Verkabeln von Sensor und Board

Als Beispiel wird hier ein ESP8266-basiertes Mikrocontrollerboard mit Namen NodeMCU Amica integriert, das man für etwa 6 Euro beim Elektronikhändler des Vertrauens bekommt. Als Sensor dient der barometrische Sensor BME280, mit dem sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck relativ genau messen lassen. Er ist derzeit - stark im Preis gestiegen - für etwa 18 Euro erhältlich. Für beide Bauteile gibt es aber eine ganze Reihe von Alternativen, die teilweise deutlich günstiger sind. Der Anschluss des Sensors erfolgt über die I2C-Schnittstelle, die Belegung der Pins ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben und auch auf dem Foto ersichtlich:

BME280NodeMCU
VIN3,3 V
GNDGND
SCLGPIO5 (=D1) (SCL)
SDA GPIO4 (=D2) (SDA)
Belegung der Pins
  • Flashen mit Balena Etcher (Bild: Dirk Koller)
  • Die Homepage von Home Assistant (Bild: Dirk Koller)
  • NodeMCU Amica mit provisorisch verdrahtetem BME280 (Bild: Dirk Koller)
  • Die Benachrichtigung weist auf neue Geräte hin. (Bild: Dirk Koller)
  • Ein neues Gerät steht zur Konfiguration bereit. (Bild: Dirk Koller)
  • Das Dashboard mit den Messwerten (Bild: Dirk Koller)
NodeMCU Amica mit provisorisch verdrahtetem BME280 (Bild: Dirk Koller)

Arbeiten mit den ESPHome Command Line Utilities

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Mit ESPHome lassen sich ESP-Mikrocontroller durch einfaches Anpassen einer Konfigurationsdatei "programmieren", es muss also kein Programmcode geschrieben und somit keine Programmiersprache beherrscht werden.

Vorausgesetzt, auf dem Rechner finden sich eine aktuelle Python-Version und der zugehörige Paketmanager pip, erfolgt die Installation der ESPHome Command Line Utilities mit den folgenden Kommandos:


pip3 install wheel
pip3 install esphome

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Danach überprüft man am besten die erfolgreiche Installation durch Eingabe von esphome version. Wird hier eine Versionsnummer ausgegeben, hat alles geklappt. Die Konfigurationsdatei für den ESP kann man mit ein wenig Übung von Hand anlegen, aber für den Einstieg bietet sich der Assistent an. Er wird mit folgendem Kommando gestartet:


esphome wizard test.yaml

Nach der Beantwortung der Fragen zu Name, ESP-Typ, Board, WLAN-Netzwerk und OTA-Updates liegt die YAML-Datei im Dateisystem. Sie sieht folgendermaßen aus:

  1. esphome:
  2.   name: livingroom
  3.  
  4. esp8266:
  5.   board: nodemcu
  6.  
  7. # Enable logging
  8. logger:
  9. # Enable Home Assistant API
  10. api:
  11.   password: ""
  12.  
  13. ota:
  14.   password: ""
  15.  
  16. wifi:
  17.   ssid: "DeinWLANName"
  18.   password: "DeinWLANPasswort"
  19.  
  20. # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  21.   ap:
  22.   ssid: "Livingroom Fallback Hotspot"
  23.   password: "lqoafOb79A38"
  24.  
  25. captive_portal:

Was hier noch fehlt, sind die Informationen zum Sensor. Sie werden von Hand mit Hilfe eines Texteditors am Ende der Datei ergänzt:

  1. i2c:
  2.   sda: 4
  3.   scl: 5
  4.  
  5. sensor:
  6.   - platform: bme280
  7.   temperature:
  8.   name: "Temperatur"
  9.   oversampling: 16x
  10.   humidity:
  11.   name: "Luftfeuchtigkeit"
  12.   address: 0x76
  13.   update_interval: 60s

Die Daten wurden der ESPHome-Dokumentation aus den Abschnitten I2C und BME280 entnommen. Besonders wichtig sind die korrekten GPIO-Pins für SDA und SCL. Wer noch nicht mit dem Markup-Format YAML zu tun hatte, sollte unbedingt beachten, dass die Einrückungen durch Leerzeichen eine wichtige Rolle spielen. Im Netz finden sich zahlreiche Beschreibungen des Formats.

Der ESP wird als Nächstes mit Konfiguration und der ESPHome-Software beschrieben. Dazu wird das Board über ein USB-(Daten!-)Kabel an den Rechner angeschlossen und das folgende Kommando ausgeführt:


esphome run test.yaml

Das Ganze dauert dann eine Weile. Plattform-Manager, Tool-Manager und Library-Manager werden installiert, kompiliert und die Software samt Konfiguration auf den ESP übertragen. Zwischendurch ist auszuwählen, ob die Daten über USB oder Over The Air auf das Board übertragen werden sollen. Hier wird ersteres durch die Eingabe von 1 bestätigt.

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 Smart Home für Tüftler: Heimautomatisierung mit Home Assistant und ESPESPHome-Integration in Home Assistant 
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teleborian 06. Sep 2022 / Themenstart

Schellys sind nicht für schweizer Lichtschalter geeignet. Sie haben in der Regel zu wenig...

teleborian 05. Sep 2022 / Themenstart

Ich tue mich schwer da einzusteigen. Ich blicke nicht wirklich durch welches Gerät nun...

SchmidtsKatze 31. Aug 2022 / Themenstart

Hab alles, was ich in HA automatisieren wollte, mit dem NodeRed Addon hingekriegt. HA...

Gokux 31. Aug 2022 / Themenstart

Kannst du doch immer noch? Docker und (fertig)VMs sind ja meist nur zusätzliche...

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