Smarter Kräutergarten mit dem ESP8266 – Teil 2 – Die Außenstation

This entry is part 2 of 3 in the series Smart Garden mit dem ESP8266

Die Hardware (ESP8266) ist da, der Lötkolben auf Betriebstemperatur. Dann kann es ja losgehen.

Im letzten Teil des Smart-Kräutergarten-Projektes ging es um die benötigte Hardware. Jetzt geht es ans Eingemachte.

Du benötigst nun mindestens die erforderliche Hardware, einen Lötkolben samt Lötzinn und die Jumperkabel. Um das Ganze später kompakt und stabil zu verbauen, benötigst du noch die Prototyp Platinen, die Abstandhalter sowie die Jumperbrücken (im Set mit den Jumperkabeln erhältlich).

Im folgenden Video sieht man, wie der Wemos D1 Mini gelötet wird. Ohne Breadboard ist es etwas schwieriger, geht aber trotzdem. Im Zweifel kann man 2 der Sockel aus dem Jumperset nutzen, um die Pins zu fixieren.

Platine vorbereiten

Die Platine dient zum Einen zur Aufnahme des Microcontrollers, zum Anderen dient sie aber auch zum duplizieren der Aus-/Eingänge. 

Die folgende Matrix zeigt die Pin Belegung an. Daraus ergibt sich die Anzahl der benötigten Pins.

Daraus ergibt sich die folgende Auflistung.

  • 4 x VCC (Wemos D1 Mini, BME280, Relais, 5V Pumpe)
  • 4 x GND (Wemos D1 Mini, BME280, Relais, 5V Pumpe)
  • 1 x D2 (Relais)
  • mindestens 1 x D3 (BME280, fungiert als SDA Port des I2C bus)
  • mindestens 1 x D4 (BME280, fungiert als SCL Port des I2C bus)

Wie du siehst nutze ich D3 und D4 als I2C bus. Das bedeutet man kann an diese beiden Pins weitere I2C Sensoren anschließen. Für jeden Sensor müssen VCC, GND, D3 und D4 je einmal herausgeführt werden.

Neue Firmware flashen

Um deinen ESP8266 nun zu konfigurieren, muss die Firmware auf dem Gerät angepasst werden. Im Werkszustand kann der Chip, wie ein Arduino auch, per Code programmiert werden.

Allerdings gibt es eine komfortable Alternative für den ESP8266. Die Firmware ESPEasy bietet über ein Webinterface die Möglichkeit Sensoren und Aktoren einfach im Browser zu konfigurieren.

Ich mache es mir an dieser Stelle einfach, und verweise auf einen Artikel von heise. Der Artikel erklärt wie du unter Windows, Linux oder Mac OS die Firmware installierst.

Hier geht es zum Artikel auf heise.de

Sobald der ESP8266 im lokalen Wifi verfügbar ist, und du dich eingeloggt hast, geht es mit der Verkabelung der Peripherie los.

Verkabelung

Und damit wäre das Thema „Einrichtung der Außenstation“ auch schon fast abgeschlossen. Der letzte Schritt ist das Verkabeln der restlichen Pins.

Dazu nehmen wir wieder die Matrix vom Kapitel „Platine vorbereiten“ und verbinden die jeweiligen Pins.

BME280

  • VCC -> VCC/5V
  • GND -> GND
  • SDA -> D3
  • SCL -> D4

 

Relay

  • VCC -> VCC/5V
  • GND -> GND
  • Signal -> D2
  • C -> VCC/5V

 

Pumpe

  • + -> Relay NO
  • – -> GND

Konfiguration

Nun da der ESP8266 verlötet, auf die Platine gesteckt und mit ESPEasy bestückt ist, geht es ans Konfigurieren.

Gerätename

Im „Config“ Menü kann ein Name für das Gerät vergeben werden. Der Name ist auch gleichzeitig die „Adresse“ über welche das Gerät im W-Lan erreichbar ist.

Neben der IP erreichst du nun den ESP8266 im Browser auch über http://Smart-Garden/

I2C Adresse

Im nächsten Schritt müssen wir dem ESP8266 mitteilen, auf welchen PINS der I2C Bus laufen soll. Wie bereits vorher erörtert, werden dies die PINS D3 und D4 sein.

BME280

Unter „Devices“ legst du nun deinen Barometer Sensor BME280 an. Dazu wechselst du in den Bereich „Devices“ und klickst in Zeile 1 auf „Edit“. Der folgende Dialog zeigt die Einstellungen für den Sensor.

Der Wert Altitude ist die Ortshöhe des Barometers. Dieser Wert hat Einfluss auf die Luftdruckmessng. Ein Weg um an den gewünschten Wert zu kommen ist die Seite mapcoordinates.net. Einfach den Ort in der Karte eintragen und Wert ablesen.

Anschließend ganz unten auf „Submit“ und anschließend auf „Close“. Sofern du alles richtig gemacht hast, erscheinen nun in der Devices-Übersicht die entsprechenden Werte.

Relay

Auch unter „Devices“ legst du nun noch das Relay an. Du klickst in Zeile 2 auf „Edit“. Der folgende Dialog zeigt die Einstellungen für das Relay. Anschließend wieder „Submit“ und „Close“.

Diese hängen davon ab, ob das Relay Low-Level oder High-Level schaltet. Um das herauszufinden, schaust du dir den aktuellen Wert der Pumpe/des Relays in der Devicesübersicht an.

Wert = 0 => High-Level

Wert = 1 => Low-Level

Wer es genauer wissen möchte findet im Internet ausreichend Informationen.

Nun aber zu den Tests.

Low Level

Anschalten: http://<ip-espeasy>/control?cmd=GPIO,4,1

Abschalten: http://<ip-espeasy>/control?cmd=GPIO,4,0

High Level

Anschalten: http://<ip-espeasy>/control?cmd=GPIO,4,0

Abschalten: http://<ip-espeasy>/control?cmd=GPIO,4,1

Die 4 ist in diesem Beispiel die interne Kennung des Pins GPIO-4 (D2).

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