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Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
07.01.2019, 09:22
Beitrag #1
Photo Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Hallo,

Kurz zu mir, ich bin Softwareentwickler mit einem Master in Computer Controlled Systems und bisher Beruflich Richtung Machine Learning unterwegs, privat ist mir das aber zu soft und ich brauche was härteres.

Deshalb wollte ich mein altes Wissen in Firmware auffrischen und mit Arduinos anfangen. Das Projekt besteht aus Teilen.

Das Erste wäre logischerweise, ein
Elegoo Nano V3 Entwicklerboard für Arduino Atmega328P CH340
generell mal zum Laufen zu kriegen.

Schritt 2 wäre dann die Steuerung eines Relais.

Als Schritt 3 würde ich gerne einen Satz
Ws2812 5050 Rgb Led
ansteuern und somit das mit der Beleuchtung austesten.

Wenn das alles klappt gehe ich über und fernsteuere das mit einem
nRF24L01 von Kuman.

Kaufen würde ich mir neben all diesem auch:
Ein Steckbrett
Einen Satz Widerstände
Einen Satz Kondensatoren
Kabel zur Verbindung
Logischerweise einen 5V AC DC Wandler
Lochrasterplatten
Einem 5V zu 3.3V Wandler, nur zur Sicherheit
ESP8266-12E als Plan B bzw. falls mir das immer noch nicht hart genug ist.

Nun die Frage, habe ich hardwareseitig irgendetwas übersehen oder vergessen?

Ist der Schwierigkeitsgrad richtig abgestuft?
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07.01.2019, 10:05
Beitrag #2
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Hallo,

das Wort "Arduino" mit dem Wort "Hart" mit deinem Hintergrund in Verbindung zu setzen, scheint mir falsch eingeschätzt zu sein.

Zum Einstieg aber völlig in Ordnung. Wenn du die Basics drin hast, kannst du gleich auf die Espressifs umsteigen, sofern du deine IoT/Smarthome-Geschichten ohne Kabel anbinden willst.

Und weiter zur "Härte":

Der letzte Schritt sollte ein ESP im Deepsleep sein, der unter 10µA im Sleep zieht, aber dennoch Smarthome/IoT geeignet ist. (Für mich bedeutet IoT "Eine Kabellose Wetterstation mit Solar" die Daten an eine Zentrale (z.b. Raspi) schickt und du diese so auswerten kannst.)

Das beinhaltet aber starke Modifikationen von den Dev-Boards bis hin zu Platinen-Eigenkreationen wo du alles selbst auflöten musst.

Bin mal gespannt!
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07.01.2019, 10:08 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 07.01.2019 10:09 von amithlon.)
Beitrag #3
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Hallo,

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Kurz zu mir, ich bin Softwareentwickler mit einem Master in Computer Controlled Systems und bisher Beruflich Richtung Machine Learning unterwegs, privat ist mir das aber zu soft und ich brauche was härteres.
Damit gehe ich davon aus, daß programmieren kannst, also weißt, wozu Variablentypen, for/next, while, funktionen usw. usw. prinzipiell da sind.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Das Erste wäre logischerweise, ein
Elegoo Nano V3 Entwicklerboard für Arduino Atmega328P CH340
generell mal zum Laufen zu kriegen.
Ich gehe jetzt mal von Windows aus, also ArduinoIDE runterladen, installieren, evtl. den CH34x-Treiber selber nachinstallieren und sich freuen, daß die COM des nano beim Anstecken auftaucht.
Schau mal nach ArduinoIDE portable installieren und und installiere die portable. Hat eigentlich nur Vorteile.
Damit sollte der erste Nachmittag/Abend rum sein.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Schritt 2 wäre dann die Steuerung eines Relais.
Deine Hardwarekenntnisse mußt Du selbst einschätzen, Logikpegel, Stromaufnahme usw. usw. wirst Du einschätzen müssen.
Damit sollte der zweite Nachmittag/Abend rum sein.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Als Schritt 3 würde ich gerne einen Satz
Ws2812 5050 Rgb Led
ansteuern und somit das mit der Beleuchtung austesten.
Wenn Du nach dem erfolgreichen Test mehr als 3-4 WS2812 LEDs nimmst, wirst Du Dich mit deren Stromverbrauch, Netztel, Verkabelung auseinanderstzen müssen.
Mit den ersten Versuchen wirst Du den dritten Nachmittag/Abend brauchen.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Wenn das alles klappt gehe ich über und fernsteuere das mit einem
nRF24L01 von Kuman.
Das wird etwas länger dauern, Pinzuordnungen, Anschlüsse, die passende Library grundsätzlich kennenlernen.

Nicht eingerechnet ist bei allem, wie schnell Du mit der Software umgehen lernst, die üblicherweise vorhandenen Beispiele der Libraries verstehen lernst usw.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Kaufen würde ich mir neben all diesem auch:
Ein Steckbrett
Einen Satz Widerstände
Einen Satz Kondensatoren
Kabel zur Verbindung
Ein paar übliche LEDs und Taster könnten auch sinnvoll sein.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Logischerweise einen 5V AC DC Wandler
Warum willst Du 5V AC in 5V DC wandeln? Oder meinst Du ein 5V Netzteil für 230V? Zuerst kann USB den Kram versorgen. Wenn Du mehr Strom brauchst, denke über die Versorgung der Komponenten nach, Nano am USB zum Programmeiren und Testen und Relais, WS2812 usw. am externen Netzteil.
Potenzialgeschichten beachten. Die Arduinos mögen es nicht so, wenn man sie gleichzeitig vom USB und über eine externe Spannung an 5V oder Vin versorgt, vermeide das.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Lochrasterplatten
Einem 5V zu 3.3V Wandler, nur zur Sicherheit
Ist für Sensoren oder Displays sinnvoll, aber auch an ein paar Pegelwandler 5V/3,3V denken.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  ESP8266-12E als Plan B bzw. falls mir das immer noch nicht hart genug ist.
Nimm ESP8266 d1 mini und spiele Deine Vorhaben auf beiden auf Nano und ESP8266 durch, der Vorteil der ArduinoIDE an dieser Stelle ist es, daß Du meist nur den Boardtyp richtig auswählen mußt und die einfachen Sketche sich meist direkt oder mit wenig Anpassung für beide Boards compilieren lassen.

(07.01.2019 09:22)Vapalus schrieb:  Ist der Schwierigkeitsgrad richtig abgestuft?

Darüber kannst Du jetzt nachdenken und/oder weiter fragen.

Gruß aus Berlin
Michael
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07.01.2019, 10:24 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 07.01.2019 10:35 von Vapalus.)
Beitrag #4
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Jedenfalls erst einmal danke für die Antworten. Da ist viel dabei, über das ich nachdenken muss: Die doppelte 5V Versorgung (Da es ein Trafo mit 5V Output sein wird, plus ein USB Anschluss vom Rechner) kann natürlich zu Problemen führen, und mir fällt auf, dass Transistoren sinnvoll sein könnten, um das Relais anzusteuern.
Pegelwandler waren mir auch nicht in den Sinn gekommen, ist ein Arduino nicht 3.3V?

Deep Sleep will ich erst einmal vermeiden. Das ist zwar eine gute Idee für einen „Urlaubsmodus“ im Batteriebetrieb, aber ich bin Anfänger. Mir graut außerdem vor Experimenten mit Lithium im eigenen Heim, da möchte ich erst Erfahrung sammeln. Wenn solche Sachen brennen...

Da hier schon auf Billy the Gates eingegangen wurde, was bräuchte ich für Debian?

So als Anmerkung: nein, progammieren ist nicht das Problem. Ich entdecke nur immer wieder Neues: Widerstände an den Output des Arduino, um ihm zu schützen, Kondensatoren an die Stromversorgung, wegen der Spannungsschwankungen, etc. Das Ganze ist deutlich Hardwarenah und nicht mit KI zu vergleichen. Insofern etwas „härteres“.
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07.01.2019, 10:38
Beitrag #5
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Hallo,

es gibt z.B. den Nano als 3,3V Typ dann mit 8MHz Takt, gängig ist aber die 5V version mit 16MHz Takt.
Zu Debian kann ich direkt nichts sagen, wird sicher noch jemand was zu sagen können.

Gruß aus Berlin
Michael
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07.01.2019, 10:51
Beitrag #6
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
(07.01.2019 10:24)Vapalus schrieb:  Deep Sleep will ich erst einmal vermeiden. Das ist zwar eine gute Idee für einen „Urlaubsmodus“ im Batteriebetrieb, aber ich bin Anfänger. Mir graut außerdem vor Experimenten mit Lithium im eigenen Heim, da möchte ich erst Erfahrung sammeln. Wenn solche Sachen brennen...

Wenn du Batteriebetrieb in Erwägung ziehst, können auch 3 AA Batterien die Lösung sein.

Zu Lithium Ionen: im 18650 Format als geschützte Zelle nicht gefährlich, da Schutzschaltung integriert ist.

Zu Lithium Polymer: Viele Zellen haben schon eine Schutzplatine im Pack drin.

Die meisten Lithium Zellen sind weniger gefährlich als im Internet oft dargestellt wird.

Wenn du nicht zu tief entlädst, nicht überlädst und nicht kurzschließt oder gar mechanisch drauf einwirkst (Nagel mit Hammer durch hauen), dann passiert nichts.


Dennoch ist es gut, vorsicht walten zu lassen wie du schon geschrieben hast.

Erarbeite dir erstmal alles mit Arduinos über USB versorgt, dann steig auf die ESPs um (Wemos D1 z.b.) dann kannst du ja mal ein ESP8266 mit Breakoutboard nehmen, dann evtl ESP32.... usw je nach bedarf.
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07.01.2019, 10:56
Beitrag #7
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
Hallo,

bei ESP8266 ist bei mir LiFePO4 der Akkutyp der Wahl. Kein Spannungsregler nötig und gelten als eigensicher.
Lassen sich auch recht gut "mißhandeln" was Entladung angeht.

Gruß aus Berlin
Michael
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07.01.2019, 10:59
Beitrag #8
RE: Planung: IOT; Lampensteuerung, Steckdosen, Bewegungsmelder
(07.01.2019 10:56)amithlon schrieb:  Hallo,

bei ESP8266 ist bei mir LiFePO4 der Akkutyp der Wahl. Kein Spannungsregler nötig und gelten als eigensicher.
Lassen sich auch recht gut "mißhandeln" was Entladung angeht.

Gruß aus Berlin
Michael

Hab ich erstmal außenvor gelassen, weil er ja sowieso noch nicht mit Lithium experimentieren will.

Meine ESP32-Platinen verbrauchen im Deepsleep inkl. LDO (HT7833) ca. 10µA.

5 davon gehen im LDO drauf. Rest der ESP.

Aber das ist hier ja nicht das Thema
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