Neuauflage von Herbert mit einem neuen Automatisierung Controller

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Eine weitere Neuauflage von Herbert mit einem neune Automatisierung Controller. Die Hardware ist gleich geblieben, geändert hat sich die Software. Ein Raspberry Pi3 mit dem originalen 7″ PCAP Display sind das Gehirn. Die Steuerung übernimmt Home Assistant. Die Software ist diesmal nicht auf Basis von Java geschrieben, sondern basiert auf Python 3. Die Konfiguration passiert mit Hilfe von Textdateien im YAML-Format. Home Assistant kommt anders als davor PiDome nicht mit einer grafischen Benutzeroberfläche, sondern HTML5. Chromium im Kiosk-Modus ist die Anzeige Plattform.

Teilausschnitt der neuen Herbert Oberfläche

Mit Python als Sprache für den Controller kann ich jetzt auch selbst Änderungen an der Software vornehmen ohne mir Java antun zu müssen. Mein D-Link Smart Plug hat keine Unterstützung für die Anzeige des aktuellen Energieverbrauchs wenn es als Schalter eingebunden ist. Mit einigen Änderung konnte ich den aktuellen Verbrauch als Sensor anlegen. Jetzt habe ich zwar den Sensor, aber die Schaltfunktion ist wieder weg. Ups.

Die Sonoff Schalter, die die Lichter ein und ausschalten sind jetzt mit einer Firmware geflashet, die auf der Arbeit von Tinkerman basiert. Die von ihm geschriebene ESPurna Software lässt sich mit platform.io erzeugen. Ein paar kleine Änderungen habe ich dennoch eingebaut. Der Schaltzustand ist beim Einschalten der Stromversorgung „An“ und nach Verbindung mit der MQTT Server wird er alte Schaltzustand wieder hergestellt. So kann man bei einem Ausfall die Lichter alle wieder einschalten. Das ist mir nämlich passiert, als ich aus versehen ein nicht funktionierendes Firmware-Update auf alle Geräte gepusht habe. Ups.

Jetzt fehlt eigentlich nur noch die Funktion das Display auf Nachtmodus zu stellen, denn der neue, weiße Hintergrund ist nachts ziemlich hell.

Das Thermometer ist mit einer eigenne Firmware bestückt. Allerdings zeigt es in der Letzten Zeit immer mal wieder 100% Luftfeuchte. Wir sind doch nicht in den Tropen. Vielleicht sollte ich den Sensor Regen geschützt anbringen. Ups.

Sketchy Amazon Package, mein langer Weg zu mehr Speicher

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Heute wollte ich einen weitern Versuch starten den internen Speicher von meinem Handy zu vergrößern. Android 6 kann nativ SD Karten als Speichererweiterung verwenden. Als erstes habe ich es mit einer SanDisk Ultra versucht. Die 64GB wurden erkannt und formatiert. Das ganze hat eine Woche wunderbar funktioniert. Dann hat sich die Karte immer weider abgemeldet und zum Schluss hat sie einfach überhaupt nicht mehr funktioniert. Ersatz war dann eine Lexar 64GB Karte. Die hat überhaupt nicht funktioniert und ist jetzt im Herbert Projekt untergekommen.

Kurz darauf habe ich es mit einer 8GB Transcend Karte versucht, die ich noch hier rumliegen hatte. Siehe da, die hat mehrere Monate gehalten. Ob es daran lag, dass die 8GB Karte anders funktioniert als die 64GB Karte weiß ich nicht, aber jetzt geht auch die nicht mehr.

Jetzt versuche ich es einmal mit einer Industrial Grade Transcend SD Karte. Die habe ich heute von Amazon bekommen. In dem typischen Amazon Pappkarton war dann diese verdächtig aussehende Schachtel

Der Aufkleber mit dem Barcode war genau so lose über die Verpackungsklappe geklebt wie auf dem Bild zu sehen. das Siegel, das durch den Aufkleber verdeckt war wurde schon einmal geöffnet. Der Inhalt war dann dementsprechend ernüchternd… Keine SD Karte drin.

Nach kurzen Warten (Amazon Warteschleifen sind nur 2 Minuten lang!!!) habe ich von Amazon direkt eine Ersatzlieferung bekommen.

Shit! Wasserschaden in meiner Uhr + Pebble Time Round teardown

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Heute habe ich es endlich geschafft meine Uhr mit in die Waschmaschine zu stecken. Nachdem sich in der Vergangenheit höchstens meine Autoschlüssel in der Wäsche wiedergefunden haben war heute meine Pebble Time Round dran. Das große Problem dabei: Die verdammte Uhr ist nicht wasserdicht!
Die Uhr war zu dem Zeitpunkt als sie in die Maschine kam nicht mehr geladen, ich hoffe das durch die lange Liegezeit der Akku so weit entladen ist, dass die LiPo-Schutzelektronik abgeschaltet hat. Somit sollte die Schaltung stromlos gewesen sein. Also Deckel abhebeln und trocknen lassen. Dafür gibt’s hier ein paar schöne Bilder des Innenlebens. Erstaunlich, wie viel Funktionen auf kleinstem Raum untergebracht ist und wie lange der Akku (0,22wh) hält.

Die Elektronik hat keinen offensichtlichen Schaden abbekommen, das heißt keine Stellen mit übermäßiger Oxidation, geplatzte Chips oder verschmorte Kondensatoren. Jetzt heißt es Daumen drücken… Sie geht wieder! ich habe sie komplett trocknen lassen und dann wieder zusammen gebaut und aufgeladen. Zum Glück. Ich wollte nicht unbedingt wieder zurück zur alten Plastik Pebble.

Herbert Update

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Es geht weiter mit meinem kleinen Hausautomation-System Herbert. Es sind im Moment einige 220V Schalter eingebunden und einige Szenen festgelegt. Die Schalter sind hauptsächlich für Lichter verwendet. Im Arbeitszimmer habe ich die 3D Drucker und den PC angeschlossen. Uhrzeit kommt vom Raspberry Pi, der auch das Display betreibt. Das Wetter kommt von der OpenWeatherMap
Die Sonoff Geräte mit einer bearbeiteten Firmware sind die Schalter für die Netzspannung. Ich habe mich für die Hardware entschieden, da sie bereits ein Netzteil mitbringt und daher komplett autark vor die Lampe, oder in die Stromleitung angeschlossen werden kann. Zu empfehlen ist das allerdings nur bei Geräten der Schutzklasse II, also solche, die mit einem Flachen Eurostecker bedient werden. Die Sonoff-Schaltung hat keine Anschlüsse für den Schutzleiter!

Für Geräte mit Schutzleiter (alles was berührbare leitende Flächen hat) muss der Schutzleiter separat um den Schalter geführt werden.

Was ich als nächstes gerne machen möchte ist ein kleineres Gerät mit Display und Touchscreen bauen, dass über WLAN mit dem PiDome Server von Herbert sprechen kann und so etwas ähnliches wie die Hauptkonsole darstellen kann.

RGB LED Uhr

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Als ich über diese RGB-LED Ringe bei AliExpress gestolpert bin habe ich mir gedacht, dass die 60 LEDs eine hervorragende Uhr abgeben würden. Angesteuert werden die LEDs von einem Arduino Nano. Angesteuert werden die LEDs mit der Adafruit NeoPixel Bibliothek. Die Uhrzeit speichert eine DS1302 Echtzeituhr.

Alles schön verpackt in einem 3D gedruckten Gehäuse habe ich ein schöne Uhr für die Wand. Energiesparend ist das ganze nicht, daher das Netzteil und keine Batterie.

Arduino Sketch | Thingiverse Modelle

Review of Sonoff Smart Home Schalter mit Wifi

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Ich habe vor ein paar Tagen ein Sonoff Schalter bestellt. Dieser ist im Grunde ein ESP8266 Modul mit einem Relais. Zusätzlich bringt es alles mit, was man benötigt, um an Netzspannung betrieben zu werden. Es eignet sich also um direkt vor ein Gerät geschaltet zu werden.

Im Lieferumfang des Sonoff befindet sich auch eine App mit der man den Schaltzustand des Relais über das Internet auslesen und ändern kann. Die Konfiguration ist denkbar einfach. Das Sonoff mit Netzspannung versorgen, dann den Knopf am Gehäuse für ca. 3 Sekunden drücken und die LED blinkt schnell. Gleichzeittig öffnet das Sonoff einen WLAN Access Point. Mit der App wird dann der Accesspoint gefunden und sich damit verbunden. In der App kann dann konfiguriert werden, welches WLAN Netzwerk als Zugang zum Internet verwendet werden soll. Dazu wird die SSID ausgewählt oder eingegeben, Der Zugangsschlüssel, sowie die Einstellung ob feste IP oder DHCP verwendet werden soll, werden ebenfalls vorgenommen. Anschließend verbindet sich das Sonoff mit dem angegebenen Netzwerk und kann über die App im Netzwerk gefunden werden. Über einen Webdienst kann dann der Schalter betätigt werden.

Das ganze für 8€ ist natürlich ein Angebot, dass es vertretbar macht. Vergleichbare schaltbare Steckdosen sind wesentlich teuerer. Allerdings wäre es eine Verbesserung, wenn das Schalten auch über das lokale Netz funktioniert und nicht unbedingt eine Verbindung in das Internet voraussetzt. Hier kommt Herbert Mk3 ins Spiel. Darauf läuft ein MQTT Server. Dieser kann Nachrichten an MQTT Clients verteilen. Dazu muss das Sonoff allerdings auch MQTT sprechen können. Das ist allerdings in der aktuellen Firmware nicht vorgesehen.

Für den Einsatz mit MQTT muss also eine andere Firmware auf das Sonoff programmiert werden. Mit Hilfe des ESP8266 Arduino Projekts ist die Software kein Problem. Die Schaltung des ESP8266 auf dem Sonoff wurde von Peter Scargill veröffentlicht.

Mit einem handelsüblichen FTDI 3V3 Seriellen Kabels habe ich mich an die Pins gehängt und konnte so den Inhalt des SPI-Flash auslesen (Backup der originalen Firmware) und anschließend eine eigene Firmware aufspielen.

Für die Sonoff Plattform gibt es bereits verschiedene Firmwares. Hier zeige ich euch zwei Alternativen zur ITead Firmware und der eWeLink App. Außerdem die Firmware, die ich weiterentwickelt habe.

Sonoff-MQTT-OTA von arendst

Auf Basis der ESP Entwicklungsumgebund oder der Arduino Bibliothek für den ESP8266 kann mit dieser Firmware das Sonoff mit vielen neuen Features ausgestattet werden.

Kommunikation wird über das MQTT Protokoll abgewickelt. Dabei gibt es folgende Befehle:

  • Relais ein-, aus- oder umschalten
  • MQTT Topic ändern
  • OTA Firmwareupdate URL ändern
  • OTA Firmwareupdate ausführen
  • Status anzeigen

Der Knopf am Gerät wird verwendet für

  • Relais umschalten
  • Wifi Smartconfig
  • OTA Update durchführen
  • Gerät zurücksetzen
Da ich mal wieder Lust hatte in einer anderen Sprache als C zu programmieren, habe ich noch eine weitere Firmware herausgesucht.

nodeMCU Sonoff von Frederic HARS

Diese Firmware bietet auf Basis des LUA-Interpreters von NodeMCU den Schlatzustand über ein Webinterface oder MQTT zu ändern. Die Verbindung zum MQTT Server wir in einer globalen Konfigurationsdatei eingetragen und dann von NodeMCU hergestellt.
Der MQTT Broker kann mit dieser Firmware lediglich den Schaltzuusand zusenden. Das Sonoff kann den Knopf nicht auslesen, also auch nicht vor Ort betätigt werden.
Die LED zeigt den Schaltzustand an.
Die MQTT Verbindung unterstützt keine Passwortgesicherte Verbindung, es sollte also nur im privaten Netzwerk eingesetzt werden. die Konfigurationsdatei kann über das Webinterface können die LUA Skripte geupdated werden. Die NodeMCU Firmware bleibt allerdings fix und muss über eine Kabelverbindung geupdatet werden.
Aus Basis dieser Firmware habe ich Anpassungen gemacht, die meine Sonoffs für mein Hausautomationsprojekt funktionsfähig machen. Der Fork von mir beinhaltet nicht nur kleine Änderungen für die Funktionsweise des MQTT, sondern auch die Funktion des Knopfes zum Umschalten des Relais.

Diese weitern Funktionen werden noch kommen:

  • Wifi Smartconfig
  • Wifi Autoconfig für Herbert/PiDome
  • Konfiguration über MQTT
  • Speichern des letzten Schattzustands
  • OTA Script
  • OTA Verwaltung für Herbert/PiDome

Ormerod Erweitungungsboard für Diamond Hotend

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Im Sommer habe ich meinen Ormerod für das Diamond-Hotend umgerüstet. Dazu habe ich an den Extension-Stecker drei Pololu-kompatible Schrittmotortreiber angelötet. Damit ihr das nachzubauen könnt, gibt es jetzt das Adapterboard mit Aufnahmestellen für vier Pololu Module.

3D Rendering der Baugruppe in KiCad

Das Board wird einfach nur an den Erweiterungssteckplatz gesteckt. Die Konfigurationsdatei auf der SD-Karte kann angepasst werden um die neuen Schrittmotoren zu unterstützen.

Fertig bestücktes Duex X Board mit vier Pololu Stepper Treibern

Die Änderungen in der Konfigurationsdatei müssen auf der SD-Karte des Duet Boards durchgeführt werden. Jede Farbe, die mit dem Diamond Hotend gedruckt werden soll erhält eine eigenes Werkzeug. Dazu müsst ihr die Befehle G10 und M563 verwenden.
Mit M563 wird das „Werkzeug“ angelegt. Werkzeug deshalb in Anführungszeichen, weil ein Werkzeug eine bestimmt Farbe im Hotend ist. M563 legt die Parameter fest, mit denen die Farbe erzeugt wird.

M563 P0 D0 H1

Diese Zeile erzeugt das erste Werkzeug T0 und teilt mit, welche Motoren und welche Heizer zum Werkzeug T0 gehören. D0 ist der Extrudermotor 0 und H1 ist der Heizer Nummer 1. Heizer Nummer 0 ist das Druckbett. Motor 0 ist der erste Extruder auf dem Duet Board. Um Motoren des Extension Board zu verwenden müsst ihr die Nummer an der jeweiligen Pinleiste nehmen. Das gilt jedoch nur für ein Duet Board der Version 0.6! Mit der neuen 0.8.5 Version wurde auch ein weiterer Motortrieber auf das Basisboard gebracht. Somit muss die Nummer um eins erhöht werden.

Als nächstes müssen wir einstellen, mit welcher Arbeitstemperatur (220°C) und welcher Standby-Temperatur (120°C) das Werkzeug arbeitet:

G10 P0 S220 R120


Auch hier muss die Werkzeugnummer 0 angegeben werden.

Duex Board mit zwei zusätzlichen Schrittmotoren angeschlossen

Mit den beiden Zeilen die wir oben sehen können wir jetzt eine ganze Liste an neuen Werkzeugen definieren. Der Drucker ist jetzt in der Lage 5 (oder 6) Motoren zu steuern. Für das Diamond Hotend benötigen wir nur 3. Wenn alle drei Motoren an das Extension Board E1, E2 und E3 angeschlossen sind, steht in der config.g also:

G10 P0 S220 R120
G10 P1 S220 R120
G10 P2 S220 R120
M563 P0 D1 H1
M563 P1 D2 H1
M563 P2 D3 H1

Damit können wir schon drei Farbige Drucke erzeugen. Das Schöne kommt allerdings, wenn wir die Eigenschaften eines Werkzeugs so definieren, dass mehr als nur ein Motor verwendet wird. 
Zu diesem Zweck gibt es in der Firmware für das Duet Board den Befehl M567. Dieser legt ein Mischverhältnis für ein bestimmtes Werkzeug fest.

M567 P0 E0:0.1:0.2:0.7

Dieser Befehl legt fest, dass das Werkzeug T0 ab sofort die zu extrudierende Länge gleichzeitig auf folgenden Motoren ausgibt:

  • Motor 0 : 0%
  • Motor 1: 10%
  • Motor 2: 20%
  • Motor 3: 70%
Wie wir oben sehen sind an Motoren 1 bis 3 die Motoren für das Diamond Hotend angeschlossen. Somit erhalten wir eine heterogen gemischte Masse am Ausgang der Düse. Mit transparenten Filamenten sollte das allerdings brauchbare Ergebnisse liefern. Ob das funktioniert wird sich in der Zukunft zeigen. Im Moment warte ich noch auf Teile um drei funktionierende Extruder zusammen zu bauen.
In der Zwischenzeit kann man die Extensionboards auch nachbauen, oder käuflich erwerben. Die Daten sowie eine Anleitung werden in den nächsten Tagen online gestellt.

Assembly of a Chinese 3D Delta Printer Kit

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I got myself a Chinese 3D printer kit. It is a delta configuration build after the Reprap Kossel Mini . The Set included:

  • Hardware (linear rails, belts, motors, screws feathers, print surface)
  • Electronics (RAMPS 1.4, LC-display, SD-card, switches, cables)
  • Extruder (direct bowden extruder)
  • Hotend (E3D clone with heater cartridge and thermistor)
  • Heated Bed PCB (for heating up the print surface)
  • Free PLA filament
Contents of the two packages

Everything was shiped with DHL Express from Hong Kong and arrived 7 days after purchasing. Which is very nice for a package from china. Shipping was only 32$ extra. In Germay customs claimed another 68€ so in total 370€ which is not too bad for the two packages containing (hopefully) all of the parts needed for assembly.

Unpacking all the boxes leaves us with heaps of material. The threr cardboard boxes contain all of the parts. The tube contains the linear slides for the towers. The black beams are for the frame and the red PCB is the heater for the print surface. Included in the package were all the Allen keys needed for assembly. A lot of M3, M4 and M5 screws, nuts and various bits. An SD card with the necessary firmware and build instructions were included as well. All the mechanical connections are printed with PLA in a OK quality. The dimensions are met so I was no problem to put everything together.

All the assembly parts layed out on the table

With my comprehensive knowledge of simplified Chinese symbols, which is none, I could read some of the documentation. Luckily the internet is full of assembly instructions for the reprap Kossel mini.

After a few hours the mechanics where done and everything moves smoothly. After adjusting the delta values in the firmware, z height and probe offset for finding the true Z0 position it printed with the included PLA filament. The test cube was sliced with slic3r with a configuration I came up with. After a few layers the extruder stopped working and nothing was fed into the hotend anymore. After some fiddling around with the temperature and manually trying to push the filament through the hotend I dissembled the whole hotend part. It showed that the free filament sample had a huge part of 2mm diameter instead of 1.78, which i measured before configuring the slicer. Due to the large diamter the filament got stuck in the cold part of the hotend. Stupid thing but easyly fixable. Pushing with a small screwdriver from the nozzle side of the cold part released the stuck piece of filament.
Well the free sample found its way to the bin and a spool of light blue high quality PLA found its way to the extruder and out of it again. Tightening the hotend in a hot state will hopefully do the job.

The thing is running, litterally. A nice piece of hardware

If you are looking for a nice kit to build yourself a kossel mini 3D printer you can go for one of the cheap sets from china. But keep in mind, you are in for a steep learning curve. If you want to print 3D models and not fiddle around to much, buy something else.

Herbert Mk3: An der Wand

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Das neue und offizielle Raspberry Pi Touchscreen mit DSI Anbindung und kapazitivem Touch ist endlich auch für mich lieferbar gewesen. Nachdem ich fast einen Monat darauf gewartet habe kann ich die Schaltzentrale für meine Wohnung jetzt endlich an den Nagel hängen…

Raspberry Pi 7″ TFT Gehäuse: Modell

Mit einem eigenenen 3D-gedruckten Gehäuse hängt der Raspberry Pi 2 mit Display jetzt im Flur. Mit an Board ist ein BLE Dongle, zwei WLAN Sticks und ein 64GByte Massenspeicher. Auf dem System läuft ein Raspbian mit LXDE und Iceweasel Browser als Frontend und openhab, mogodb, mosquitto, HerbertScanner und HerbertNode im Backend.

Openhab mit mosquitto habe ich ja bereits in älteren Posts bereits erwähnt und mongodb als Datenbank ist auch keine Besonderheit. Die zwei interessanten Softwarekomponenten sind HerbertScanner und HerbertNode.

HerbertScanner ist eine Applikation, die mit dem BLED112 von BlueGiga kommuniziert und die Advertisement Pakete der BLE Buttons im Umkreis registriert. Ein Advertisement Paket im richtigen Format wird an mosquitto, also als MQTT Nachricht weitergeleitet. So werden Daten von BLE Endpunkten a die openhab Zentrale geleitet.
Die Konfiguration der BLE Geräte muss zur Zeit manuell durchgeführt werden. Dazu muss der MQTT Kanal ‚/Herbert/#‚ abonniert werden.  Dort werden alle Nachrichten abgeliefert. Neue Geräte erscheinen da dann auch und können mit der ID registriert werden.

HerbertNode ist eine Applikation, die für das Konfigurieren der WLAN Endpunkte eingesetzt wird. HerbertNode scannt die WLAN Netzwerke in der Umgebung und findet die Accesspunkte von ESP2866 Geräten. Diese starten, wenn sie keine Konfiguration besitzen, oder das konfigurierte Netzwerk nach 30 Sekunden nicht gefunden wurde in den Accesspoint Modus. Sobald HerbertNode eine ESP2866 SSID sieht, verbindet er sich mit dem AccessPoint und stellt eine HTTP Anfrage nach ‚/info‘. Das Gerät gibt dann Informationen über sich im JSON-Format an HerbertNode weiter. HerbertNode hat eine Liste der verfügbaren Geräte im Umkreis. Vom Benutzer kann in dieser Liste das Gerät ausgewählt und dem Netzwerk hinzugefügt werden, dazu wird dem Gerät die SSID und der Zugangsschlüssel für das Herbert-WLAN übertragen.

Der Code wird im Laufe der nächsten Wochen noch verfeinert und stabilisiert. Es treten teilweise noch Fehler auf, die noch behoben werden müssen, bevor Herbert zum ersten mal veröffentlicht wird.