Funksteckdosen steuern mit dem Raspberry Pi (433MHz)  

Funksteckdosen steuern mit dem Raspberry Pi (433MHz)

Seitdem intelligente Sprachassistenten wie Siri und Alexa den Smart-Home-Sektor aufmischen, wurde der Markt regelrecht mit WLAN-Steckdosen überflutet. Alte Funksteckdosen, die mittels Fernbedienung gesteuert werden, wirkten dagegen altbacken und wenig zukunftstauglich. In diesem How-to zeigen wir Ihnen, wie Sie alte Funksteckdosen mithilfe eines Raspberry Pis in Ihr Netzwerk einbinden und steuern können.

Das Projekt

Geeignet für: Fortgeschrittene
Zeitaufwand: 30 min
Budget: 50 € – 70 €
Benötigte Komponenten: Raspberry Pi 2 (oder aufwärts), SD-Karte, Breadboard, Jumperkabel, 433 MHz Sender und Empfänger, Funksteckdosen

Raspberry Pi einrichten

Wenn Sie bereits einen Raspberry Pi besitzen, dann können Sie diesen Schritt überspringen. Falls dies nicht der Fall ist, können Sie das aktuelle Betriebssystem auf der Seite https://www.raspberrypi.org/downloads/ herunterladen. Zahlreiche ausführliche Anleitungen zu der Einrichtung finden Sie im Netz, weswegen wir in diesem How-to nicht weiter darauf eingehen wollen.

Verkabelung

Das Sendermodul hat wie in der Abbildung 1 genau drei Anschlüsse (von links nach rechts):

  • DATA ➔ Pin 11 auf dem Raspberry
  • VCC ➔ Pin 2 auf dem Raspberry
  • GND ➔ Pin 6 auf dem Raspberry

Das Empfängermodul besitzt vier Anschlüsse. Davon werden lediglich drei benötigt (von links nach rechts):

  • VCC ➔ Pin 2 auf dem Raspberry
  • DATA ➔ PIN 12 auf dem Raspberry
  • Frei
  • GND ➔ Pin 6 auf dem Raspberry
Abbildung 1: Verkabelung des Raspberry Pis mit dem Sendermodul (links) und Empfängermodul (rechts)

Was ist „Pilight“?

Pilight ist eine Open-Source-Software, mit der Sie die GPIO-Pins des Raspberry Pis mithilfe einer Weboberfläche (GUI) steuern können. In der Hausautomatisierung wird der Raspberry Pi oftmals als Steuerzentrale verwendet, weshalb Open-Source-Software wie Pilight, wiringPi usw. entwickelt wurden. Es gibt unzählige Möglichkeiten, eine Funksteckdose mithilfe des Raspberry Pis zu steuern. In diesem How-to werden wir Ihnen lediglich eine Möglichkeit zeigen.

Installation Pilight

Die Installation erfolgt über APT (Advanced Packaging Tool). Hierfür muss die Datei source.list editiert werden. Öffnen Sie zunächst das Terminal auf dem Raspberry Pi und geben Sie den folgenden Befehl ein:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Fügen Sie am Ende der Datei folgende Zeile ein und speichern Sie anschließend die Datei mit Strg+X, Y und Enter:

deb http://apt.pilight.org/ stable main

Als nächstes benötigen Sie den Schlüssel, mit welchem die Pakete geprüft und aktualisiert werden können. Führen Sie diese zwei Zeilen nacheinander durch:

sudo wget -O - http://apt.pilight.org/pilight.key | sudo apt-key add -

sudo apt-get -y update

Nun können Sie Pilight über diesen Befehl installieren. Dieser Vorgang kann einige Minuten dauern:

sudo apt-get -y install pilight

Einrichtung der Funksteckdosen

Die Funksteckdosen RCS 1000 N Comfort von Brennenstuhl sind für dieses Projekt bestens geeignet. Da die Steckdosen unverschlüsselt über 433 MHz angesteuert werden können, ist es sehr einfach, den „Funkcode“ auszulesen und diesen für die Steuerung zu verwenden. Zudem lassen sich die Funkcodes mithilfe des integrierten Dip-Schalters (siehe Abbildung 2) manuell ändern, wodurch mehrere Steckdosen gleicher Hersteller benutzt werden können.

Schrauben Sie zunächst die kleine Abdeckung unter der Steckdose auf (siehe Abbildung 2). Nun sehen Sie unter der Abdeckung zehn Schaltern, die jeweils auf ON oder OFF eingestellt werden können.

Abbildung 2: DIP-Schalter zur Einstellung des Systemcodes/Funkcodes und Unitcodes

Mit den Zahlen 1-5 können Sie den Systemcode einstellen, mit dem die Steckdosen angesprochen werden können. Um jedoch eine bestimmte Steckdose steuern zu können, muss jede Steckdose noch zusätzlich einen eigenen Unitcode besitzen. Da es ein binäres System ist, müssen die eingestellten Codes in Dezimalsystem umgerechnet werden, da dies später für die Programmierung noch wichtig sein wird.

Als Beispiel können Sie die Dip-Schalter wie in der Abbildung 2 einstellen. Das heißt 1, 2 und 3 sind auf ON und als Unitcode wählen Sie für die erste Steckdose A.

Den Systemcode erhalten Sie aus der Summe der Dezimalzahlen, bei denen im Binärsystem eine 1 vorliegt, d.h.:

2⁰ + 2¹ + 2² = 1 + 2 + 4 = 7

Sie haben in diesem Fall einen Systemcode von 7.
Es sind also theoretisch 1024 verschiedenen Systemcodes möglich.

Nun müssen Sie noch den Unitcode ermitteln:

In unserem Fall ist der Unitcode im Dezimalsystem eine 1, da der Dip-Schalter nur bei A auf ON steht. Sie können natürlich auch weitere Steckdosen verwenden. Benutzen Sie dafür die noch frei gebliebenen Unitcodes.

Pilight Einrichtung

Starten Sie das Terminal auf dem Raspberry Pi und geben Sie folgende Zeile ein:

sudo nano /etc/pilight/config.json

Mit diesem Befehl öffnen Sie eine Datei, die der Abbildung 3 ähnelt. Zunächst sind die Punkte „devices“ und „gui“ bei Ihnen leer. Füllen Sie die Zeilen nun wie in der Abbildung 3. Ändern Sie ebenfalls die Zeilen bei „settings“ so, dass es wie in der Abbildung 3 aussieht. Der Code wurde hier exemplarisch für zwei verschiedenen Steckdosen konfiguriert, die sich lediglich vom unitcode unterscheiden. Achten Sie dabei auf die richtige Codierung an den Steckdosen und in der config-Datei. Speichern Sie anschließend die Datei mit STRG+X, Y und ENTER.

Starten Sie die Web-GUI mit der folgenden Zeile:

sudo service pilight start

Wenn keine Fehlermeldungen angezeigt werden, können Sie in Ihrem Webbrowser die IP-Adresse Ihres Raspberry Pis aufrufen (siehe Abbildung 4). Falls alles richtig konfiguriert wurde, müssen sich die Steckdosen mit dem Schalter nun an- und ausschalten lassen können.

Achten Sie bei Änderung der config-Datei immer darauf, dass das Web-GUI vorher ausgeschaltet ist:

sudo service pilight stop

Mit diesem How-to haben wir Ihnen eine Möglichkeit gezeigt, wie das Ansteuern einer Funksteckdose funktioniert. Andere Möglichkeiten basieren auf demselben Funktionsprinzip. Sie können nun Ihrer Kreativität freien Lauf lassen.

Abbildung 3: Pilight-Config Datei
Abbildung 4: Web-GUI
 

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