433mhz sender raspberry pi

Steuere Dein Zuhause mit dem Raspberry Pi

Hier erfährst Du, wie du Lampen in Deinem Zuhause über den Pi steuern kannst.

Und das haben wir vor:

Um lästigen physischen Kontakt mit Lichtschaltern in Zukunft zu vermeiden, setzen wir auf drahtlose Steuerung. Konkret wollen wir Funksteckdosen mit einem Raspberry Pi ein- oder ausschalten. Ist das geschafft, wird ein Befehl im Terminal beispielsweise eine Lampe steuern.

Weil es ein wenig umständlich ist, sich ständig über SSH in den Pi einzuklinken und diesen Befehl zu tippen, geht die Geschichte noch weiter. Im zweiten Teil (kommt bald) machen wir aus dem Pi einen Server, auf dem eine Website liegt. Auf die können wir mit jedem Browser zugreifen. Auf der Seite sollen sich die Schalter für unsere Steckdosen befinden.
Natürlich können nicht nur PCs, sondern auch Smartphones im lokalen Netz diese Seite nutzen. In Android oder iOS fügen wir die Seite als App-Symbol mit Link zu der Seite auf den Startbildschirm hinzu. Fertig ist das smarte Zuhause.

Was brauchen wir?

Um unseren Plan in die Tat umzusetzen, benötigen wir folgende Dinge:

Los geht’s mit dem Pi

Zuallererst muss auf dem Pi ein passendes Betriebssystem installiert werden. Wer das bereits getan hat, kann diesen Punkt überspringen.

(Hier kannst Du Rasbian, ein für den Pi optimiertes Debian, herunterladen und erfährst, wie die Installation abläuft.)

Damit ist der Pi für unser Vorhaben gut gerüstet.

Als nächstes besorgen wir uns die richtige Software, die uns hilft, den Sender zu bedienen. Da hätten wir zum einen wiringPi und zum anderen raspberry-remote.

Für die Installation auf dem Pi setzen wir uns an einen Computer, öffnen das Terminal und verbinden uns via SSH mit dem Pi. Damit das funktioniert, muss sich der Pi im selben Netzwerk befinden, wie dieser Computer. Am einfachsten geht das, indem der Pi mit einem LAN-Kabel an den Router gestöpselt wird. Alternativ kann er auch mit dem heimischen WLAN verbunden werden. (Ältere Pi Modelle haben noch kein WLAN und müssten mit einem per USB angeschlossenen WLAN-Stick dafür nachgerüstet werden.) Aber in unseren Fall genügt wie gesagt ein LAN-Kabel.

Ist der Pi in unserem Netzwerk, können wir uns über SSH mit ihm verbinden. Dazu benötigen wir seine IP-Addresse. Um alle Eventualitäten abzufangen, hier eine einfache Anleitung, wie Du die herausbekommen kannst:

Tippe in das Terminal diesen Befehl ein, der Dir nach Betätigung der Enter-Taste die IP-Adresse des gerade verwendeten PCs ausgibt:

hostname -I

Danach scannen wir das Netzwerk mit einem Tool namens nmap. Gehen wir mal davon aus, dass Du es noch nicht auf Deinem Rechner hast. In diesem Fall bekommst Du es mit diesem Befehl:

sudo apt-get-install nmap

Wir verwenden es wie folgt, um die IP-Adresse vom Pi zu bekommen:

nmap -sn |host-ip|/24

Für |host-ip| setze bitte die IP-Adresse ein, die Dir der erste Befehl geliefert hat. Nach dem Drücken der Enter-Taste solltest Du nun eine Auflistung der Geräte in Deinem Netzwerk haben.

Endlich können wir uns mit SSH auf den Pi schalten:

ssh pi@|pi-ip|

wobei |pi-ip| natürlich mit der IP-Adresse vom Pi zu ersetzen ist.
Dabei wirst du nach einem Passwort für den Pi gefragt. Falls Du es nie geändert hast, wird es das Standardpasswort (raspberry) sein.
Ist die Verbindung erfolgreich hergestellt, machen wir uns an die Installation der Software für den Sender.
Falls noch nicht geschehen, installieren wir git-core:

sudo apt-get install git-core

Wir beziehen die nötige Software von GitHub. Wir kopieren sie auf unseren Pi:

sudo git clone git://git.drogon.net/wiringPi

und anschließend

git clone git://github.com/xkonni/raspberry-remote.git

Achte darauf, dass du Dich bei dem Klonen im Standardverzeichnis befindest, denn dort sollen die von GitHub bezogenen Ordner schließlich landen. Benutze sicherheitshalber den Befehl:

cd

ohne weitere Zusätze. So gelangst du in das Standardverzeichnis.
Jetzt liegen die gewünschten Pakete auf unserem Pi. Die nachfolgenden Befehle müssen in den jeweiligen Verzeichnissen ausgeführt werden, die wir gerade geladen haben. Wechsel also erst mit

cd wiringPi

ins Verzeichnis von wiringPi und führe dort Folgendes aus:

sudo ./build

Schon bist Du im Besitz aller nützlichen Funktionen von wiringPi.
Nun wechseln wir über

cd

wieder in das Standardverzeichnis und von dort aus über

cd raspberry-remote

ins von raspberry-remote und machen uns die Sendefunktion zu eigen:

sudo make send

Glückwunsch! Der Großteil ist bereits geschafft. Du hast Deinen Raspberry mit der Software zum Senden von Befehlen an die Steckdosen ausgestattet.
Offensichtlich wollen wir noch erfahren, was genau wir senden müssen. Zunächst aber soll der Sender angeschlossen werden.

Die Verkabelung

Endlich wird’s spannend! Jetzt kümmern wir uns um die Schaltung aus Pi und Sender. Bevor Du allerdings die Kabel anbringst, solltest Du den Pi vom Stromnetz trennen. In der Grafik siehst Du, wie genau die Kabelverbindungen angebracht werden:

Schaltung zwischen Pins vom Pi und denen des Senders

Falls Du andere Steckdosen besitzt, die möglicherweise mit anderen Signalen, aber trotzdem mit einer Frequenz von 433Mhz angesprochen werden, kann es nützlich sein, auch einen den Empfänger anzuschließen. Über ihn kannst Du die Signale der Fernbedienung abfangen, auslesen und schließlich reproduzieren.

Auf Seiten vom Pi ist alles im Lot. Also geht es an die Steckdosen.
Sowohl Fernbedienung, als auch jede einzelne Steckdose besitzen DIP-Schalter. Die Fernbedienung, die oben verlinkt ist, besitzt fünf dieser Schalter. Die Schalterstellungen können mit einem simplen binären Code repräsentiert werden. Ist zum Beispiel jeder Schalter oben, ergibt sich daraus der Code 11111. In jeder Steckdose, die auf Signale dieser Fernbedienung reagieren soll, muss der gleiche Code eingestellt werden.

Doch in den Dosen gibt es noch eine weitere Reihe Schalter. Unter Ihnen stehen für gewöhnlich fortlaufende Buchstaben oder Zahlen. Hast Du vier Steckdosen im Set erhalten, sind vermutlich Schalter von A bis D vorhanden. Von diesen Schaltern darf jeweils nur einer eingeschaltet sein. Ist der Schalter B eingeschaltet, wird die Steckdose auf den B-Knopf der Fernbedienung reagieren.
Willst Du alle Steckdosen einzeln steuern, dann schalte die erste auf A, die zweite auf B und so weiter.

Ein für die Bedienung notwendiges Signal besteht aus einem Code für das gesamte Set (z.B. 11111), der Kennung der Dose (z.B. 2) und dem Befehl für das Ein- oder Ausschalten (1 oder 0). Glücklicherweise ermöglicht das gerade installierte Tool raspberry-remote das Senden genau dieser Informationen.

Stelle die Schalter an Fernbedienung und Steckdosen nach deinen Wünschen ein und es kann losgehen.

Erster Test

Wechsel in das Verzeichnis von raspberry-remote über

cd raspberry-remote

und gib den Befehl zum Senden:

sudo ./send 11111 2 1

Die ersten fünf Stellen (11111) stehen für den auf Fernbedienung und Dosen eingestellten Code des Sets, die 2 adressiert die zweite Dose und die letzte Ziffer (1) schaltet die Dose ein. Um die zweite Dose wieder auszuschalten wäre dieser Befehl gefordert:

sudo ./send 11111 2 0

Raspberry-remote macht es uns ganz einfach, mit den Steckdosen zu sprechen. Doch jedes Mal den Pi über SSH anzusprechen und den Befehl zu geben, eine Lampe zu schalten, scheint doch etwas mühselig.

Im nächsten Teil kümmern wir uns deshalb um die Einrichtung einer kleinen Website, über die Du die Steckdosen steuern kannst. Zum Beispiel kannst Du sie auf Deinem Smartphone aufrufen und es auf diese Weise in eine magische Fernbedienung für Dein ganzes Zuhause verwandeln.

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