Display für Homematic selber gebaut – für unter 10 EUR (Teil 1 von 2)

Homematic ist ein super System. Die zahlreichen verfügbaren Komponenten lassen kaum Wünsche offen.

Kaum !

Was aber, wenn die angebotenen Status-Anzeigen einfach nicht in das Erscheinungsbild der neuen Wohnzimmer-Einrichtung passen wollen, oder Euren Anforderungen nicht genügen ?

Selber bauen !

Meine Anforderungen waren:

• Grafik-fähig
• stromsparend
• groß !  Auch aus der Ferne (von der Couch) gut ablesbar
• kostengünstig
• ohne viele Kabel auskommen, Steuerungsmöglichkeiten per Funk
• sollte zur Wohnzimmer-Einrichtung “passen”.
• und natürlich mit Homematic flexibel ansteuerbar sein

Einsatzzwecke

Das Status-Display soll eingesetzt werden, um beispielsweise

• den aktuellen Status der verschiedenen Komponenten anzuzeigen (Alarmsystem, Außentemperatur, offene Fenster usw.)
• Zustände der einzelnen Räume (Temperatur, Heizung, Licht usw.) anzuzeigen
• usw.

So siehts aus… die fertige Lösung

Das fertige LED-Matrix Display Marke China-Eigenbau im Einsatz…

Ein Display integriert in die Wohnztimmer-Möbel, hier hinter einer halbdurchlässigen Rauchglas-Scheibe montiert. Steuerbar per Homematic über MQTT oder über NodeRED im Raspberry Pi.

Das Display

Eine 4fache 8×8 Matrix mit Max7219 Controller vom Ebay-Händler aus China – für knapp 5 EUR

Bei Auswahl der Hardware habe ich mich beim eigentlichen Display für eine 8×8 LED-Matrix entschieden. Diese gibt es mit 4 Modulen in Reihe auf einer Platine direkt mit passendem MAX7219 Controller zur einfachen Ansteuerung.
Damit ergeben sich 4x8x8 Pixel also 24×8 = 256 einzelne LEDs. Wem das noch nicht reicht, kann zwei dieser Module horizontal oder auch vertikal kombinieren und kommt auf 512 bzw. 48×8 oder 24×16 LED-Pixel.  Denkbar wären vielleicht noch mehr davon, aber es könnte sein, dass der Controller an seine Grenzen kommt. Hierzu liegen mir noch keine Erfahrungswerte vor, die verwendete Software spricht von maximal 8 verwendbaren 8×8 Modulen.

Erfreulich: Ein 4er Modul kostet gerade mal um die 5 EUR.  Ein einzelnes sogar nur 1,50 EUR.  Ziel kostengünstig:  erreicht !  Nur etwas Geduld mitbringen, die Lieferung aus China kann schonmal 6-8 Wochen dauern – dafür aber versandkostenfrei. Verrückte Globalisierung !

OK,. ein Display haben wir, aber wie kann die Homematic damit sprechen ?

Der Controller

Unser Allheilmittel:  Der Arduino. Naja, nicht ganz. Der Arduino ist super, nur fehlt ihm etwas Entscheidendes:  Die Netzwerk-Schnittstelle. Ein Netzwerk-Shield ? Geht, ist aber vergleichsweise zu teuer, zu umständlich, zu gross.  Irgendwelche anderen Funk-Module ? Zu unflexibel für andere Einsatzzwecke.  Also was tun ?

Es muss kein Arduino sein. Es reicht auch ein vergleichbarer Microcontroller, der die Netzwerkschnittstelle evtl. schon mitbringt und vielleicht noch leistiungsfähiger, aber wesentlich günstiger ist – bei genau so einfacher und komfortabler Programmierung.

Gibts nicht ? Doch !  Es lohnt sich wieder der Blick nach China:

ESP-8266 -12e Microcontroller – aus China ab 4 EUR zu bekommen. Hier in der Bastel-Version mit Breadboard-PINs.

Der Kandidat nennt sich ESP8266, hier in der Variante 12E abgebildet und bringt eine ganze Menge mit:

• 40 MHz CPU
• 4 MB Flash Speicher
• WLAN integriert
• USB-Programmer an Board
• sehr klein !
• über die Arduino-IDE programmierbar
• jede Menge GPIOs

Er bringt natürlich auch alle für Microcontroller erdenklichen Schnittstellen mit, so auch für den SPI-Bus, welchen wir für die Ansteuerung des LED-Controllers verwenden.

Den ESP 8266 gibt es noch in anderen Versionen, teilweise noch kleiner (Briefmarken-Format, dann aber ohne USB-Programmer) und günstiger.

Briefmarken-Format. ESP-8266 hier in der Mini-Version ohne Vollständige PIN-Ausführung, aber genau so leistungsstark incl. vollständiger WLAN-Schnittstelle. Der Transistor dient nur dem Größen-Vergleich

Verkabelung

ESP8266 und das LED-Modul können über den SPI-Bus miteinander verbunden werden. Dafür sind neben der Stromversorgung (3,3V + GND) nur noch 3 weitere Kabel nötig.

Die Modul-Anschlüsse: VCC (+3V), GND (Masse), DIN, CS, CLK

Ein starkes Team: ESP8266-12E und Max7219 LED-Matrix im 4er Paket – Gesamtpreis: 8,96 EUR incl. Kabel !

PIN-Belegung LED-Modul => ESP8266:

• DIN => D7
• CS => D8
• CLK => D5
• VIN => 3.3V
• GND => GND

Die Software

Dann fehlt jetzt nur noch die Software….

(Fortsetzung mit Teil 2 “Software”   folgt in Kürze !)

Bleibt dran !

Viel Spaß beim Basteln….

Kami