Home Automation mit dem Raspberry Pi: Teil 2: Hardware - Interface vom Raspberry Pi zur Funksteckdose

Hardware - vom Raspberry Pi zur Funksteckdose

Inhalt
1. Übersicht
2. Hardware - Interface vom Raspberry Pi zur Funksteckdose (dieser Teil)
3. Software auf dem Raspberry Pi Ansteuerung und Webserver
4. DynDNS, Siri & mehr
5. Schalten mit  Google Calendar und IFTTT
6. Lampe bei Sonnenaufgang einschalten
7. Raspberry Pi - Home Automation:  per Telefon schalten mit Tropo
 

 

Zutaten

• Funksteckdosen mit Handsender
• Raspberry Pi
• ein IC ULN2803
• Ein Google Calendar Account
• Ein Account auf IFTTT ("If This Then That")
• Lötkolben, Kabel, etc

Hardware

Ich verwende das Funk-Steckdosen-Set 2605 von Pollin. Es kostet 9,95€ und enthält einen Sender und drei Steckdosen. Ähnliche Sets gibt es im Baumarkt und beim Discounter, die Schaltung ist meistens gleich.

Funksteckdosensender

Handsender

Unser Handsender hat acht Tasten, mit denen man vier Funksteckdosen ein- bzw ausschalten kann. Die Schaltung des Senders besteht im aus einem IC PT2262 (aka HX2262) das die ganze Steuerung übernimmt und einem HF-Teil.

Hier gibt es ein Datenblatt des PT2262/HX2262

An das HX2262 sind die acht Tasten des Handsenders angeschlossen, für jede Funksteckdose A, B, C, D jeweils ein Schalter "ON" und ein Schalter "OFF". Wir werden diese acht Tasten über Ausgänge des Rasperry Pi simulieren.

Tastaturmatrix

Wenn man die Leiterbahnen auf der Platine verfolgt, sieht man, daß pro Taste jeweils zwei Pins auf Masse gezogen werden und zwar bilden sie eine Matrix, mit vier Leitungen A, B, C, D und zwei Leitungen "ON" und "OFF". Wenn man genau hinschaut, sieht man diese zwei Kontakte per Taster auf dem Platinenfoto.

Platine

Als Schaltbild sieht die Tastaturmatrix so aus:

Tastaturmatrix

Wenn man eine Taste drückt, werden jeweils genau zwei Leitungen mit Masse verbunden - eine aus dem Paar ON/OFF und eine der vier A/B/C/D.

Insgesamt gibt es also sechs Leitungen und damit sechs Bit, die nach Masse gezogen werden. Diese Leitungen sind an das IC vom Typ HX2262 angeschlossen, das die gesamte Steuerug übernimmt. Das silbrige Teil im Platinenfoto ist der Hochfrequenz-Sender, der vom Steuerungs-IC moduliert wird.

Wenn das bei diesen sechs Leitungen durch jeweils einen Transistor passiert (statt durch die Taster), sollte das doch auch funktionieren...
Und die Transistoren kann man mit den GPIO-Pins des Raspberry Pi steuern. Um weniger löten zu müssen, können wir ein Transistor-Array ULN2803A nehmen (das zufällig rumliegt). Damit ergibt sich folgende Schaltung für jeden Pin:

Darlington-Detail pro Bit aus ULN2803A

Wie die genaue Kommunikation zwischen Handsender und den einzelnen Steckdosen aussieht, ist uns total egal, wir simulieren nur die Tastendrücke.

Gesamtschaltung

Insgesamt ergibt sich damit folgende Schaltung:

Die Verbindung vom Raspberry Pi zum Interface ist ein 26-poliges Flachbandkabel. Vom Interface zum Handsender gehen 7 Kabel (& Signale + Masse).

Aufbau

Detailbilder vom Aufbau

Alles

Adapterplatine mit ULN2803, Kabel zur Fernsteuerung (direkt an Fernsteuer-IC gelötet)

Adapter, Lochrasterplatine von unten

Sehr praktisch ist, daß wir den Handsender weiter manuell betätigen können.

Im nächsten Teil der Serie folgt die Software auf dem Raspberry Pi: von den GPIO-Pins zum Webserver


1. Übersicht
2. Hardware - Interface vom Raspberry Pi zur Funksteckdose (dieser Teil)
3. Software auf dem Raspberry Pi Ansteuerung und Webserver
4. DynDNS, Siri & mehr
5. Schalten mit  Google Calendar und IFTTT
6. Lampe bei Sonnenaufgang einschalten
7. Raspberry Pi - Home Automation:  per Telefon schalten mit Tropo