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Heimautomation mit Arduino, ESP8266 und Raspberry Pi - Das eigene Heim als Smart Home für Heimwerker, Bastler und Maker
Thomas Brühlmann
Verlag mitp Verlags GmbH & Co. KG, 2021
ISBN 9783958456723 , 370 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz frei
Geräte
Mehr zum Inhalt
Heimautomation mit Arduino, ESP8266 und Raspberry Pi - Das eigene Heim als Smart Home für Heimwerker, Bastler und Maker
Cover
1
Titel
5
Impressum
6
Inhaltsverzeichnis
7
Einleitung
11
Aufbau des Buches
11
Mehr Informationen
12
Danksagung
13
Kapitel 1: Smarthome-Hardware
15
1.1 Arduino
15
1.1.1 Arduino als Sensor- und Aktormodul
16
1.1.2 Arduino-Boards
16
1.1.3 Entwicklungsumgebung IDE
22
1.1.4 Programmierung, Programmstruktur
25
1.1.5 Praxisbeispiel: Temperaturmesser mit NTC und LED
25
1.1.6 Bibliotheken
30
1.1.7 Shields
34
1.1.8 Arduino im Miniaturformat
38
1.1.9 Arduino im Batteriebetrieb
44
1.2 Raspberry Pi
45
1.2.1 Minimal-Anforderungen
45
1.2.2 Raspberry-Pi-Boards
46
1.2.3 Installation
47
1.2.4 Remote-Zugriff
55
1.2.5 Schnittstellen zur Außenwelt
61
1.3 IoT- und Smarthome-Infrastruktur
65
Kapitel 2: Internet-Connectivity
67
2.1 Ethernet-Shield
67
2.2 WiFi-Verbindung
69
2.3 Arduino als Webclient
69
2.4 Arduino als Webserver
72
Kapitel 3: ESP8266
77
3.1 ESP-Module
77
3.1.1 ESP-01
77
3.1.2 ESP-12
78
3.2 Integration in Arduino-IDE
81
3.3 ESP8266-Boards
84
3.3.1 Wemos D1
84
3.3.2 Wemos D1 Mini
85
3.3.3 NodeMCU
89
3.4 Praxisbeispiel: Blink
90
3.5 WiFi mit ESP8266
92
3.5.1 WiFi-Bibliothek für ESP8266
92
3.6 Praxisbeispiel: Wemos-Webclient
94
3.7 Praxisbeispiel: Webclient mit Sensordaten
97
3.8 Praxisbeispiel: Webclient mit HTTPS
98
3.9 Firmware Tasmota
102
3.9.1 Funktionen
104
3.9.2 Installation Tasmota
104
3.10 Praxisbeispiel: Tasmota mit Tasmotizer
106
3.11 Praxistest: Tasmota schaltet Ausgang
113
3.12 Praxisbeispiel: Sonoff-Schaltmodule
114
Kapitel 4: Protokolle
121
4.1 HTTP
121
4.2 MQTT
125
Kapitel 5: Arduino als MQTT-Client
131
5.1 PubSubClient-Bibliothek
131
5.2 MQTT Publish mit Arduino
132
5.3 MQTT Subscribe mit Arduino
139
5.4 MQTT Publish und Subscribe mit ESP8266
142
5.5 MQTT-Topics organisieren
147
5.6 Praxisbeispiel: Sensordaten senden
148
Kapitel 6: MQTT und Node-Red mit Raspberry Pi
153
6.1 Raspberry Pi als Schaltzentrale
153
6.2 Mosquitto als MQTT-Broker
154
6.3 Node-Red
155
6.4 Flows mit Node-Red
161
6.5 MQTT mit Node-Red
168
6.6 Node-Red-Dashboard
171
6.7 Praxisbeispiel: Anzeige des Node-Red-Dashboards auf mobilen Geräten
179
6.8 Praxisbeispiel: Serielle Daten von Arduino Uno empfangen
180
6.9 Praxistipp: Kompakter Arduino für Datenerfassung
191
Kapitel 7: Arduino als Sensor-Node
195
7.1 Praxisbeispiel: Aufbau Sensor-Node
195
7.2 Praxisbeispiel: Temperatursensor (NTC)
198
7.3 Praxisbeispiel: Helligkeitssensor BH1750
201
7.4 Praxisbeispiel: Umweltsensor SHT31
204
7.5 Praxisbeispiel: Barometer (BME680)
208
7.6 Praxisbeispiel: Datenübertragung mit 433-MHz-Funkmodul
217
7.7 Praxisbeispiel: RFLink-433-MHz-Gateway
228
7.8 Praxisbeispiel: ESP8266 als RF-Gateway
235
7.9 Praxisbeispiel: RF-Gateway mit Sonoff RF Bridge
238
Kapitel 8: MQTT-Anwendungen
247
8.1 Praxisbeispiel: Ausgänge von Arduino und Raspberry Pi schalten
247
8.2 Praxisbeispiel: Fernbedienung für Fernseher
255
8.3 Praxisbeispiel: Drahtlose Klingel
263
8.4 Praxisbeispiel: 8-Kanal-Analog/Digital-Wandler über MQTT
266
8.5 Praxisbeispiel: Briefkastenwächter
277
Kapitel 9: Smarthome-Plattformen
289
9.1 Home Assistant
289
9.2 openHAB
303
Kapitel 10: IoT- und Smarthome-Projekte
305
10.1 Aquarium-Timer
305
10.2 Stromwächter
310
10.2.1 Stromwächter mit Sonoff Pow
311
10.2.2 Stromwächter mit Stromsensor
318
10.3 Waschmaschinenwächter
325
10.4 Gefrierschrankwächter
330
10.5 RGB-Streifen (Neopixel) steuern
342
Stücklisten
355
Stichwortverzeichnis
363
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