontrollers nicht in Frage kam. Ein weiteres Problem war, dass jedes 1-Wire-Gerät eine (weltweit) eindeutige Seriennummer hat und diese Seriennummer auch nicht doppelt auf dem Bus vorkommen darf, weil die einzelnen Geräte darüber adressiert werden. Da der DS2438 auch einen Temperaturfühler integriert hat, haben wir kurzerhand einen DS18B20 mit auf die Platine gepackt, um erstens die Temperatur zu messen und um uns zweitens die MAC (Seriennummer) zu „borgen“. Nach Anpassung des Family-Codes haben wir damit wieder eine eindeutige Seriennummer, die uns erlaubt mehrere Sensoren pro Bus zu nutzen. Natürlich könnte man auch einfach eine beliebige Seriennummer vergeben, hätte aber eben dann das Problem, dass man jeden Sensor einzeln mit einer eigenen MAC programmieren müsste. Nun möchte man ja, wenn möglich dass die Sensoren lange halten, sowie Wind und Wetter trotzen. Wir arbeiten gerade daran, die Platine komplett nach IP67 zu vergießen, sodass man sie sogar vergraben könnte. Das Problem, welches damit einhergeht ist, dass man dann keine Software mehr auf den Microcontroller spielen kann oder anderweitig eine Konfiguration vornehmen kann – außer eben über die nach Außen geführte 1-Wire-Schnittstelle… Auch dazu haben wir eine Lösung erarbeit: Der DS2438 hat neben seiner Funktion als Batteriewächter und Temperaturfühler auch einen über 1-Wire beschreibbaren Speicherbereich – „40-byte nonvolatile user memory“. Das 1-Wire Protokoll erlaubt es, diesen Speicher zu bedienen und so können wir darin Konfigurationsparameter ablegen und der Microcontroller kann diese verwerten. Dadurch haben wir die Möglichkeit, gemessene Frequenzen als „trocken“ oder „feucht“ zu definieren. Je nach vorhandenem „Erdreich“ kann die Messung des Sensors nämlich variieren. In Pflanzenerde beispielsweise ist ein anderer Zustand „feucht“ als in einem Glas Wasser. Wir dachten uns, dass diese Konfiguration am besten über ein Mobilgerät erfolgen sollte. Es gibt also nun ein ESP8266 basiertes Gerät, mit dem man sich per WLAN verbindet. Dieses Interface wird statt dem 1-Wire-Master am Bus angeschlossen und man kann damit jeden Sensor kontrollieren und konfigurieren. Zum Beispiel kann man den Sensor, der ja nur durch seine Seriennummer identifiziert wird, blinken lassen, um ihn zu lokalisieren. Zusätzlich kann man festlegen, ob er bei der Messung generell blinken soll und natürlich die oberen und unteren Frequenz-Grenzwerte für feucht/trockenspeichern.
Smart Garden Konfigurationsinterface Für die Zukunft ist durchaus geplant, dass das Konfigurationsgerät ein eigenständiges Gateway mit MQTT- oder HTTP-Anbindung sowie eigenem Status-Webinterface wird. Der Anbindung an Systeme ohne eigene 1-Wire-Schnittstelle steht damit nichts mehr im Wege. Schlussendlich ist der Sensor also nichts anderes als ein ATMega328p, ein kapazitiver Bodenfeuchtesensor und ein DS18B20 zur Temepraturmessung. Die Software wie auch die Hardware werden als Open-Source veröffentlicht werden und so könnte sich jeder auch denSensor selbst bauen
Der Sensor wird, sowie er fertig ist, bei uns im Shop verkauft. Bis dahin halte ich euch natürlich weiter auf dem Laufenden und freue mich über eure Anregungen und euer Feedback. -------------------------UPDATE
Die Produktionsprototypen der Sensoren sind fertig. Das erste Mal im VQFN-Package gelötet und es sieht gut aus! Im Bild ist auch der oben erwähnte Hub zu sehen. Damit können – wenn benötigt – die Grenzwerte, Intervalle, etc. der Sensoren konfiguriert werden. ESP8266 NEOPIXEL CONTROLLER29. Januar 2018
by Patrik
Mayer ·9 Kommentare In unserem Bürogebäude in Haiger befindet sich seit ein paar Jahren im untersten Stockwerk eine Event-Gastronomie: http://arnos-event.de/ Arno, Wirt und Namensgeber der Bar, wollte für seinen Loungebereich eine besonderere Beleuchtung als in den restlichen Räumen. Die Wahl fiel auf die bekannten Neopixel (WS2812) in RGBW, von denen wir ~1600 Stück in der Lichtkante der Decke montierten. Die Steuerung für den Stripe lag einige Zeit brach, aber nun hatte ich endlich Zeit, etwas passenden zusammenzubauen. Eines der Hauptprobleme ist bis heute, dass es sehr wenige Neopixel-Projekte gibt, die den Warmweiß-Kanal (RGBW) mitbenutzen oder überhaupt mit so vielen Pixel klarkommen. Die Adafruit-Neopixel-Libraryunterstützt die
Anordnung (GRBW) zum Glück… benutzt wird sie aber offenbar von keinem Projekt, was auch die Steuerung von Außen zulassen würde. Leßt bitte in jedem Fall den wirklich sehr nützlichen und wichtigen Adafruit-Neopixel-Überguide.Hier
ist alles erklärt, was ihr über das Arbeiten mit Neopixeln wissenmüsst.
HARD- & SOFTWARE
Meine ersten Versuche begannen auf einem Arduino Mega (ATMega 2560, 8kb SRAM) und ein wenig selbst programmierten Code. Der Mega deswegen, weil er einerseits die richtige Spannung (5V) hat und andererseits genügend Speicher für die ~1600 Pixel bietet. Für jedes Pixel mit RGBW werden 4 Byte im RAM des Mikrocontrollers benötigt. Das heißt also: 4 x 1600 = 6,4kb. Ein Arduino Uno (ATMega 328p) mit seinem 2kb SRAM wäre damit schlicht überfordert. Ich hatte nur nicht bedacht, dass ich für Transistionen zum Beispiel von einer Farbe zur anderen ja minimum das doppelte an Speicher haben muss. Die Pixel leuchteten also erst mal einfarbig. Durch ein Ethernet-Shield hatte ich zumindest schon ein krudes HTTP-Interface implementiert, um den Mega von „Außen“ zu steuern, das hat mich aber natürlich wieder Speicher gekostet. Im Laufe des letzten Jahres habe ich dann immer wieder mal nach Software oder Controllern gesucht, die den Anforderungen genügen würden. Selbst im allseits bekannten chinesischen Warenhaus waren – wenn schon für ~2000 Pixel – nur RGB-Controller zu haben. Irgendwann bin ich dann auf Tobias Blum’s MCLightning V2 für den ESP8266 gestoßen und war begeistert. Tobias setzt die Adafruit-Neopixel-Library ein, die ja mit RGBW Pixeln klarkommt. Er implementiert zwar auch keine Nutzung des Warmweißkanals, was ich aber für eine vernünftige Steuerung über Websockets oder MQTT fürs erste völlig in Kauf nehmen kann. Zusätzlich dazu hat Tobias die WS2812FX Library eingebunden, die einen netten Haufen an vorgefertigten Effekten mitbringt. Da ich nicht wusste, wie viele Neopixel ein ESP8266 wirklich verkraften kann, plante ich die ~1600 Pixel auf 5-6 Controlleraufzuteilen.
Die Spannungsversorung wird von sechs 10A/5V-Meanwell Netzteilen bereitgestellt. Alle 2,5-3m gibt es eine erneute Einspeisung der Versorgungsspannug um den Spannungsabfall im Stripe zu kompensieren, inklusive dem im Überguide empfohlenem 1000µF Kondensators,.CONTROLLER
Die Idee, einen eigene Controller-Platine zu bauen war schon vor Längerem geboren, jetzt war dann auch die passende Software da. Bei der Hardware gab es folgende Punkte zu beachten: * Anpassung Logikpegel 3,3V zu 5V * 1000µF Kondensator zum Schutz der NeoPixel * Durchleitung von mehreren Ampere (5V) auf der Platine * leichte Programmierbarkeit (FOCA-Header, Flashtaster, etc.) Neopixel werden mit 800kHz gepulst angesteuert, was einen einfachen Levelshifter für die Anbindung an 3,3V ausschließt. Der Adafruit Guide bot dafür zum Glück eine Lösung: 74HCT125 Logic-Level LineDriver
.
Damit ist es möglich, ohne jeglichen „Hack“, wie zum Beispiel die Nutzung einer Diode, die 5V-Neopixel direkt anzusteuern. Basierend auf meinem esp2866-proto-boardhabe ich dann eine
einfache Schaltung als Neopixel-Controller entworfen. Schaltung ESP8266 Neopixel Controller V0.3 ESP8266 Neopixel PCB V0.2 Leider gibt es den 74HCT125 nur in einer Vierkanalvariante. Für die Produktion dieser Platine probierte ich zum ersten Mal Multi-Cicruit-Boards aus, die eine DRC-Datei für Eagle zur Verfügung stellen und somit das Layouten vereinfachen. Die Qualität der Boards ist überragend (HAL Bleifrei), der Silkscreen könnte allerdings etwas besser sein. Als Controller kommt der bekannte ESP-12F zum Einsatz, der auf die „Mutterplatine“ aufgelötet wird. Die Bauteilegröße ist 1206, um Bestückung von Hand so einfach wie möglich zu machen. Die Kondensatoren und Widerstände sind entweder von Panasonic oder Murata. Den kleinen Preisunterschied zu China-Bauteilen macht die Qualität wieder wett. Die Platine habe ich zum ersten Mal komplett alleine per Reflow mit Heißluft gelötet. Vielen Dank auch noch mal an Andreas Draxler von Draxler-Elektronik für die geduldige Beantwortung all meiner Fragen und die Hilfe. Ich habe wie immer viel gelernt, vor allem was man beachten muss und wie schnell sich zum Beispiel zu viel Lötpaste unter dem ESP-12F rächen kann. Für solche Arbeiten ist in jedem Fall ein Solder-Stencil zu empfehlen, den ich aus Kostengründen hierfürgespart habe.
Auftragen von Lötpaste und Bauteilen für das händischeReflow-Löten
ESP8266 Neopixel Controller Platine fertig gelötetINSTALLATION
Da im Gebäude der Installation eine Loxone zur Hausautomatisierung zum Einsatz kommt, stellt sich die Frage der Anbindung. McLightning erlaubt die Steuerung per Websocket, HTTP und MQTT. Da ich ja mehrere Controller gleichzeitig steuern wollte, war der Plan einen RaspberryPi 3 mit eigenem WLAN für die Controller und node-red einzusetzen. Die Verbindung zu den Controllern wird über Websockets hergestellt, weil ich durch das deaktivieren von MQTT und OTA noch mal Speicher spare. Das bringt uns dann zu der Frage, wie viele Pixel denn nun mit dem Board angesteuert werden können?EIN
Controller (ESP-12F) kann ALLE ~1600 RGBW Pixel mit McLightning ansteuern! Allerdings funktioniert dann das Webinterface auf dem Mikrocontroller nicht mehr komplett, da anscheinend nicht mehr genug Speicher für die Bereitstellung des JSON zur Steuerung der Animationsmodi bereitsteht. Außerdem ist mir aufgefallen, dass die Effekte dann – trotz maximaler Geschwindigkeitseinstellung – sehr langsam ablaufen. Ich habe also die Pixel auf drei Controller aufgeteilt und diese dann per node-red vorerst provisorisch verbunden und ein node-red-dashboard zur Steuerung eingerichtet. Die gewünschten Befehle werden einfach nur an alle verbundenen Controller übertragen. Später ist dann die Anbindung an den Loxone-Miniserver per node-red-contrib-loxonegeplant.
CONCLUSION
Auch wenn die Controller unterschiedlich schnell und nicht synchron laufen, kann sich das Ergebnis denke ich sehen lassen. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten kommen durch die unterschiedliche Anzahl an Neopixeln pro Controller zu Stande, ergeben aber bei „Breath“ und „Chasing Rainbow“ auch ganz nette Effekte Der Regenbogen ist im Beitragsbild oben zu sehen. Hier mal der „Fireworks“-Effekt in Aktion: Wenn die Nachfrage hoch genug ist, produziere ich gerne ein Paar Platinen und packe sie in den kommenden cod.m -Webshop. Wer eine haben möchte, meldet sicheinfach.
Fragen, Feedback? Meldet euch ETHERNET/UDP DMX BRIDGE IM EIGENBAU15. November 2017
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Patrik Mayer ·6 KommentareIm Loxone-Forum
haben findige Leute, unter anderem Robert L. , an einer günstigen Möglichkeit gearbeitet aus einem Arduino mit Ethernet-Shield und RS485-Wandler einen DMX-Controller mit Netzwerkanschluss zu bauen. Die erste Idee bestand in der Anbindung an den Loxone Miniserver als Ersatz für die offizielle DMX-Extension mit der Nutzung eines „Virtuellen Ausgangs“ per UDP. Natürlich funktioniert das auch mit jedem anderem System – zum Beispiel node-red oder alles was UDPspricht.
Durch UDP gibt es ja bekanntermaßen keinen TCP-ACK, wodurch Overhead vermieden wird aber auch nicht sicher gestellt werden kann, dass ein Datenpaket auch wirklich ankommt. Bei einer Dimmersteuerung ist es allerdings unerheblich, ob von 100 Paketen die eine Dimmkurve beschreiben, nur 97 ankommen. Der Original-Code ist übrigens genauso auf einem ESP8266 lauffähig und Robert L. hat sogar extra eine angepasste Version für den günstigen H801 (ESP8266) WLAN-Dimmer geschrieben, der direkt LED’s anteuern kann und keinen separaten DMX-Dimmer mehr benötigt. Die Nutzer im Forum haben viele Unzulänglichkeiten der original DMX-Extension zu Tage gefördert und sich vielfach für die Lösung von Robert L. ausgesprochen. In der Elektroverteilung ist WLAN eher weniger zuträglich und ich suchte schon lange nach einer Möglichkeit endlich mal selbst Ethernet auf einer Platine zu implementieren und hatte damit das passendeProjekt gefunden.
DER PROTOTYP
Offensichtlich hatte ich mir viel vorgenommen als im Forum kund tat, dass ich eine Open-Source Platine (CC-BY-SA) Version der Platine designen, produzieren sowie bestücken und zum Verkauf anbietenkönnte.
Allein der Aufbau des Prototyps war recht anspruchsvoll, was man im oberen Bild recht anschaulich sieht. Zum Testen habe ich mir auf ebay einen günstigen 3-Kanal-DMX-Dimmer bestellt, da ich keine eigene DMX-Installation besitze. Den originalen Code habe ich nur ein wenig aufgeräumt und um die später erwähnte EEPROM-Funktion erweitert. Die Ethernet-Verbindung habe ich um DHCP erweitert, was dann auch die default Einstellung seinwird.
SCHALTUNG
Über die letzten Wochen und vor allem am letzten Wochenende durfte ich dann am eigenen Leib (Zeit) feststellen wie viel Arbeit in sowas steckt. Dies ist (bis jetzt) meine bei Weitem komplexeste Schaltung! Explizit möchte ich aber hier noch mal die Hilfe aus dem Loxone-Forum erwähnen, ohne deren Input die Umsetzung so nicht möglich gewesen wäre. Beim Ethernet Teil mit WizNet’s W5500 konnte ich mich zum Glück beim Layout des W5500 Ethernet Shields bedienen, das als Open-Source frei verfügbar ist. Ethernet DMX Bridge Schaltung Der W5500 ist die zweite Weiterentwicklung des im üblichen Arduino Ethernet Shield verbauten W5100. Zusammen mit Paul Stoffregen ’s exzellenter Arduino EthernetBilbiothek , die
ursprünglich für den Teensy entwickelt wurde, merkt man die erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeit deutlich. Direkte vergleiche mit der „alten“ Hardware müssen den subjektiven Eindruck natürlich noch bestätigen. Paul’s Ethernet Bibliothek hat mehrere Vorteile. Darunter unter anderem die komplette Auto-Erkennung des verwendeten W5x00, vor allem aber die bessere Verarbeitung in der Bibliothek selbst: > Wiznet socket registers are cached, which greatly reduces SPI > communication overhead, at the cost of a small increase in RAM > usage. TCP connections and UDP packets accessed in small chunks > typically see a substantial performance boost. Zusätzlich habe ich noch ein 24AA025E48EEPROM von
Microchip in die Schaltung integriert. Der Speicher des EEPROMs wird zwar nicht genutzt, aber es bringt eine EUI-48 ID mit die als weltweit eindeutige MAC-Adresse für das Ethernet-Interface genutzt werden kann. Anregung dafür fand ich bei Freetronics,
einem australischen Arduino-Produzenten. Die WizNet Chips haben von Hause aus keine MAC-Adresse. Sie bringen mittlerweile zwar eine mit, diese ist aber ein Aufkleber auf der Platine und damit nicht wirklich nützlich für den Code auf demMicrocontroller.
Im Normalfall initialisiert man die Ethernet-Bibliothek einfach mit einer beliebigen MAC-Adresse, was für das lokale LAN absolut ausreichend ist. Wenn man aber im selben LAN mehrere gleiche Geräte verwenden möchte, muss man für jedes die Addresse anpassen und somit eine eigenen Software kompilieren. Dieser Aufwand entfällt durch die Nutzung der EUI-48 ID des EEPROMs, was auch die „out of the box“-Nutzung genau genommen erst möglich macht. Die Spannungsversorgung wird zwischen 24V und 5V wählbar sein. In der 5V Version wird der OKI-78 Spannungswandler entfallen, wodurch man bei dieser Version noch ein paar euro sparen kann. PLATINE, GEHÄUSE UND BOM Nach der Schaltung ging es dann an das Layout der Platine. Ich würde behaupten, dass dies der dickste Batzen arbeit war. Da die Platine im Labor eines befreundeten Prototypenherstellers entstehen und „gebacken“ wird, habe ich mich für handbestückungsfreundliche SMD-1206 Bauteile entschieden. Phönix Contact BC 35,6 Der Anspruch war, keine Gehäusebearbeitung nötig zu machen um auch Nicht-Bastlern die Möglichkeit zu geben die Ethernet-DMX-Bridge zu nutzen und zusammen bauen zu können. Der Gewinner ist das hervorragende Phönix Contact BC 35,6 2TE Hutschienengehäuse. Hier auch ein Dank für die unkomplizierte Zusendung von Mustern um die verschiedenen Gehäusetypen auszuprobieren und die vorzügliche Beratung des Vertrieblers. Ich habe den UART sowie den ISPdes
ATMega328p nach außen geführt. Der UART wird benötigt um eine Programmierung per Arduino-IDE zu ermöglichen. Als Pin-Belegung habe ich mich für die Anordnung des FOCA FTDI Adapters entschieden, die mir über DTR auch den Auto-Reset des ATMega zur Programmierung erlaubt. Ein integrierter FTDI-Chip entfällt aus Kostengründen. Außerdem ist die Programmierung ja nur einmalig – wenn überhaupt – nötig. Mit Jumperkabeln kann man natürlich auch jeden anderen USB-FTDI-Adapter nutzen. Wenn der eigene Adapter kein DTR-Signal zur Verfügung stellt, reicht ein manueller Reset der Schaltung während des Programmierens um im Arduino-Bootloader zu landen und damit den Sktech zuübertragen.
Mit dem ISP spiele ich den Arduino-Bootloader auf und er bietet natürlich auch die Möglichkeit der direkten Programmierung der MCU. Ethernet DMX Board Layout Die Platinen sind mittlerweile bei OSHPark bestelltund bereits
auf dem Weg in die Produktion. Als nächstes war also das „sourcen“ der knapp 60 Bauteile dran – das alleine war eine abendfüllende Angelegenheit. Ich habe DigiKey, RS-Components und Reichelt nebeneinander gestellt. Die meisten Bauteile werde ich bei DigiKey bestellen, weil es dort die besseren Rabatte bei SMD-1206 gibt und auch Markenhersteller wie Murata und Panasonic vorrätig sind. Reichelt liegt bei manchen Bauteilen vorne und bekommt auch einen Teil der Bestellung ab. RS-Components war entweder nur vergleichbar oder teuerer – einzig bei der Netzwerkbuchse hätte ich etwas sparen können. Allerdings wäre der Vorteil durch die Versandkosten wieder aufgefressen worden.AUSBLICK
Die ersten Boards werde ich im Loxone-Forum anbieten und bin gespannt, wie die Erfahrungen und Rückmeldungen aussehen. Das Board wird mit Gehäuse (optional) zukünftig im geplanten cod.m -Webshop bestellbar sein. Achso, hier natürlich noch das Ganze in AktionVideo-Player
https://allgeek.de/wp-content/uploads/2017/11/udp2dmx-half.mp4 Media error: Format(s) not supported or source(s) not foundDownload File:
https://allgeek.de/wp-content/uploads/2017/11/udp2dmx-half.mp4?_=200:00
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Pfeiltasten Hoch/Runter benutzen, um die Lautstärke zu regeln. Ich bin wirklich begeistert wie „responsive“ alles ist. Zu sehen übrigens das Loxone-Webinterface, Anbindung dann über virtuellenAusgang per UDP.
Wie immer gilt, bei Fragen, Feedback und Kritik, immer gerne melden. -------------------------UPDATE
Mittlerweile sind die gefertigten Platinen eingetroffen und es sieht wirklich gut aus. Werde die Tage dann mal die Teile bestellen um das Ganze zu bestücken. -------------------------UPDATE II
Die Platinen sind mittlerweile bestückt. Leider hat sich, wie bei einem ersten Prototyp ja fast üblich, ein Fehler eingeschlichen. Mit einem Quick-Fix funktioniert aber alles und ich bin wirklich ein wenigstolz
Mittlerweile habe ich V0.3 des Layouts fertig. Ich werd noch ne Nacht drüber schlafen und diese dann in Produktion geben. Wenn diese dann funktionieren, steht einer kleinen Serie nichts mehr im Wege. -------------------------UPDATE III
Mittlerweile ist ja etwas Zeit vergangen und wir haben sie genutzt: Unsere WEEE-Registrierung, damit man in Deutschland offiziell Elektronik verkaufen darf, ist auf dem Weg und sollte in den nächsten Wochen bewilligt sein. Die CE Konformitätserklärung für die Ethernet DMX Bridge ist so gut wie fertig. Das Wichtigste allerdings ist, dass wir nächste Woche einen Termin beim Bestücker haben um die Bauteile maschinell bestücken zu lassen. Dazu mussten wir einen Nutzen produzieren lassen und können nun eine Kleinserie herstellen: -------------------------UPDATE IV
Es ist soweit! Die Hardware ist fertig und steht zum Verkauf. Alles Weitere findet ihr im Shop: https://shop.codm.de/module/8/ethernet-dmx-bridge-v0.4 LOXONE MINISERVER DANK CROWDFUNDING26. Oktober 2017
by Patrik Mayer ·Ein Kommentar Im Oktober habe ich eine Crowdfunding Kampagne gestartet, um meinen eigenen Miniserver für die Weiterentwickling von node-red-contrib-loxonezu
ermöglichen. Das war nötig, da der bis dahin geliehene Miniserver von seinem Besitzer, einem befreundeten Elektriker und Loxone-Partner, zurück benötigt wurde, um eine Testumgebung für ein Kundensystemaufzubauen.
Durch das viele Feedback auf die Entwicklung von node-red-contrib-loxone im LoxForum habe ich mich bestärkt gefühlt, es ein mal mit einem Crowdfunding über GoFundMe zu versuchen. Ich war ÜBERWÄLTIGT! Innerhalb von 2 Tagen wurden 343,- € gespendet und unzählige Hilfs- und Unterstützungsangebote wurden gemacht. Ich habe viele Leute, deren Namen ich nur kannte, kennengelernt und viele Telefonate geführt. Die nötige Differenz zum eigentlichen Preis habe ich dann noch selbst beglichen und den Fundraiser entsprechend beendet. VIELEN VIELEN DANK AN ALLE UNTERSTÜTZER – EGAL AUF WELCHEM WEG! Natürlich gab es auch Kritik, die sich aber, so zumindest meine Wahrnehmung, schnell aus der Welt schaffen ließ. Der Node-Red-Node ist Open-Source und jeder kann ihn durch die MIT-Lizenz kostenlos, auch in kommerziellen Projekten, einsetzen. Die Entwicklung findet für jedermann einsehbar auf GitHub statt und wer möchte, kann (und sollte?) sich an der Verbesserung des Codes und der Dokumentation beteiligen. Ich freue mich über jedwede Kritik Auch nach dem „einfrieren“ der GoFundMe-Seite haben sich viele Leute beschwert, dass sie nichts mehr spenden konnten. Ich habe mich also entschlossen, die Kampagne wieder zu eröffnen und jedem die Möglichkeit zu geben mich, auch nach erfolgreicher Finanzierung des Miniservers, weiterhin ein wenig bei der Arbeit an node-red-contrib-loxone zu unterstützen: https://www.gofundme.com/miniserver-fur-nodered-entwicklung Nochmal, vielen Dank an ALLE – ihr seid der Knaller! NODE-RED IN VERBINDUNG MIT LOXONE5. Oktober 2017
by
Patrik Mayer ·2 Kommentare Ich habe Anfang diesen Jahres einen node-red node für die Anbindung des Loxone Miniservers geschrieben: node-red-contrib-loxone. Die
Entwicklung können Interessierte im Loxone-Forum nachlesen. An dieser Stelle auch noch mal Danke für das ganzeFeedback!
Loxone baut eine recht komplette und dafür immer noch halbwegs offene Hausautomationslösung mit vielen fertigen Hard- wie auch Software-Komponenten und eigenem Funksystem. Es gibt eine eigene Konfigurationsoberfläche mit SPS-artigen Programmiermöglichkeiten und eine recht schicke Visualisierung. Ein großer Vorteil liegt zum Beispiel in der fertigen Logik der einzelnen Bausteine und in Extensions, die die Verbindung in andere Welten wie EnOcean, Modbusund DMX schaffen.
Mit der Zeit arbeitet Loxone aber immer mehr daran, in seinem System eher die eigenen Komponenten zu bevorteilen. Das äußerte sich zum Beispiel darin, dass die Modbus-Kommunikation nur noch im Fünfsekundentakt möglich ist. In Anbetracht der Tatsache, dass der Miniserver schon ein paar Jahre alt ist, will ich das sogar verstehen. Das System muss seiner Hauptaufgabe (Schalten, Steuern, Regeln) nachkommen – und das hat eben die höchste Priorität gegenüber „nachgelagerten“ Aufgaben. Der Miniserver ist zum Beispiel auch zu schwach auf der Brust, um SSL/TLS zu implementieren. Meiner Meinung nach einer der größten Nachteile des Systems… Außerdem habe ich viele Kommunikationsmöglichkeiten – wie zumBeispiel MQTT
– vermisst. Mit node-red-contrib-loxonewurde es dann
endlich möglich, gewisse Dinge doch wieder in die eigene Hand zunehmen!
Hier möchte ich auch das vorzügliche LoxBerry Projekt erwähnen, das bereits viele Unzulänglichkeiten des Miniservers ausgleicht. Mein wichtigtes Anliegen war, wie bereits erwähnt, die Öffnung der Plattform Richtung MQTT. Damit hatte ich dann alle Möglichkeiten eine Anbindung zu beliebigen Systemen zu realisieren. Bei einem Freund, der als Elektriker Loxone vielen Kunden konzeptioniert und einbaut, habe ich dann mal testweise Homematic-Komponenten (Keymatic und Fensterkontakte) über node-red mit Loxone verknüpft. Als Bindeglied diente mir MQTT, wie ich ja bereits unter Homematic mit node-red über homegearbeschrieben
habe. Über die günstige Nachrüstmöglichkeit von optischen Funk-Fensterkontakten freut er sich immer noch Die Verbindung des nodes läuft über den vom Miniserver bereit gestellten Websocket.
Dieser wird zum Beispiel auch von der Smartphone-App genutzt. Der Verbindung zu node-red liegt die vorzügliche node-lox-ws-api von Ladislav Dokulil, dem ich hiermit explizit dafür danken möchte, zu Grunde. Dadurch musste ich die komplette Websocket-Kommunikation nicht selbst implementieren und konnte mich um die eigentlichen nodes kümmern. Mit Version 9 der Loxone Software wurde jetzt die Verschlüsselung der Websocket-Aufrufe und der Login-Credentials umgestellt. Dank Ladislav konnte ich die gewünschte Verschlüsselung einfach in einen Konfigurationsparameter übergeben und brauchte nicht meinen kompletten Code anzupassen. Wichtig ist, dass die „alten“ Verschlüsselungs- und Hashing-Methoden noch bis März 2018 von Loxone in Version 9 unterstützt werden. Für die älteren Versionen (<9) werden sie natürlich noch benötigt und sind daher weiterhin im Node als Parameter vorhanden. Ich bin weiterhin gespannt, was die Leute alles in Verbindung mit Loxone und node-red anstellen. Kommentiert gerne, wenn ihr mich auf ein Projekt hinweisen wollt. -------------------------UPDATE
Sebastian Hehn hat in seinem Blog sehr anschaulich und für Anfänger verständliche Verwendung von Alexa mit Loxone über node-red gezeigt– Super!
> Amazon Echo steuert Loxone Smart Home via Node-RED>
CC1101 SPI ADAPTER MIT U.FL ANTENNENBUCHSE23. September 2017
by Patrik Mayer ·83 Kommentare Mit einer Version ohne externe Antenne war es natürlich nicht getan CC1101 SPI Adaptor mit u.FL Antennenbuchse Im üblichen chinesischen Warenhaus habe ich noch ein weiteres CC1101-Modul (E07-868MS10) mit passender 868MHz-Antennenkonfiguration gefunden. Da die ersten Funktionstests erfolgreich waren, bot es sich an damit zu lernen, wie man SMD Komponenten mit Lötpaste (Sn42/Bi57.6/Ag0.4) lötet. Eine Heißluftlötstation hatte ich mir vor längerer Zeit angeschafft, um besser entlöten zu können. Das Adapterboard in einer ersten Version mit u.FL-Antennenbuchse habe ich jetzt endlich testen können (siehe Bild). Die Entwicklung dazu lässt sich im homegearForum
verfolgen.
Natürlich ist hier antennentechnisch und auch löttechnisch noch nicht alles hundertprozentig rund, aber ich bin mit den ersten Ergebnissen recht zufrieden. u.FL Buchse mit etwas zu viel Lot Pads mit ungleichmäßig verteiltem Lot Man sieht klar, dass ich noch an der Verteilung der Lötpaste arbeiten muss. Wenn es mehr als ein paar Platinen werden sollten, werde ich in jedem Fall das passende Stencil mitbestellen, um die Lötpaste ordentlich aufzutragen. Das Zweite Board war zum Glück schon besser Ich entwickle gerade mit etwas Hilfe aus dem Forum V0.2 des Boards. Es fehlt zum Beispiel noch an Groundplane für die Leiterbahnen des Antennenanschlusses. Eventuell schaffen wir es sogar eine Platine mit Leiterbahnantenne zu bauen. Außerdem führe ich auf der neuen Version nicht nur GDO2 sondern auch GDO0 aus. Dadurch ändert sich zwar die Zuordnung zu den GPIO’s, aber man kann das Modul dann zum Beispiel für einen CUL nutzen. Bei meinen Tests hat allerdings der Selbstbau-CUL auch mit nur einem GDO für 868Mhz funktioniert. Wie immer gilt: bei Fragen und Anregungen gerne melden. Auch wenn jemand ein Modul kaufen möchte.NACHTRAG
Mittlerweile hab ich mit der Hilfe von @malli aus dem Homegear-Forum die Antennenleiterbahnen inkl. Groundplane passend für 868MHz überarbeitet. Die Adapterplatine kann nun entweder mit U.FL-Buchse oder Drahtantenne bestückt werden.NACHTRAG II
Die Platinen von OSHPark sind endlich da und ich muss sagen, ich bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Die Platinen können bei OSHPark oder bei mir komplett bestückt, mit U.FL-Buchse oder Drahtantenne, bestellt werden. Das CC1101 SPI Raspberry Pi Modul kann im cod.m Online-Shop bestellt werden! Hier die Config für V0.3 des Moduls mit Homematic (homematicbidcos.conf):1
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id = My-C1101-Moduledefault = true
deviceType = cc1100
device = /dev/spidev0.0responseDelay = 100
interruptPin = 0
gpio1 = 25
Und so sieht das Ganze mittlerweile bei mir zu Hause aus: CC1101 SPI RASPBERRY ADAPTER FÃœR HOMEGEAR (HOMEMATIC/MAX!)31. Juli 2017
by Patrik Mayer ·3 Kommentare Da ich vermehrt Homegear für Kunden einsetze und nicht ständig das CC1101-Modul aufs neue an Kabel anlöten wollte, habe ich mir mal eine kleine Adapterplatine gebaut. Das (chinesische) CC1101-Modul ist die günstigste Möglichkeit mit einem Raspberry Pi und homegear auf Homematic oder Max! Komponenten bei 868MHz zuzugreifen. Von Timing ist diese Variante auf jedem Fall einem CUL – also USB Stick– vorzuziehen.
Wie im vorigen Beitrag „Homematic mit node-red über homegear“
zu sehen ist, ist die Kabellösung doch auch immer recht unordentlich und vor allem fehleranfällig. Wer mag kann die Platine bei OSHPark für $2.85 je 3 Stück (keine Versandkosten) bestellen und das CC1101-Modul auflöten. Dazu benötigt man ansonsten nur noch eine 2X05-Buchsenleiste um die Platine dann auf den Pi aufstecken zu können. Das Modul wir, wie im Bild zu sehen, ab Pin 17 der GPIO-Leiste des Pi gesteckt, GDO2 ist dann auf GPIO25 ausgeführt. Hier mal beispielhaft der Auszug aus der homematicbidcos.conf:1
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id = My-CC1101
default = true
deviceType = cc1100
device = /dev/spidev0.0responseDelay = 100
interruptPin = 2
gpio1 = 25
Wenn die Nachfrage groß genug ist, überlege ich das Modul komplett fertig verlötet zum Verkauf anzubieten. Also gerne melden UPDATE: Ich habe mittlerweile neue Version des Adapters gebaut: https://allgeek.de/2017/09/23/cc1101-spi-adapter-mit-u-fl-antennenbuchse/ UPDATE 2: Das CC1101 SPI Raspberry Pi Modul kann im cod.m Online-Shop bestellt werden! HOMEMATIC MIT NODE-RED ÜBER HOMEGEAR9. Juli 2017
by Patrik Mayer ·17 Kommentare Inspiriert von Oliver Lorenzschreibe ich
hier mal eine Alternative zum Anbinden von Homematic-Komponenten an node-red auf. Ich nutze für die Hardwareanbindung der Homematic-Komponenten homegear, da es mir die
bidirektionale Kommunikation per mqtt erlaubt. In Oliver’s Post musste ein Programm auf der CCU geschrieben werden, um die Zustände bei Auftreten (event) „zurück“ an node-red zu melden, oder sie müssten zyklisch abgefragt werden. Durch die Nutzung von homegear entfällt dieser Schritt, weil jedes event direkt per mqtt kommuniziert wird.HARDWARE
Aus einem Vortrag beim @make_ldk von letztem Jahr habe ich noch folgende Folie, die die Struktur rechtanschaulich zeigt:
Es bietet sich an, homegear auf einem Raspberry Pi zu betreiben, da man dort den direkten Zugang zu den eventuell benötigten Hardwareschnittstellen hat. Homegear kann mit einer Vielzahl von Geräten mit homematic (BidCOS) kommunizieren. Ich nutze hier ein CC1101-Funkmodul, das per SPI angebunden wird. Natürlich kann man auch das HM-MOD-RPI-PCB,
das HM-LGW
oder
eine CUL benutzen. Weiteres dazu in der homegear-Dokumentation zuHomematic-BidCOS
.
Auch wenn das CC1101-Modul der basteltechnisch größere Aufwand ist, so ist es doch die günstigste und auch technisch beste Lösung (Timing). Die Module lassen sich für unter 5,- € bei den üblichen chinesischen Versandhäusern bestellen. Pollin bietet zum Beispiel auch ein CC1101 Modul an, was sich ohne Probleme einsetzen lässt. Der CC1101 kann mit 868MHz oder 433MHz funken, allerdings muss er für die entsprechende Frequenz die passenden Antennenkonfiguration vorweisen – 433er-Module funktionieren nicht mit Homematic, das in 868MHz funkt. Auf den Marktplätzen werden viele Module mit 433MHz als 868MHz verkauft. Am besten haltet ihr euch an die Vorschläge im Wiki von FHEM für den Selsbstbau-CUL , den ihr natürlich auch mit homegear nutzen könntet. Homegear kann mehrere Protokolle/Hardware anbinden. Es kann also nicht nur mit Homematic, sondern auch mit MAX!, Sonos, Philips Hue, Intertechno uvm. auf dem hier gezeigten Weg kommuniziert werden.SOFTWARE
Ich nutze für dieses Beispiel hier nicht das fertigehomegear-Raspbian
, da es sich
um ein für den Dauerbetrieb optimiertes read-only Image handelt. Stattdessen habe ich ein Raspbian mit node-red installiert und dort zusätzlich mosquitto (ein mqtt-broker) und homegear mit dem homematic-bidcosPaket
installiert. Mosquitto lässt sich sehr einfach über das zur Verfügung gestellte Debian-Repository installieren. Danach nur noch den Dienst mit systemctl enable mosquitto.service aktivieren. Für die Installation könnt ihr gerne openHABiannutzen oder
euch an mein Anfängertutorial zur Installation eines RaspberryPi mitnode-red
halten. OpenHABian kann node-red wie auch homegear mit installieren. Für die Grundlagen mag ich euch ein paar Links empfehlen: * mqtt: https://de.wikipedia.org/wiki/MQTT, http://www.hivemq.com/mqtt-essentials/ * node-red: https://www.youtube.com/watch?v=vYreeoCoQPI* homegear:
https://forum.homegear.eu/t/Grundlagen-Homegear-Starter-Guide/1143 Als Client, um die mqtt-Kommunikation zu überwachen, eignet sichmqtt-spy.
AUFBAU/KONFIGURATION Das CC1101 Modul wird direkt am SPI des Raspberry Pi betrieben, der Anschluss und die Konfiguration sind in der Dokumentation von homegear erklärt: Configure Texas Instruments CC1101 (SPI aktivieren mit raspi-config). Nach Einrichtung des Betriebssystems sowie Verkabelung muss homegear und das Modul nur noch konfiguriert werden. Schaut dazu bitte in dasGrundlagen-Tutorial
unter dem Punkt „Konfiguration“ – wichtig auch der Absatz über AES (!) – oder in die Dokumentation von homegear.
Raspberry Pi 3 mit CC1101 SPI Modul UPDATE: Mittlerweile habe ich einen Adapter für das CC1101 Modul gebaut, damit man nicht immer so einen Kabelsalat veranstalten muss und eine externe Antenne anschließen kann. CC1101 SPI Adapter mit u.FL Antennenbuchse. Das Modul ist auch bei uns im Online-Shop bestellbar.
Zum Test verwende ich einen HM-LC-Sw1-Pl-2. Nach dem Anlernen, wieunter First Steps
beschrieben, meldet sich der Aktor mit seinen Datenpunkten per mqttunter dem Topic
homegear/zu aktivieren.
Die in den Geräten vorhandenen Datenpunkte können in der offizielen Homematic Dokumentation nachgeschlagen werden. In unserem Beispiel ist der Status des Aktors also unter homegear/1234-5678-9abc/plain/1/1/STATE zu finden (true/false). Um nun den Status zu „beschreiben“, tauschen wir plain im Topic einfach durch set aus: homegear/1234-5678-9abc/set/1/1/STATE. Dort können wir nun entweder true oder false hinterlegen (publish) – 1/0 würde genauso funktionieren, homegear verarbeitet die gelieferten Datenlogisch.
In mqtt-spy kann man nun sehr gut die Zustandsänderungen unseresStatus beobachten:
An „Last Received“ der Nachricht sieht man, dass Schaltbefehl senden (set) und Änderungen des Status (STATE) nur ca. 150msauseinander liegen.
Die Zeit zwischen Betätigung des Tasters am Aktor bis zur Meldung per mqtt ist leider etwas länger (ca. 2s). Das liegt allerdings am Aktor selbst und im weiteren Zusammenhang an der 1%-Regelbei 868MHz.
NODE-RED
Beispielhaft verwende ich node-red-dashboardzum Schalten des
Aktors.
Man abonniert (subscribe) also das Topic des Status des Aktors und gibt diese msg.payload in einen Dashboard-Switch-Node. Der Switch muss so konfiguriert werden, dass er true und false als String in der on- bzw. off-payload versteht. Beim Schalten sendet der Switch die konfigurierte Payload an seinen Ausgang und wir senden diese an unser set-Topic (publish). Wichtig ist, dass ankommende Nachrichten nicht direkt an den Ausgang durchgereicht werden, da es durch die 150ms Verzögerung beim Schalten zu einer Race-Condition kommen würde. Zum Glück bietet uns der Switch-Node dafür schon eine passende Option: Der Switch-Node ändert seinen Status durch das eingehende Topic und sendet bei Betätigung die Änderung an das ausgehende Topic.CONCLUSION
(die USB-Kamera hat ein wenig Verzögerung) Damit haben wir erfolgreich Homematic bzw. jedes von homegear zur Verfügung gestellte Gerät an node-red per mqtt angebunden. Wichtig hierbei ist, dass wir dadurch einen eventbasierten Rückweg haben, also auch Schaltaktionen am Aktor selbst oder durch andere gepairte Homematic-Geräte direkt wieder in node-red gemeldet bekommen. Ein weiterer Weg wäre über das neu in homegear eingeführtenode-blue
nur bestimmte Variablen der Geräte in mqtt zu publishen. Dazu dann vielleicht mal mehr in einem anderen Artikel.BEITRAGS-NAVIGATION
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