Raspberry Pi DIY Zentrale (Update) - Neue Pimatic Version mit Arduino Plugin

danielboe

vor 9 Jahren

Pimatic habe ich bereits viel früher vorgestellt, seit dem hat sich aber schon viel geändert. Das Plugin Pilight gibt es im Zusammenspiel leider nicht mehr und wir müssen einen anderen Weg einschlagen. Dieser ist übrigens kein Schlechter, denn Pimatic hat jetzt ein eigenes Plugin für die 433 Mhz Komponenten. Das Beste: Es gibt sogar eine Variante ohne Umbaumaßnahmen und zusätzliche Kosten. Das Einzige was ihr braucht, ist etwas Zeit.

Was wir brauchen

Wer bereits Teil 2 der Tutorial Serie absolviert hat, braucht eventuell GAR KEINE Einkäufe tätigen. Der Umstieg lässt sich via Software realisieren. Ich erkläre hier später, warum es trotzdem viele Punkte gibt, welche für die Arduino gesteuerte Variante sprechen. Die Umbaukosten belaufen sich auf 5-10€. Für unser Projekt reicht dieser günstige und komplett kompatible Nachbau:

Arduino Nano (ATmega 328P) (ca. 6€) Amazon

Arduino Nano Board

Wer ganz neu anfängt, hier noch einmal eine Liste

Ein WLAN
RF Sender und Empfänger (2-15€) Links: DealExtreme, Conrad
Schrumpfschlauch (5€) Links: Amazon
Schaltdraht (3€) Links: Conrad
Brettchen als Unterlage
Verbinder (6€) Links: Conrad
Funksteckdose(n) (5-10€/Stk.) Links: Amazon
Lötkolben + Zinn (12€/Set) Links: Amazon

Bild:http://www.raspberrypi.org

Raspberry Pi Installation

Für die Installation von Raspbian auf dem Raspberry Pi nutzt einfach das Tutorial vom MAX! Cube. http://siio.de/heizenenergiesparen/heizungssteuerung-max-raspberrypi-low-budget-solution-1/

Diese Schritte müssen als Erstes abgearbeitet werden

Raspbian Image auf dem Raspberry Pi installieren
Abschließendes Setup & WLAN Installieren (Optional - Wenn ihr WiFi bzw. W-Lan braucht)

Installation von Pimatic

Ich habe diese Schritte schon in anderen Tutorials angegeben, hier aber noch einmal der komplette Ablauf, damit niemand suchen muss:

Als erstes über SSH auf dem Raspberry Pi anmelden
NodeJS installieren

Lua

wget http://nodejs.org/dist/v0.10.24/node-v0.10.24-linux-arm-pi.tar.gz -P /tmp

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wget http://nodejs.org/dist/v0.10.24/node-v0.10.24-linux-arm-pi.tar.gz -P /tmp

Lua

cd /usr/local

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cd /usr/local

Lua

sudo tar xzvf /tmp/node-v0.10.24-linux-arm-pi.tar.gz --strip=1

1

sudo tar xzvf /tmp/node-v0.10.24-linux-arm-pi.tar.gz --strip=1
Es sollte die aktuelle Version von NODE angezeigt werden “v0.10.24”

Lua

/usr/bin/env node --version

1

/usr/bin/env node --version
Ins Nutzerverzeichnis wechseln

Lua

cd /home/pi

1

cd /home/pi
Verzeichnis für Installation erstellen

Lua

mkdir pimatic-app

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mkdir pimatic-app
In das Verzeichnis installieren

Lua

npm install pimatic --prefix pimatic-app --production

1

npm install pimatic --prefix pimatic-app --production
In denInstallationsordner wechseln

Lua

cd pimatic-app

1

cd pimatic-app
Standard Konfiguration kopieren

Lua

cp ./node_modules/pimatic/config_default.json ./config.json

1

cp ./node_modules/pimatic/config_default.json ./config.json
Damit wir Pimatic immer über die Konsole starten können und nicht jedes mal in den Installationsordner müssen, machen wir es global:
In den richtigen Ordner wechseln

Lua

cd /home/pi/pimatic-app/node_modules/pimatic

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cd /home/pi/pimatic-app/node_modules/pimatic
Und damit Systemweit zugänglich machen (dauert etwas länger)

Lua

sudo npm link

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sudo npm link
Als letztes packen wir die Anwendung noch in den Autostart vom Raspberry Pi, dazu laden wir als erstes ein Startscript, dieses gibt es schon fertig:
In den Nutzerordner wechseln

Lua

cd /home/pi

1

cd /home/pi
Das Script downloaden

Lua

wget https://raw.github.com/pimatic/pimatic/master/install/pimatic-init-d

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wget https://raw.github.com/pimatic/pimatic/master/install/pimatic-init-d
Das Script in den Autostartordner schieben

Lua

sudo cp pimatic-init-d /etc/init.d/pimatic

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sudo cp pimatic-init-d /etc/init.d/pimatic
Das Script bekommt 1. die richtigen Nutzerrechte und wird 2. in die Autostart-Konfiguration eingefügt.

Lua

sudo chmod +x /etc/init.d/pimatic

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sudo chmod +x /etc/init.d/pimatic

Lua

sudo chown root:root /etc/init.d/pimatic

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sudo chown root:root /etc/init.d/pimatic

Lua

sudo update-rc.d pimatic defaults

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sudo update-rc.d pimatic defaults
Die Konfigurationsdatei öffnen mit nano /home/pi/pimatic-app/config.json . Dort dann "username": "" und "password": "" ausfüllen (für das Login im Webinterface). Speichern mit Strg-X,(y)es,Enters. Die Stelle in der Datei sollte dann in etwa so aussehen:

Lua

"users": [ { "username": "daniel", "password": "hallo", "role": "admin" } ],

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  "users": [
    {
      "username": "daniel",
      "password": "hallo",
      "role": "admin"
    }
  ],

Das war es auch schon. Wir können nun per sudo service pimatic start testen, ob alles läuft. Im Terminal sollte ein OK erscheinen und Pimatic wurde gestartet. Nun werden erst einmal viele Module installiert, das dauert. Was gerade passiert kann man verfolgen mit:

tail -f /home/pi/pimatic-app/pimatic-daemon.log

1	tail -f /home/pi/pimatic-app/pimatic-daemon.log

Ihr solltet, wenn alles fertig installiert ist, über den Browser und die IP des Raspberry Pi´s zugreifen können: http://ip_des_RPi:8080 (Als Beispiel, bei mir lautet die komplette Adresse “http://192.168.100.109:8080”). Beim ersten Start dauert es erst einmal über 20 Minuten, das geht später schneller.

Via sudo service pimatic stop wird es wieder beendet. Das sollte immer dann passieren, wenn die Konfiguration bearbeitet wird.

Das neue "homeduino" Plugin im Detail

Wer meine Tutorials kennt, weiß, dass Pimatic bis jetzt Pilight zur Lichtsteuerung verwendet hat. Das ist mit aktueller Pilight Version nicht mehr möglich. Ob sich die Entwickler hier in die Haare bekommen haben oder ob einfach jedes Tool seinen eigenen Weg gehen möchte - Man weiß es nicht. Wir wollen uns hier mit Pimatic beschäftigen, welches nach wie vor sehr mächtig, einfach und vielseitig ist. Das Wichtigste zuletzt: Die Steuerung von 433 Mhz Komponenten funktioniert weiterhin, Zusatzhardware braucht ihr nicht unbedingt und die Implementierung funktioniert besser denn je. Wer noch einen Schritt weiter in Richtung Stabilität und minimalen Stromverbrauch gehen will, kann ein Arduino als “Funkzentrale” verwenden. Vorteil ist, dass der Raspberry Pi sich nur um die Steuerung, nicht um die Generierung von Funkcodes und Low-Level Befehlen kümmern muss. Das Resultat: Eine wesentlich stabilere und zuverlässigere Schaltung der 433 Mhz Komponenten. Meiner Meinung nach auch besser als Pilight. Schauen wir uns beide Möglichkeiten im Detail an.

(a) Installation ohne Zusatzhardware

Die erste Variante erledigt alle Anforderungen wie gehabt auf dem Raspberry Pi. Der 433 Mhz Sender und Empfänger wird an das Raspberry Pi angeschlossen.

Wenn ihr dieses Tutorial abarbeitet, könnt ihr alles wie im Bild machen. Wenn ihr die Anschlüsse anders nutzen wollt, geht das auch. Ihr müsst später in die Config Datei die passenden Pins eintragen. Die Nummern noch einmal in der nachfolgenden Grafik. Wir nutzen Pin 0 für den Empfänger und Pin 1 für den Sender.

Wenn alles verkabelt ist, geht es weiter mit der Konfiguration. Wichtig ist, dass Pimatic vorher im Terminal beendet wurde.

Shell

sudo service pimatic stop

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sudo service pimatic stop
Die Config Datei öffnen

Shell

sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json

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sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json
bei Plugins hinzufügen:

Lua

{ "plugin": "homeduino", "driver": "gpio", "driverOptions": {}, "receiverPin": 0, "transmitterPin": 1 }

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{
  "plugin": "homeduino",
  "driver": "gpio",
  "driverOptions": {},
  "receiverPin": 0,
  "transmitterPin": 1
}

wichtig ist: die vorletzte Klammer hat ein Komma, die letzte nicht. Ein Beispiel der gesamten Config hier
Speichern mit Strg-X,(y)es,Enters und Pimatic wieder starten

Shell

sudo service pimatic start

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sudo service pimatic start

Auf gehts zum Web GUI über den Browser und im Menü links den Punkt Messages auswählen. Auf das runde Feld “Info, Warn, Error” links klicken und den Haken bei “Debug” setzen. Wenn ihr euren Empfänger verkabelt habt und mit der 433 Mhz Fernbedienung nah genug an diesem seid, sollten beim Drücken einer Taste einige Zeilen angezeigt werden. Probiert hier ein wenig herum und schaut, wie sich die Felder beim Drücken von “Ein” und “Aus” ändern. Findet eine Ausgabe mit “switch”, wo sich der Wert true und false entsprechend bei ein und aus ändert. Das ist höchstwahrscheinlich der richtige Code für eure Steckdose. Diesen dann kopieren bzw. irgendwo sichern (am besten den ganzen Log). Wir brauchen diese Daten später für die Config Datei. Ein Beispiel von mir: Ich habe mich hier für “switch4” entschieden.

(b) Installation mit Zusatzhardware (Arduino)

Das Vorgehen hier ist im allgemein nicht großartig anders als bei der Variante oben. Wir nutzen nur noch einen kleinen Arduino als Filter für die Funkkommandos. Das bietet sich an, da die Hardware des Raspberry dann nicht unnötig belastet wird. Außerdem ist der Arduino für diese Aufgabe wesentlich besser geeignet und arbeitet zuverlässiger. Als erstes wieder das Bild zur Verkabelung am Arduino:

Wir nutzen Pin D2 (Config Pin 0) für den Empfänger und Pin D4 (Config Pin 4) für den Sender. Das solltet ihr erst einmal genau so tun. Der Arduino Nano wird dann per USB Kabel an den Raspberry Pi verbunden. Dann geht es im Terminal weiter:

Ins Home Verzeichnis

Shell

cd /home/pi/

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cd /home/pi/
Mit dem Befehl alle benötigten Programme installieren

Shell

sudo apt-get install arduino-core avr-libc avrdude binutils-avr gcc-avr libconfig-yaml-perl libftdi1 libyaml-perl screen python-serial

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sudo apt-get install arduino-core avr-libc avrdude binutils-avr gcc-avr libconfig-yaml-perl libftdi1 libyaml-perl screen python-serial
die aktuelle homeduino Version herunterladen

Shell

sudo git clone --recursive https://github.com/pimatic/homeduino.git

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sudo git clone --recursive https://github.com/pimatic/homeduino.git
nach dem download ins Verzeichnis

Shell

cd homeduino

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cd homeduino
Pimatic beenden, falls noch nicht geschehen

Shell

sudo service pimatic stop

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sudo service pimatic stop
Das Image auf den Arduino überspielen

Shell

sudo make upload

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sudo make upload
Wenn alles funktioniert hat, kommt in etwa diese Ausgabe im Terminal:

Der Arduino ist jetzt bereit und kann in der Pimatic Konfiguration angegeben werden. Hierzu öffnen wir diese als erstes:

sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json

1	sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json

Bei “Plugins” wird dieses Schnipsel platziert:

   {
      "plugin": "homeduino",
      "driver": "serialport",
      "driverOptions": {
        "serialDevice": "/dev/ttyUSB0",
        "baudrate": 115200
      },
      "receiverPin": 0,
      "transmitterPin": 4
    }

{

"plugin": "homeduino",

"driver": "serialport",

"driverOptions": {

"serialDevice": "/dev/ttyUSB0",

"baudrate": 115200

"receiverPin": 0,

"transmitterPin": 4

}

Das Schema ist ähnlich dem, ohne Arduino wie wir sehen. Wie immer noch einmal die Ganze Config Datei. Am ende Speichern mit Strg-X,(y)es,Enters.

Das Auslesen der Codes funktioniert wie oben beschrieben ohne Arduino über das Web GUI. Als kleines Feedback sieht man hier noch die LED für Serial am Arduino blinken, wenn etwas empfangen wird. Der Kleine sendet unsere Daten an das Raspberry, Glückwunsch!

Erstellen von Geräten zum Senden

Die eingelesenen Codes nutzen wir nun, um ein Gerät für das Web GUI zu erstellen. Das kennen einige vielleicht bereits aus Pilight, für andere ist es möglicherweise komplett neu. Schritt eins wie immer: Pimatic beenden!

Die Config Datei öffnen

sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json

1	sudo nano /home/pi/pimatic-app/config.json

Dort dann unter devices eintragen

    {
      "id": "stecker1",
      "name": "Stecker Licht Zimmer",
      "class": "HomeduinoRFSwitch",
      "protocols": [
        {
          "name": "switch4",
          "options": {
            "unit": 9,
            "id": 0
          }
        }
      ]
    },

{

"id": "stecker1",

"name": "Stecker Licht Zimmer",

"class": "HomeduinoRFSwitch",

"protocols": [

{

"name": "switch4",

"options": {

"unit": 9,

"id": 0

}

]

ID: kann freige wählt werden, keine Leerzeichen, Sonderzeichen etc.
NAME: Der Angezeigte Name im WebGUI. Hier gehen auch umlaute etc.
name, unit und id bei “protocols” werden aus den ausgelesenen Daten des Logs ausgefüllt.

Es kann auch sein “unit” & “id” werden in “houseCode” und “unitCode” angepasst. Das seht ihr alles im Log, welchen wir vorher aufgezeichnet haben. Das Beispiel ist so ausgefüllt, wie es im log oben durch meine Fernbedienung angezeigt wurde. Diese Schritte können natürlich für beliebig viele Komponenten wiederholt werden. Wenn alles eingetragen ist Speichern mit Strg-X,(y)es,Enters und Pimatic wieder starten.

Auf der Weboberfläche jetzt das Zahnrad oben rechts, "add Device" und dann die Steckdose hinzufügen. Fertig, Pimatic kann jetzt die Steckdose steuern. Weitere Informationen zur Funktionsweise und weitere Möglichkeiten mit Pimatic gibt es in der Tutorial Serie. Die Bedienung ist die Gleiche geblieben.

Zusammenfassung

Wir konnten hier mit wenig Aufwand auf das “neue System” von Pimatic umstellen. Dieses wird in Zukunft weiter entwickelt und mit jedem Update stabiler. Ich kann nur die Variante mit dem Arduino empfehlen, denn die 7€ Mehraufwand tragen erheblich zur Stabilität und Zuverlässigkeit bei. Kleiner Nebeneffekt: Ihr müsst nicht am Raspberry Pi herumbasteln und Löten. Sollte mal etwas schief gehen, muss nur der 7€ Arduino getauscht werden.

Hilfreiche Links

Forum der Entwickler (englisch)

Es gibt im pimatic Forum einen howto Bereich, wo die Installation nochmals genau erklärt wird.

Auto-Installer für Einsteiger

Für alle die mit Linux noch nicht richtig warm geworden sind, empfehle ich auf jeden Fall erstmal den Installer zu nutzen.

Die Facebook Seite der Entwickler

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