Raspberry Pi Zero W als LED-Streifen Steuerung

Weiße Mokona / / LED, Raspberry Pi

Bisher haben wir für unseren LED Streifen mit SK6812 Chip ein Raspberry Pi 3 zur Steuerung verwendet. Der LED Streifen war dabei einfach über eine Breadboard angeschlossen, um die Python Skripte zu entwickeln und um das ganze zu testen. Für das Haus soll das ganze aber robuster verdrahtet sein. Wir haben uns für einen einzelnen Raspberry Pi im Haus entschieden auf dem das LED Script laufen soll. Weitere Aufgaben sind für diesen nicht vorgesehen. Daher ist die Wahl auf einen kompakten und günstigen Rasperry Pi Zero W gefallen:

Raspberry-Pi-Zero-FL By Evan-Amos [Public domain], from Wikimedia Commons

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MariaDB Datenbank aus Beckhoff TwinCat3 mit Daten füllen

Schwarze Mokona / / Beckhoff, Django, Python

Wir wollen alle Daten der Sensoren und alle Aktionen über die Beckhoff Steuerung im Haus in einer Datenbank protokollieren. So ist es uns später möglich zu erkennen, welche Aktionen häufig ausgeführt werden und welche eher selten. Außerdem können wir Temperaturkurven für die einzelnen Räume erstellen. Von daher benötigen wir eine einfache Möglichkeit, Daten in eine Datenbank zu schicken. Hierfür setzen wir auf MariaDB, einen Ableger von MySQL.

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SK6812 Remote über den Django Webserver steuern

Schwarze Mokona / / Django, LED, Python, Raspberry Pi

Bisher haben wir den SK6812 LED Streifen direkt per Skript auf dem Raspberry angesteuert. Die erste Lösung war hierbei per Kommandozeile den Modus zu wechseln. Das ist uns aber auf Dauer zu umständlich. Deswegen wollen wir von jedem beliebigen Gerät, sei es ein Rechner, Tablet oder Smartphone den Streifen ansteuern.

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LED Streifen mit SK6812 für Hintergrundbeleuchtung

Schwarze Mokona / / LED, Python, Raspberry Pi

In einigen Bereichen wollen wir eine farbige Hintergrundbeleuchtung per LED erzeugen. Dazu haben wir nach passenden LED Streifen gesucht. Die meisten Streifen lassen sich per RGB Signal steuern. Dies bedeutet, dass alle LEDs des LEDs Streifen immer genau die gleiche Farbe habe. Inzwischen gibt es aber auch einige Streifen, bei denen man jede LED einzeln ansteuern kann. Zu diesen Streifen gehören der WS2801 und der SK6812, für den wir uns entschieden haben.

Mokona und der SK6812

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ADS per Python und Django ansprechen

Schwarze Mokona / / Beckhoff, Django, Python

Um von Django mit der SPS kommunizieren zu können, haben wir uns für ADS entscheiden. Es gibt eine Bibliothek für Python die ADS kann. Die Bibliothek kann man zum Beispiel hier finden. Sie lässt sich auch einfach per pip mit diesem Befehl installieren.

pip install pyads

Nun kann die Bibliothek in Python verwendet werden. Dazu muss sie einfach nur importiert werden.

import pyads

Eine Dokumentation der Bibliothek findet sich hier.

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DS2450 mit dem Pokeys auslesen (Teil 2)

Schwarze Mokona / / 1-Wire, Pokeys

In Teil 1 haben wir gezeigt, wie man die Adresse des DS2450 mit dem Pokeys auslesen kann und wie die Initialisierung funktioniert. Nun wollen wir die Daten auslesen und auswerten. Dazu werden wir als erstes die Daten-Konvertierung starten, dann die Daten auslesen und am Ende konvertieren.

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DS2450 mit dem Pokeys auslesen (Teil 1)

Schwarze Mokona / / 1-Wire, Pokeys

Wenn man sich erst einmal mit 1-Wire beschäftigt, entdeckt man, dass es eine Menge toller Sensoren gibt, die man darüber anbinden kann. Natürlich wollen wir diese Sensoren über unseren Pokeys ansprechen. Bei tm3d.de haben wir einen 4-Fach Sensor gefunden, der auf dem DS2450 basiert. Dieser kann neben der Temperatur auch die Luftfeuchte, den Luftdruck und die Helligkeit messen. Das klingt nach dem idealen Sensor um zu überwachen, wie gut es den Pflanzen geht.

Leider lässt sich der Sensor nicht einfach über Easy-Sensor einbinden. Der Pokeys erkennt den Sensor leider nicht. Also ist die einzige Möglichkeit, ihn über PoBlocks anzusprechen. Wie dies funktioniert, zeigen wir in den folgenden Absätzen.

 

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Modbus per Python ansprechen

Schwarze Mokona / / Pokeys, Python

Modbus Konfiguration am Pokeys

Der Pokeys stellt die Messwerte der Sensoren, die im Easy Sensor konfiguriert sind, per Modbus zu Verfügung. Dazu muss unter der Modbus Configuration (im Menu Device der Pokeys Configuration Software)  die Sensoren aktiviert werden. Dann sind sie unter den Adressen 400, 402, etc. auslesbar. Nun kann man das ganze in einem anderen Programm auslesen, wie etwa der Beckhoff SPS.

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DS2413 mit dem Pokeys verbinden

Schwarze Mokona / / 1-Wire, Pokeys

Einbindung per Easy Sensor

Um zum Beispiel Reed-Kontakte zu überwachen bietet es sich an, den Chip DS2413 per 1-Wire an den Pokeys anzubinden. Dazu kann man sich entweder selbst eine Platine bauen und den Chip darauf löten, oder ein fertiges Modul verwenden. Da wir auf das Löten verzichten wollten, haben wir uns ein Modul von Wiregate herausgesucht:

https://shop.wiregate.de/multi-io/1-wire-multi-io-12-b-serie.html

Der Pokeys 57E spricht bereits nativ alle Befehle für den DS2413. Man kann die Daten also per Easy-Sensor einlesen. Hierbei gilt es aber, dass man für jeden einzelnen Kanal einen Sensorplatz belegt. Da nur 99 dieser Plätze vorhanden sind, und nur 50 per Modbus direkt angesprochen werden können, haben wir versucht, den Baustein direkt per PoBlocks anzusprechen.

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