Nextion

Nextion
Zweck / Funktion
Anbindung von Nextion Touch Displays
Allgemein
Typ	Gerätemodul
Details
Dokumentation	EN / DE
Support (Forum)	Bastelecke
Modulname	42_Nextion.pm
Ersteller	viegener
Wichtig: sofern vorhanden, gilt im Zweifel immer die (englische) Beschreibung in der commandref!

Das FHEM Modul Nextion dient zur Einbindung der kostengünstigen, mit serieller Schnittstelle ausgestatteten Displays, die von der Firma Fa. Itead in verschiedenen Größen angeboten werden.

Modelle

Es gibt zwei Grundmodelle (basic und enhanced), wobei die enhanced-Modelle Zugriff auf GPIOs erlauben. Beide Modelle sind in Größen von 2,4 Zoll bis 7 Zoll erhältlich.

Inbetriebnahme

Die Nextion-Displays benötigen eine stabile 5V Spannungsversorgung. Zudem befindet sich auf dem Display ein 3.3V-Ausgang, der aber maximal 100 mA liefert und daher nicht für die Anbindung leistungsintensiver Geräte (dazu gehört schon der ESP8266) genutzt werden kann. Ausgeliefert werden die Displays mit einem vierkabligen Anschluss, der die Spannungsversorgung (5V und GND) sowie die serielle Schnittstelle (Rx und Tx) liefert.

Um die Displays anzuschließen, muss daher die serielle Schnittstelle physisch mit der vorhandenen Infrastruktur gekoppelt werden. Dabei bietet es sich an, die Displays ins eigene WLAN-Netz einzubinden (auch eine direkte USB-Verbindung ist denkbar). Die Einbindung ins WLAN kann beispielsweise mit den ESP8266-Modulen vorgenommen werden, da diese auch über eine serielle Schnittstelle verfügen und zudem leicht für das eigene WLAN vorbereitet werden können. Dies kann geschehen mit ESPEasy oder ESPlink; in letzterem Fall würde der Chip bei Verwendung von esptool.py wie folgt zu flashen sein

esptool.py --port /dev/tty.<USB Port eintragen> write_flash -fm qio -ff 80m 0x00000 boot_v1.7.bin 0x01000 user1.bin 0x3fc000 esp_init_data_default.bin 0x3fe000 blank.bin

In diesem Forenthema wird intensiv diskutiert, ob die serielle Schnittstelle mit einem Spannungsteiler oder direkt an den ESP angeschlossen werden kann. Da die Produkte aus Fernost oft massive Abweichungen von den Standards besitzen können, sollte hier nachgemessen werden. Ist ein Spannungsteiler nötig, kann man sich etwa an diesem Schaltplan orientieren.

Eine möglichst einfache Anbindung scheint dann gegeben, wenn man einen Wemos D1 Mini verwendet. Dieser besitzt einen Micro-USB Anschluss, der die 5V Stromversorgung für das Display liefert; mehrere User berichteten, dass sie das Display direkt (also ohne Spannungsteiler) an den Wemos anschließen konnten. Wird nun noch der Wemos mit ESPLink bespielt (siehe oben), kann man das Display über das Internet (Port 23) direkt ansprechen.

Das Nextion-Modul verlangt (anscheinend) eine Baudrate von 115200. Dieses muss in einem HMI-File, der das Display bespielt, vorab eingestellt werden. Dazu verwendet man auf der ersten Seite (page 0) die post-initialization den Befehl baud=115200.

Einbindung in FHEM

Programmierung

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Displays zu programmieren. Einmal bietet Itead mit dem Nextion Software Editor eine Windows-basierte Software an, mit der man auf dem Display verschiedene Stilelemente (Buttons, Labels, Pages etc.) platzieren kann. Dabei ist zu beachten, dass eventuelle Schriftarten zuerst erstellt und ebenfalls geladen werden müssen. Ein Video für eine solche Installation findet man etwa hier oder hier. Ebenso findet sich eine sehr gute Einführung in die Programmierung auf folgender Webseite von Böcker. Nachdem die Software kompiliert wurde, muss sie hochgeladen werden. Das kann entweder durch eine micro-SD-Karte geschehen, die man in das Display steckt. Oder man verwendet die serielle Schnittstelle, mit der man die Firmware hochlädt (upload-Button im Editor).

Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit Hilfe der seriellen Schnittstelle das Modul 42_Nextion.pm zu verwenden. Dieses Modul ist bereits in der Standardinstallation von FHEM enthalten. Man legt dazu ein device an

defmod <myNextion> Nextion <hostname/ip>:23@115200

und folgt der Darstellung aus der Commandref. Die Baudrate sollte der Portnummer mit @ anhängt werden. Sie sollte ebenfalls im Display mit dem Befehl baud=115200 (unter Postinitialize event auf page 0) eingegeben werden (siehe oben).

Darstellung zur Laufzeit

Im Gerät angelegte Elemente (wie hier zum Beispiel Texte) spricht man dann zum Beispiel so an

set <myNextion> cmd t0.txt=\"test\";

oder auch

set <myNextion> cmd t0.txt="test";

Handelt es sich um Zahlen, dann

set <myNextion> cmd t1.txt=12345;

Ebenso kann man dargestellte Bilder während der Laufzeit austauschen, unsichtbar oder sichtbar machen. Die veränderten Werte werden erst nach einem refresh des Displays angezeigt; anscheinend muss vor einer Zuweisung dieser oben genannten Werte zuerst die entsprechende Seite aufgerufen werden:

set <myNextion> page 0;

Weitere Befehle finden sich sowohl auf der Itead-Webseite oder dem oben angegebenen Link: so kann man beispielsweise das Display dimmen oder bestimmte Seiten auswählen.

Wakeup

Es besteht die Möglichkeit, das Display automatisch nach einer gewissen Anzahl von Sekunden auszuschalten (thsp=10). Beachten Sie, dass das Display nur dann nach einer Berührung wieder aufwacht, wenn vorher die Variable thup=1 gesetzt wurde. Es bietet sich an, beide Variablen bereits im Nextion-Editor zu definieren.

Will man in FHEM überwachen, ob das Display aus einem Sleep-Modus durch berühren des Displays aufgeweckt wurde, kann man ein notify nutzen. Hier gibt es zwei Möglichkeiten. Einmal kann man das wakeup-Signal des Nextion nutzen, dann lautet das entsprechende notify (das Nextion-device soll hier myNextion heißen, sonst muss das notify angepasst werden)

defmod <myNextion_notify> notify myNextion:received:.H87 {}

Die genannte Zahl 87 ergibt sich aus der Übersicht der Rückgabewerte in dieser Übersicht ("Touch-Event im Sleep-Modus"). Die Seite, die nun erscheint, soll angeblich mit dem Befehl sendme übergeben werden - das scheint aber nicht immer zu funktionieren. Geht das Display in den sleep-Modus, wird das Signal H86 gesendet.

Wenn auf der jeweiligen Seite eingestellt wurde, dass bei Touch Press Send Component ID angekreuzt ist, wird auch die berührte Position gesendet. Dann ist der entsprechende Befehl

defmod <myNextion_notify> notify myNextion:received:.H68\(h\).* {}

Es scheint aber so zu sein, dass dies das Senden anderer Komponenten auf der Seite beeinflusst bzw sogar unterdrückt. Hat man also Buttons auf der Seite, sollte man zur ersten Methode greifen.

Buttons auslesen

Die Buttons auf dem Display können ausgelesen werden (anscheinend darf dazu eine Seite/page nicht ihre Component ID senden, siehe oben). Man macht dazu bei den Buttons oder Tastern einen Haken bei Send Component ID und kann dann mittels notify entsprechende Events abfangen. Typischerweise sieht ein notify so aus

defmod <myname> notify myNextion:received:.H65\(e\).H01.H04.H01 {} :

Anscheinend sind die Elemente am Ende wie folgt zu lesen. H65 steht für Touch Event (siehe dazu auch Böckers Übersicht). Die erste 01 steht anscheinend für page1, der der Button entnommen wurde. 04 bezeichnet die id des Buttons (nicht den objname, sondern id - rechts unter Attribute im Nextion-Editor zu erkennen). Die zweite 01 steht für das Event Niederdrücken, 00 steht für Loslassen.

Auch einen Fehler kann man abfangen, dies geschieht mit

defmode <myname> notify myNextion:received:.H00.H00.H00.H00.H00.H00.H00.H00.H00.H00.H00.* {}:

Alternativ kann man (lesbare) Rückmeldungen durch ein userreading erfassen. Definiert man

ReadingsVal($name,"received","") =~ /H([0-9a-fA-F]{2})\(e\).H([0-9a-fA-F]{2}).H([0-9a-fA-F]{2}).H01/;; return ($1 == "65") ? $2." ".$3 : "";;:

so werden in dem Readings zwei (im Zweifel hexadezimale) Zahlen angeben. Die Rückgabe erfolgt nur, wenn der erste Code 65 ergibt (erfolgreiches Drücken eines Buttons). Danach benennt die erste Zahl die Seiten-ID, auf der ein Button gedrückt wurde. Die zweite (im Zweifel hexadezimale) Zahl benennt die ID des Buttons, der gedrückt wurde.

Taster entprellen?

Die Taster auf dem Display können mit Software-Mitteln etwas entprellt werden. Dazu wird bei Touch Release Event(2) folgender Code in zwei Zeilen untereinander eingegeben delay=500 code_c Der erste Befehl sorgt dafür, dass nach der Ausführung des Tastendrucks das Diplay für 500ms steht. Eigentlich soll der zweite Befehl die Codeelemente, die in diesen 500ms in den Puffer geschrieben werden, löschen. Das scheint aber nicht zu funktionieren. Auch die Verwendung von comp_stop oder com_start brachte keine anderen Ergebnisse. In jedem Fall wird ein weiterer möglicher Tastendruck, der innerhalb dieser 500ms erfolgt, dann erst nach 500ms weitergegeben. Eventuell muss man also mit einem DOIF das Entprellen durchführen.

Links

• Nextion Shop von Itead
• Webseiten von Böcker
• Datenblätter