DoorPa
WORK IN PROGRESS
| DoorPa | |
|---|---|
| Zweck / Funktion | |
| Das Modul erlaubt die Verwendung eines Raspberry Pi als IP-Türsprechstelle | |
| Allgemein | |
| Typ | Hilfsmodul |
| Details | |
| Dokumentation | EN / DE |
| Support (Forum) | Automatisierung |
| Modulname | 70_DoorPa.pm |
| Ersteller | Prof. Dr. Peter A. Henning |
| Wichtig: sofern vorhanden, gilt im Zweifel immer die (englische) Beschreibung in der commandref! | |
Auf dieser Seite wird beschrieben, wie man man auf Basis eines Raspberry Pi eine IP-Türsprechstelle baut und in FHEM integriert. Diese ist ein vollwertiger Ersatz für das ältere Projekt DoorPi und FHEM, da dessen Kernsoftware DoorPi nicht mehr weiterentwickelt wird. Das neue Projekt läuft auf derselben Hardware wie das ältere Projekt, ebenso auf der als DoorPiBoard bezeichneten kompakten Platine.
Weitere Bestandteile des Gesamtsystems sind ein Garagentoröffner und eine Hoftür mit selbstverriegelndem Panikschloss. Zur Beschreibung der beiden letztgenannten Teilprojekte verweise ich auf das Buch Smart Home Hacks.
Funktion
Hardware
Randbedingung des Projektes DoorPa ist, dass es auf derselben Hardware wie DoorPi laufen soll.
Arbeitsaufwand und Kosten
Raspberry Pi
Verwendet wird
- ein Raspberry Pi 3, der ein integriertes WLAN-Modul besitzt. Falls man seiner eigenen WLAN-Bandbreite nicht traut: Für ca. 25 € bekommt man einen Satz Powerline-Adapter, mit denen man eine sehr stabile Verbindung zwischen dem Raspberry Pi (Innenwand neben der Tür) und dem Rest des Hauses aufbauen kann.
- eine Zusatzkarte mit jeweils mindestens 8 digitalen Ein- und Ausgängen. Ursprünglich wurde hier das Raspberry Pi-Erweiterungsmodul PiFace 2 verwendet, das neue System lässt sich aber mit ganz unterschiedlicher Hardware aufbauen. Einzige Anforderung an diese Hardware ist, dass beim Betätigen eines der Eingänge (= Verbindung mit GND) in FHEM ein Befehl
set <DoorPa-Device> call key<Pin-Nummer>
ausgeführt wird
PiFace 2
Auf dem Raspberry Pi läuft ein Mini-Programm pifint.py als Schleife und löst einen FHEM-Befehl aus, sobald einer der digitalen Eingänge des PiFace 2 betätigt wird. Damit das Programm beim Systemstart automatisch gestartet wird, muss in die Datei rc.local des Raspberry Pi die Zeile
python3 <Pfad zum Programm>/pifint.py -[i <IP-Addresse des FHEM-Servers>] -d <DoorPa-Device> [-k <Prfäfix des Events>]&
eingetragen werden. Die IP-Adresse kann entfallen, wenn es sich um denselben Raspberry Pi handelt, der Defaultwert für den Präfix lautet key. Beispielsweise kann dieser Aufruf lauten
python3 /opt/fhem/pifint.py -d <DoorPa-Device>
Der Quellcode ist dem nachstehenden Listing zu entnehmen.
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
########################################################################################
#
# PIFACE event handler pifint.py
#
# Prof. Dr. Peter A. Henning, 2019
#
# $Id: pifint.py 2019-06 - pahenning $
#
########################################################################################
import sys, getopt
import pifacedigitalio
from urllib.request import Request, urlopen
from urllib.error import URLError, HTTPError
ip = '127.0.0.1:8083'
device = ''
key = 'key'
def call_fhem(event):
url = "http://" + ip + "/fhem?XHR=1&cmd=set%20" + device + "%20call%20" + key + str(event.pin_num)
#if "@" in url:
# nurl = urlparse.urlsplit(url)
# username = nurl.username
# password = nurl.password
# url = url.replace(username + ':' + password + '@', '')
url = url.replace(" ", "%20")
try:
response = urlopen(url)
except HTTPError as e:
# do something
print('Error code: ', e.code)
except URLError as e:
# do something
print('Reason: ', e.reason)
else:
# do something
html = response.read()
return False
return False
def main(argv):
global device
try:
opts, args = getopt.getopt(argv,"hi:d:k:",["ip=","device=","key="])
except getopt.GetoptError:
print('pifint.py -i <ip-address> -d <device> -k <key>')
sys.exit(2)
for opt, arg in opts:
if opt == '-h':
print('pifint.py -i <ip-address> -d <device> -k <key>')
sys.exit()
elif opt in ("-i", "--ip"):
ip = arg
elif opt in ("-d", "--device"):
device = arg
elif opt in ("-k", "--key"):
key = arg
pifacedigital = pifacedigitalio.PiFaceDigital()
listener = pifacedigitalio.InputEventListener(chip=pifacedigital)
listener.register(0, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(1, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(2, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(3, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(4, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(5, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(6, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.register(7, pifacedigitalio.IODIR_FALLING_EDGE, call_fhem)
listener.activate()
if __name__ == "__main__":
main(sys.argv[1:])
GPIO-Pins des Raspberry Pi
Von der Verwendung der GPIO-Pins des Raspberry Pi rate ich eher ab, da diese über keinen integrierten Schutz verfügen. Fehlerströme und Spannungsspitzen können deshalb gleich die gesamte Hardware lahmlegen.
Software
Die Software besteht aus verschiedenen Bestandteilen
Auf dem Nextion-Display sind so genannte Seiten mit Bildern, Texten und aktiven Elementen (Widgets) gespeichert, diese werden mit dem zugehörigen Nextion-Editor des Herstellers erzeugt und entweder über serielle Schnittstelle oder über eine Micro-SD-Karte auf das Nextion übertragen. Auf dem Arduino läuft ein kleines Programm in einer Endlosschleife. Es führt die Abfrage des iButton-Lesers durch und steuert den Seitenwechel des Nextion-Displays, verarbeitet auch dessen Bedienvorgänge. Das Programm (Sketch in der Arduino-Terminologie) wird mit Hife der Arduino-Entwicklungsumgebung übersetzt und auf diesen übertragen. Auf dem Raspberry Pi wird nach einer der verfügbaren Anleitungen im DoorPi-Forum die DoorPi-Software installiert und konfiguriert Auf dem FHEM-System (z.B. einem weiteren Raspberry Pi) muss eine aktuelle Version von FHEM laufen.