Heimautomation mit dem Raspberry Pi

© subbotina, 123RF

Morgenstund …

Mit geringem finanziellem Aufwand und ein wenig Bastelei bringen Sie dem RasPi bei, morgens das Licht einzuschalten, den Kaffee zu kochen und Ihren Lieblingsfilm im Fernseher abzuspielen.

README

Die GPIO-Schnittstelle des Raspberry Pi bietet eine perfekte Grundlage, um Geräte auf verschiedenste Weise anzusteuern. Damit schalten Sie mit wenig Aufwand Funksteckdosen und spielen im Verbund mit HDMI als Zugabe zeitgesteuert gleich noch Filme auf dem Fernseher ab.

Der Raspberry Pi bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Gerade im Bereich Heimautomation setzt er dem leidenschaftlichen Bastler kaum Grenzen. Warum ihn also nicht dazu verwenden, morgens mit Schwung aus dem Bett zu kommen? Dieser Anwendungsfall sagt nervigen Weckertönen den Kampf an und lässt selbst Morgenmuffel den Tag mit einem Lächeln beginnen.

Die gewünschte Weckzeit stellen Sie bequem über den Smartphone-Browser ein. Das Zimmerlicht geht automatisch an, der Duft von Kaffee streicht Ihnen um die Nase und im Fernseher laufen motivierende Videos. Wie Sie dieses beinahe traumhafte Szenario in Ihren eigenen vier Wänden verwirklichen, zeigt dieser Artikel.

Komponenten

Grundsätzlich umfasst das vorgestellte Szenario drei Komponenten: Den Raspberry Pi, den darauf laufenden Webserver samt passender Anwendung sowie mehrere durch einen 433-MHz-Sender gesteuerte Funksteckdosen. Möchten Sie auch den Fernseher mit einbinden, benötigen Sie obendrein ein TV-Gerät mit HDMI-Anschluss sowie das zugehörige Kabel (siehe Kasten "Hardware").

Hardware

  • Raspberry Pi samt USB-Netzteil und SD-Karte
  • Ethernet-Kabel oder WLAN-Stick
  • 433-MHz-Sendermodul
  • 433-MHz-Funksteckdosen
  • flexible Verbinder für Labor-Steckboards oder Experimentierboard
  • HDMI-Kabel

Um den Motivationshelfer auf den Weg zu bringen, richten Sie zunächst einen Webserver ein, der später die Anwendung zum Steuern der angeschlossenen Komponenten hostet. Nach einer Aktualisierung via sudo apt-get update, die die Repositories auf den neuesten Stand bringt, installieren Sie die benötigten Komponenten mit folgendem Aufruf:

$ sudo apt-get install apache2 php5

Rufen Sie nun auf einem beliebigen Rechner im lokalen Netz die IP-Adresse des RasPi im Webbrowser auf, etwa mit http://192.168.0.10, erscheint im Browser die Vorgabe-Startseite von Apache: It works!. Das bedeutet, dass der Webserver erfolgreich installiert wurde und funktioniert.

TIPP

Falls Sie die IP-Adresse des Raspberry Pi nicht kennen, öffnen Sie auf diesem ein Terminal und tippen dort den Befehl ifconfig ein. Er listet die aktiven Netzwerk-Devices des RasPi samt IP-Adresse auf.

Sendungsbedürfnis

Als Sender kam ein 433-MHz-Sendemodul von RasPiProjekt.de [1] zum Einsatz (Abbildung 1). Um es mit dem Raspberry Pi zu verbinden, benötigt man entweder ein paar Jumperkabel oder ein Experimentierboard. Der Aufbau gestaltet sich relativ simpel, wie die Tabelle "Sender anschließen" zeigt.

Abbildung 1: Um die Funksteckdosen anzusprechen, benötigt der RasPi ein 433-MHz-Sendemodul, das Sie im Versandhandel für wenige Euro erhalten.

Sender anschließen

Sender

RasPi

ANT*

 

GND

GND

DATA

#17

VCC

5V

ANT* bezeichnet den Antennenanschluss. Ein Sender mit Spule benötigt keine extra Antenne, da die Spule selbst als solche fungiert. GND steht für "Ground", also die Masse. DATA dient zum Anschluss an den GPIO-Ausgang. VCC steht für die Versorgungsspannung.

Jetzt müssen Sie die Anschlüsse des Senders nur noch mit dem Raspberry Pi verbinden. Dafür nutzen Sie entweder die Jumperkabel oder ein Experimentierboard, das Sie via Draht und Lötkolben verbinden.

Damit der RasPi mit den Funksteckdosen kommunizieren kann, benötigt er jedoch noch die Software-Bibliothek Raspberry-Remote. Um an dessen Quellcode zu gelangen, richten Sie zunächst das Versionskontrollsystem Git Core auf dem RasPi ein (Listing 1, erste Zeile). Anschließend laden Sie den Quellcode der Bibliothek herunter (Zeilen 2 bis 4) und übersetzen ihn (Zeile 5).

Listing 1

 

$ sudo apt-get install git-core
$ cd ~
$ git clone git://github.com/xkonni/raspberry-remote.git
$ cd raspberry-remote
$ make send

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