Archiv für den Monat August 2016

Enviro pHAT am Raspberry Pi (Zero)

Die englische Firma Pimoroni bietet sogenannte pHATs (HAT = Hardware at Top) für den Raspberry Pi an. Von den Abmessungen her orientieren sich diese am Raspberry Pi Zero. Das Interface ist aber durch den 40-poligen GPIO-Stecker definiert, so dass ein solches pHAT auf jeden, diesen Stecker aufweisenden Raspberry Pi installiert werden kann.

Enviro pHAT umfasst vier unterschiedliche Sensoren, die die Messung von Temperatur und Druck, Licht und Farben (RGB), Bewegung in drei Achsen, Ausrichtung des Magnetfelds (Compass) und Gleichspannung über vier Analog-Eingänge ermöglichen. Ausserdem befinden sich zu Beleuchtungszwecken zwei weisse LEDs auf diesem pHAT.

Enviro pHAT Features:

  • LSM303D accelerometer/magnetometer sensor (I2C Slave Addr 0x1d)
  • TCS3472 light and RGB colour sensor (I2C Slave Addr 0x29)
  • ADS1015 4-channel 3.3v, analog to digital sensor (ADC) (I2C Slave Addr 0x48)
  • BMP280 temperature/pressure sensor (I2C Slave Addr 0x77)
  • Two LEDs for illumination (GPIO4)

i2c map

Eine Python Library unterstützt eine komfortable Programmierung in Python. Installation und Inbetriebnahme sind im Dokument „Getting started with Enviro pHAT“ beschrieben.

Bei der Inbetriebnahme blieben die LEDs dunkel. Es muss sicher gestellt sein, dass GPIO4 frei zur Verfügung steht und das Script setup.py gestartet wurde. Danach sollte alles problemlos laufen.

Mit dem Script test_all.py kann nun jede Funktion des Enviro pHAT getestet werden. Der Screenshot zeigt die Ausgabe über die Console.

Unbenannt

#!/usr/bin/env python

import sys
import time
import datetime

from envirophat import light, weather, motion, analog, leds


def write(line):
 sys.stdout.write(line)
 sys.stdout.flush()

write("--- Enviro pHAT Monitoring ---")

try:
 while True:
 leds.on()
 time.sleep(0.02)
 leds.off()
 rgb = light.rgb()
 analog_values = analog.read_all()

output = """
Date : {n}
Temperature: {t} grd C
Pressure : {p} hPa
Light : {c}
RGB : {r}, {g}, {b} 
Heading : {h}
Analog : 0: {a0}, 1: {a1}, 2: {a2}, 3: {a3}
""".format(
 n = datetime.datetime.now(),
 t = round(weather.temperature(),2),
 p = round(weather.pressure(),2),
 c = light.light(),
 r = rgb[0],
 g = rgb[1],
 b = rgb[2],
 h = motion.heading(),
 a0 = analog_values[0],
 a1 = analog_values[1],
 a2 = analog_values[2],
 a3 = analog_values[3]
 )
 output = output.replace("\n","\n\033[K")
 write(output)
 lines = len(output.split("\n"))
 write("\033[{}A".format(lines - 1))

time.sleep(10)
 
except KeyboardInterrupt:
 pass

 

 

Advertisements

SONOFF über MQTT steuern

Im Blogbeitrag Sonoff Wifi Smart Switch mit NODEMCU Firmware hatte ich die vorbereitenden Arbeiten beschrieben, um den Sonoff Smart Switch mit einer eigenen Firmware auszustatten. Ziel ist, den Sonoff Smart Switch von einem MQTT Client aus zu steuern. Das kann ein beliebiges Linux-Device, wie ein Raspberry Pi o.ä. sein, oder ein MQTT Client auf dem Smartphone.

Das grundsätzliche Vorgehen zum Start eines Anwendungsprogramms (credentials.lua, init.lua, sonoff.lua) auf dem ESP8266/NodeMCU wird hier als bekannt vorausgesetzt. In meinem Buch zu NodeMCU ist das im Detail beschrieben.

MyMQTTIch verwende hier MyMQTT aus dem Google Play Store auf einem Android Smartphone. Es gibt Alternativen sowohl für Android als auch für iOS.

Um sich an den Datenaustausch über das MQTT-Protokoll heranzutasten, bietet sich die Verwendung eines freien Broker-Dienstes als Spielwiese an. Der CloudMQTT-Broker der schwedischen Firma 84codes AB ist eine solche Möglichkeit. CloudMQTT sind Mosquitto Server in der Cloud.

Zum Erstellen einer CloudMQTT-Instanz ist es erforderlich, unter http://www.cloudmqtt.com/ ein Konto einzurichten und sich für einen Kunden-Plan zu entscheiden. Als Testfeld nutze ich den freien Plan Cute Cat.
Die Anmeldung eines Kundenkontos erfolgt über eine eMail-Adresse, an die ein Link zur
Freischaltung verschickt wird. Nach dem Erzeugen einer CloudMQTT-Instanz werden die Informationen zur erzeugten Instanz angezeigt. Alle in der folgenden Abbildung gezeigten Daten werden vom System zugewiesen. Das trifft auch für den Usernamen und das Password zu.

cloudmqtt

Ist die brokerseitige Einrichtung abgeschlossen, dann kann der MQTT Client MyMQTT eingerichtet werden.Die folgenden Screenshots zeigen die von MyMQTT abonierten Mitteilungen (Subscribe), das Versenden von Mitteilungen zum Schalten des Sonoff Smart Switches und die Protokollierung auf dem Dashboard.
subscribe

Mein MQTT Client abonniert durch die Angaben SONOFF/+/# alle gesendeten Sonoff-Mitteilungen. Zusätzlich sind alle Mitteilungen aus einem Netzwerk von Temperatursensoren abonniert (DHT11/+/#).

 

 

 

 

Publish

 

Gesendet wird von diesem MQTT-Client hier nur der Topic SONOFF/ESP8266-1878840/state mit 0 (Ausschalten) oder 1 (Einschalten) als Dateninhalt.

 

 

 

dashboard

 

 

Im Dashboard können nun die abonnierten Mitteilungen verfolgt werden.

Der eingesetzte Sonoff Smart Switch meldet sich mit einer Client-ID in seinem Topic, die automatisch durch dessen Chip-ID erzeugt wird. Die Adressierung ist damit eindeutig.

Im wesentlichen kann der durch die versendeten Mitteilungen beeinflusste Schaltzustand verfolgt werden.

Gelegentlich wird dieser Vorgang durch eine periodische  gesendete Mitteilung eines Sensors für Temperatur und Luftfeuchtigkeit unterbrochen.

 

Weiterlesen