Tutorial: Tür- und Fenstersensor

Tutorial: Tür- und Fenstersensor

Dieser flexible Tür- und Fenstersensor wurde speziell zur Anbindung an Smarthome-Systeme konzipiert. Mögliche Einsatzszenarien sind die Beleuchtungssteuerung, Raumüberwachung oder Heizungssteuerung. 

Die Integration mit dem Smarthome-System erfolgt via ESPHome. ESPHome bietet einerseits eine direkte Integration mit Home Assistant und andererseits eine Integration via MQTT mit weiteren Smarthome-Systemen. Aufgrund ihrer Einfachheit und der umfassenden Integrationsmöglichkeiten basiert unsere Referenzimplementierung auf Home Assistant.

Hardware

Bauteile

Zum Aufbau werden folgende Bauteile benötigt:

Das komplette Set an Bauteilen in unserem Shop:

D1 Mini NodeMCU löten

Damit der „D1 Mini NodeMCU“ in das Breadboard gesteckt werden kann, muss er zuerst mit den Pin-Leisten verlötet werden.

Dabei bitte darauf achten, dass die Pin-Leisten rechtwinklig angelötet werden, damit sie später auch zum Breadboard passen. Dazu kann man auch erstmal pro Pin-Leiste einen Pin anlöten und nach Abkühlen alles auf das Breadboard setzen (noch nicht einstecken), um zu prüfen, ob es passt. Falls OK, können dann einfach die weiteren Pins gelötet werden. Falls noch nicht OK (falscher Winkel), kann durch Erwärmen des bereits gelöteten Pins der Winkel der Pin-Leiste noch einfach korrigiert werden.

Stecken

Im nächsten Schritt werden alle Bauteile auf das Breadboard gesteckt.

Das folgende Fritzing-Schaubild gibt einen guten Überblick.

Erster Test

Werden die Bauteile falsch verdrahtet und der NodeMCU an den PC angeschlossen, so kann dies zur Beschädigung des USB-Ports des PCs führen. Daher testen wir erst einmal, indem wir den NodeMCU an ein klassisches USB-Ladegerät oder eine Powerbank mit USB-Kabel anschließen. Wird dort nichts zu heiß, ist das schon einmal ein gutes Zeichen.

Home Assistant Grundeinrichtung

Unsere Referenzimplementierung basiert auf Home Assistant.

Zur Grundeinrichtung von Home Assistant siehe: https://www.home-assistant.io/getting-started/.

ESPHome

Automatische Einrichtung

Über folgenden Link kann die bereits vorbereitete Firmware einfach über USB aus dem Browser installiert werden: https://neoe-io.github.io/tuer-und-fenstersensor/

Dazu befolgen wir diese Schritte:

  1. Den Tür- und Fenstersensor per USB mit dem Computer verbinden, auf dem dieses Tutorial angezeigt wird
  2. Auf der sich öffnenden Seite auf "INSTALL" klicken
  3. Verfügbaren USB-Port (z.B. COM4) auswählen
  4. Auf "INSTALL TÜR- UND FENSTERSENSOR" klicken
  5. Auf "INSTALL" klicken und erstmal abwarten
  6. Auf "NEXT" klicken
  7. Die Wi-Fi Verbindungsdaten angeben und "CONNECT" klicken
  8. Auf "ADD TO HOME ASSISTANT" klicken
  9. Auf "OPEN LINK" klicken
  10. In der Meldung "Wir haben diese entdeckt, willst du sie einrichten" auf den fenster-sensor-xxxxxx klicken (xxxxxx entspricht der MAC-Adresse des Sensors)
  11. Bei der Meldung "Gefundener ESPHome-Knoten" auf "ABSENDEN" klicken
  12. Und nun noch den gewünschten Bereich auswählen und auf "FERTIG" klicken
  13. In ESPHome bei dem fenster-sensor-xxxxxx auf "ADOPT" und danach auf "INSTALL" klicken und die gewünschte Verbindungsmethode (z.B. Wirelessly) auswählen und warten bis alles installiert ist

Alternativ: manuelle Einrichtung

Grundeinrichtung von ESPHome

Zur Grundeinrichtung von ESPHome befolgen wir die auf https://esphome.io/ verfügbare "getting started" Anleitung. Diese ist in zwei Varianten verfügbar:

  • From Home Assistant
    Diese Variante der Anleitung erklärt die Einrichtung von ESPHome mit Home Assistant. Wir empfehlen diese Variante aufgrund ihrer Einfachheit und der umfassenden Integration mit Home Assistant.
  • Using the command line
    Diese Variante der Anleitung erklärt die Einrichtung von ESPHome "standalone". Diese Variante ist erforderlich, wenn ESPHome mit anderen Smarthome-Systemen via MQTT verbunden werden soll.

+ New Device

Im ESPHome Dashboard klicken wir rechts unten auf "+ New Device" und hinterlegen im darauffolgenden Wizzard folgende Informationen:

  • Name: moodlight
  • Device type: pick specific board -> Wemos D1 and Wemos D1 mini

Anschließend klicken wir auf "install" und wählen die von uns favorisierte Installationsart. 

YAML-Datei ergänzen

Die generierte YAML-Datei ergänzen wir am Ende nun um folgende Zeilen:

switch:
  - platform: gpio
    pin: D4
    id: status_led

binary_sensor:
  - platform: gpio
    name: "Fenster Wohnzimmer"
    id: fenster_wohnzimmer
    device_class: window
    pin:
      number: D5
      mode:
        input: true
        pullup: true
    on_state:
      then:
        - if:
            condition:
              binary_sensor.is_on: fenster_wohnzimmer
            then:
              - switch.turn_on: status_led
            else:
              - switch.turn_off: status_led

Anschließend klicken wir auf "safe" und erneut auf "install", um die ergänzte Konfiguration hochzuladen.

Home Assistant

Nachdem die Konfiguration nun via ESPHome installiert ist, wird unser Tür- und Fenstersensor automatisch von Home Assistant erkannt und über die Meldung "New devices discovered" zur Einrichtung angeboten.

Nun können wir in Home Assistant Automatisierungen einrichten, welche abhängig vom Status des Tür- und Fenstersensors Funktionen steuern.

Andere Smarthome-Systeme

Es gibt eine Vielzahl spannender Smarthome-Systeme, welche eine MQTT-Anbindung via ESPHome unterstützen. Allerdings würde eine Beschreibung für jedes MQTT-kompatible Smarthome-System den Rahmen dieses Tutorials sprengen. Daher haben wir uns bewusst auf das Beispiel mit Home Assistant konzentriert, da hier die Integration mit ESPHome besonders einfach und umfassend ist. Für Details zu anderen Smarthome-Systemen verweisen wir auf die Websites und Internetforen der jeweiligen Anbieter

 

 

Disclaimer - alle Angaben ohne Gewähr:

Die in diesem Tutorial (Beitrag) enthaltenen Informationen wurden nach bestem Wissen und Gewissen recherchiert und zusammengetragen. Jedoch können auch uns Fehler passieren. Und genauso kann bei der Umsetzung des Tutorials etwas schief gehen oder können Inhalte missverstanden werden. Für eventuelle Schäden durch das Befolgen dieses Tutorials können wir daher keine Haftung übernehmen. Wir entwickeln unsere Tutorials laufen weiter. Sollte etwas unstimmig oder unklar sein, bitte Bescheid geben, damit wir den betroffenen Punkt korrigieren oder ergänzen können. Vielen Dank.

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