Wie man einen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor für die Hausautomation herstellt

2023/01/20

Sie können schnell einen digitalen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor zum Selbermachen mit einem OLED-Anzeigemodul bauen, um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit Ihres Raums anzuzeigen. Sie können diesen DIY-Klimasensor auch in Ihre Smart-Home-Automatisierungssoftware integrieren, z. B. einen Home Assistant-Server, um Ihre HLK-Einheit (Klimaanlage), Ihren Ventilator oder Luftbefeuchter für die Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung zu automatisieren.

Dinge, die Sie brauchen

Sie benötigen die folgenden Komponenten, um einen intelligenten DIY-Temperatur- und Feuchtigkeitssensor zu bauen:

Ein hochpräziser digitaler Temperatur-/Feuchtigkeitssensor AHT10
Ein Wemos D1 Mini- oder NodeMCU-Board
Ein SSD1306 128×64 OLED-Display
Einige Überbrückungsdrähte (DuPont).
Ein 3D-Druck oder auf jeden Fall, um die Komponenten zusammenzubauen
Lötkolben und Zinn
Ein Home Assistant-Server, der auf einem Raspberry Pi oder einer kompatiblen x86- oder x64-Hardware läuft. Wenn Sie mehr wissen möchten, können Sie sich über Home Assistant und seine Funktionsweise informieren, bevor Sie beginnen.

Schritt 1: Bereiten Sie die Firmware vor

Sie müssen die Firmware mit dem ESPHome-Add-On auf Ihrem Home Assistant-Server kompilieren und vorbereiten. Die Schritte sind wie folgt:

Gehen Sie auf Ihrem Home Assistant-Server zu Einstellungen > Add-ons und klicken Sie auf die Schaltfläche Add-on Store .
Suchen Sie nach ESPHome und klicken Sie in den Suchergebnissen auf das Add-on ESPHome . Klicken Sie nicht auf ESPHome (dev) oder ESPHome (beta).
Klicken Sie auf die Schaltfläche Installieren .
Klicken Sie nach der Installation auf Start . Aktivieren Sie außerdem die Optionen Start on boot , Watchdog und Show on sidebar .
Klicken Sie auf Open Web UI und dann auf +New Device .
Geben Sie den Namen des Geräts ein, z. B. „Klimasensor“, und klicken Sie auf Weiter .
Wählen Sie ein bestimmtes Board auswählen und wählen Sie das Wemos D1 Mini- Board aus der Liste aus.
Klicken Sie auf Weiter > Überspringen . Wählen Sie ESP8266 , wenn Sie das NodeMCU-Board verwenden.
Klicken Sie auf die Option Bearbeiten und nehmen Sie dann die folgenden Änderungen im Fenster des YAML-Editors vor.

Fügen Sie Ihre WLAN-Anmeldeinformationen hinzu:

wifi: ssid: "YourWiFiSSID" password: "WiFiPassword"

Fügen Sie dann den folgenden Code direkt unter der Zeile captive_portal: ein:

web_server: port: 80

i2c: sda: D2 scl: D1 scan: True


time:
- platform: sntp
  id: my_time
sensor:
  - platform: aht10
    temperature:
      name: "Living Room Temperature"
      id: temp
    humidity:
      name: "Living Room Humidity"
      id: hum
    update_interval: 10s
  - platform: uptime
    name: "Station Bureau Uptime Sensor"
  - platform: wifi_signal
    name: "Station Bureau WiFi Signal"
    update_interval: 30s 
font:
  - file: 'slkscr.ttf'
    id: font1
    size: 12
  - file: 'BebasNeue-Regular.ttf'
    id: font2
    size: 15
  - file: 'arial.ttf'
    id: font3
    size: 15
display:
  - platform: ssd1306_i2c
    model: "SSD1306 128x64"
    reset_pin: D0
    address: 0x3C
    rotation: 180&deg;
    lambda: |-
      // Print "Ravi Smart Home"in top center.
      it.printf(64, 0, id(font1), TextAlign::TOP_CENTER, "Ravi Smart Home");
      // Print temperature (from AHT10 sensor)
      if (id(temp).has_state()) {
        it.printf(127, 23, id(font3), TextAlign::TOP_RIGHT,  "Temperature: %.1f&deg;", id(temp).state);
      }

// Print Humidity (from AHT10 sensor) if (id(hum).has_state()) { it.printf(127, 60, id(font3), TextAlign::BASELINE_RIGHT, "Humidity: %.1f", id(hum).state); }

Ersetzen Sie „Ravi Smart Home“ durch Ihren eigenen Titel. Nachdem Sie den Code hinzugefügt und aktualisiert haben, klicken Sie auf Speichern und dann auf Installieren .

Wählen Sie Plug into this computer aus der Liste der Optionen und warten Sie dann, bis die Firmware kompiliert ist. Dies kann 10-15 Minuten dauern.

Sobald die Firmware kompiliert ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Projekt herunterladen . Dadurch wird die kompilierte Datei climate-sensor.bin auf Ihr System heruntergeladen.

Schritt 2: Flashen Sie die Firmware auf D1 Mini oder NodeMCU

Zum Flashen der heruntergeladenen Firmware auf dem D1 Mini oder der NodeMCU können Sie den Web-Installer verwenden, oder zum Flashen der Firmware das webbasierte Flash-Tool oder das ESPHome-Flasher-Tool für Ihr Windows-, Linux- oder Mac-System verwenden. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Firmware mit dem webbasierten Installationsprogramm zu flashen:

Nach dem Herunterladen der Firmware sehen Sie die Open ESPHome Web- Option. Klick es an. Dies öffnet ein neues Fenster.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Verbinden , wählen Sie den COM- Anschluss aus und klicken Sie dann auf die Schaltfläche Verbinden . Wenn die Karte nicht erkannt wird, installieren Sie die CH240/CH341-Treiber.
Klicken Sie auf Installieren > Datei auswählen und wählen Sie die Firmware-Datei climate-sensor -factory.bin aus .
Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche Installieren . Warten Sie, bis das ESPHome-Webtool den Firmware-Flash abgeschlossen hat.

Sobald die Firmware geflasht ist, gehen Sie zum ESPHome – Dashboard und suchen Sie die Datei climate-sensor.bin . Der Status sollte als ONLINE angezeigt werden .

Schritt 3: Klimasensor zum Home Assistant Dashboard hinzufügen

Sie können den Klimasensor jetzt dem Home Assistant-Dashboard hinzufügen, indem Sie diesen Schritten folgen:

Gehen Sie auf Ihrem Home Assistant-Server zu Einstellungen > Geräte & Dienste .
Der Klimasensor sollte automatisch erkannt und sichtbar sein. Klicken Sie auf die Schaltfläche KONFIGURIEREN und dann auf SENDEN . Dadurch wird das Gerät zur ESPHome-Geräteliste hinzugefügt.
Klicken Sie auf den unter ESPHome aufgelisteten Klimasensor und dann auf den Link 1 Gerät .
Klicken Sie auf ZUM DASHBOARD HINZUFÜGEN > Ansicht > ZUM DASHBOARD HINZUFÜGEN . Wählen Sie den gewünschten Raum aus, in dem Sie den Sensor hinzufügen möchten.

Schritt 4: Schließen Sie das AHT10 an D1 Mini oder NodeMCU an

Beachten Sie die folgenden Anweisungen, um den Temperatur- und Feuchtigkeitssensor AHT10 mit den Jumperdrähten an die D1 Mini- oder NodeMCU-Mikrocontrollerplatine anzuschließen.

Verbinden Sie den VIN -Pin des AHT10 und des OLED – Displays mit dem 5- V – Pin des D1 Mini oder dem 3,3 -V -Pin der NodeMCU.
Verbinden Sie den GND -Pin des AHT10 und des OLED- Displays mit dem G – Pin des D1 Mini oder der NodeMCU.
Verbinden Sie den SCL -Pin des AHT10 und des OLED-Displays mit dem D1 -Pin des NodeMCU oder D1 Mini.
Verbinden Sie den SDA -Pin des AHT10 und des OLED-Displays mit dem D2 -Pin des NodeMCU oder D1 Mini.

Zum Löten dieser Komponenten benötigen Sie einen Lötkolben. Sie können lernen, wie man lötet, bevor Sie dieses DIY-Projekt versuchen.

Sobald der AHT10 und das OLED-Display verbunden sind, können Sie die Temperatur- und Feuchtigkeitswerte auf dem OLED-Display und dem Home Assistant-Dashboard überprüfen.

Temperatur- und Feuchtigkeitswerte werden im Dashboard des Home Assistant angezeigt

Die Werte ändern sich in Echtzeit. So können Sie überprüfen, ob es richtig funktioniert, indem Sie auf den AHT10-Sensor blasen. Dadurch werden die Temperatur- und Feuchtigkeitswerte sofort geändert. Nach erfolgreichen Tests können Sie die Komponenten in ein 3D-gedrucktes Gehäuse wie dieses von Thingiverse einschließen .

diy temperatur feuchtigkeitssensor in 3d gedrucktem gehäuse

Sie können auch die Amazon Alexa- oder Google Assistant-Integration in Home Assistant einrichten, um Sprachbenachrichtigungen und Warnungen zu erhalten, wenn Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitswerte einen bestimmten Wert überschreiten oder unter diesen fallen.

Fertig ist Ihr digitaler Klimasensor

So können Sie einen intelligenten WLAN-basierten digitalen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor für Ihr Zimmer bauen und ihn mit dem Home Assistant-Server integrieren, um eine Automatisierung zu erstellen und andere intelligente Geräte auszulösen. Sie können beispielsweise eine Automatisierung hinzufügen, um eine HLK-Einheit abzuschalten, sobald die Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit ein bestimmtes Niveau erreicht oder unter dieses Niveau fällt.