Domotica & Raspberry - Agrarix.netpub.agrarix.net/Raspberry_Pi/RPIE-03-RPI_Domotica.pdf ·...

Domotica met een Raspberry PI

Herfst 2013 Jeroen Bruins Slot 1

Agenda

Introductie en waarom De eerste stappen

Fouten Wat voor software Arduino – Jeenode

Raspberry Velleman k8055

Demo’s Domotica oplossing thuis

Toekomst, Boeken , Handige links


Wie ben ik ?

● Jeroen Bruins Slot,55 jaar, ik werk bij Oracle als Sales Consultant, daarvoor bij Sun MicroSystems en Wang Labs.

● Eerste Unix/Linux ervaringen met SCO Xenix, Red Hat, Solaris, Debian, Ubuntu, FreeBSD.

● Hobby domotica (Samentrekking van de woorden domus (huis) en elektronica.)


Hoe het allemaal begon

● Assen

● Verwarming in de winter

● Open-Source > OpenSolaris

● Sun Spots

● Doelstelling: ervaring opdoen met Java


Mhz, Memory, CPU,s

Atmega328 32kb flash 20Mhz 8bit 1k eeprom 2k sram

Raspberry PI 700 mhz 32Bit 256 /512 mb ram

T5 3.6 GHz 128 cores 1024 cpu/threads 64 bit 4TB ram


Low Power Low Cost Computing


Wat ging er direct fout

● Gebruik maken van nightly OpenSolaris development builds

● Starten met Java, Python en C

● Ik ben slecht in programmeren

● Starten met veel te dure componenten (Sun Spots)


Tweede Fase

● Poging met Cobalt Cube 2,3 en een 4

– (Linux 2.0 -2.2, Mips processor)

● Laptop met Debian en K8055 Velleman

– Kabels door het hele huis


Toch weer Solaris

● Geen nightly builds maar stabielere versies van Solaris 11/12

● Gebruik het ook als OS op mijn laptop /dual boot

● Hulp van Solaris developpers (drivers, python, Java)

● Os onafhankelijk programmeren

– Gestopt met C, te complex (na een paar maanden heb ik geen idee meer waarom ik iets heb gedaan)

– Keuze voor PHP en evt. shell scripts


Waarom PHP

● PHP is open-source en draait op elk platform

● PHP is erg makkelijk te leren.

● PHP is snel.

● PHP heeft een goede documentatie en er zijn veel tutorials te vinden op het web.

● Zowel voor de client als de server side. (in Html, maar ook via de command line)

● Geeft meteen aan waar de fout zit tijdens runnen


Eerste echte stappen

● Aansturing van relais om de verwarming te overbruggen.

● Gas en Elektra meter uitlezen.

● Alarm systeem


Wat hebben we hier staan?


JeeNode LCD (USB)

Velleman K8055 (USB) +LDR

JeeNode LCD

JeeNode Temperatuur sensor

Laptop

Router (DHCP) JeeNode aan GPIO

Bluetooth

868Mhz

Telefoon

Linux Board? Welke Linux?

● Openwrt?

● Debian

● Centos

● Ubuntu

● Of toch FreeBSD

● Freenas

● Android ?

● Solaris


Raspberry PI

● Low power Linux

● Migratie eenvoudig “c” opnieuw compileren, rrd export-import, de rest is (bijna)hetzelfde

● Veel problemen met de Power adapter (steeds corrupted filesystems)

● Nadeel geen analoge input


GPIO - LED

# echo "17" >/sys/class/gpio/export // stuur alle pinnen afzonderlijk aan

# echo "out" >/sys/class/gpio/gpio17/direction // maak output pin

# echo "1" >/sys/class/gpio/gpio17/value; # LED aan

# echo "0" >/sys/class/gpio/gpio17/value; # LED uit


Demo

• Blinking Led op GPIO

• ./gpio.sh


Raspberry – K8055

● K8055-detach //http://libk8055.sourceforge.net/

– // Disconnecting all Velleman K8055 boards from their current driver

● CUEIB // http://linuxk8055.free.fr/

Programma om de K8055 uit te lezen , verder aangepast (meerdere kaarten en fout controle)


Gasmeter


Demo

● CUEIB ./cueib.sh

● LDR

● Led op Raspberry = Led op K8055 (5)

● “Houston we have a problem” K8055 (4)

● Index.php

● Gasmeter sensor


Software

● Van MySQL naar RRDtool

● Statische Plaatjes

● (Straks in een demo ook javascript)

● Netbeans als programmeer omgeving

● Dropbox om alle software in sync te houden.

● Rsync alle data naar externe locatie


Waarom RRD Tool?

● RRDtool (acronym for round-robin database tool) aims to handle time-series data like network bandwidth, temperatures, CPU load, etc. The data are stored in a round-robin database (circular buffer), thus the system storage footprint remains constant over time.

● It also includes tools to extract RRD data in a graphical format, for which it was originally intended.


Wat grafieken


Arduino - JeeNodes

● Atmel met 868Mhz RFM12b zend/ontvanger

● ATMEGA328P

● Programeren in C++

● Low Cost

– Open Hardware

– Open Software

● Shields om sensors aan te sluiten


GPIO – Arduino - Serial

● Jeenode rechtstreeks op GPIO pins

– sudo usermod -a -G tty pi // maak user pi onderdeel van group tty

– edit the file /etc/inittab // zorg dat er geen getty proces loopt.

– (T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100 naar #T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100)

– Edit /boot/cmdline.txt //geen console output naar dit device

– (remove console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200)

● Na reboot net als de LED demo een reset sturen om de JeeNode te starten (rc.local)


Demo

Wireless Ping

Wireless Temperatuur Sensor

JeeNode Projecten

● Display met tmp, verjaardag en cpuload

● Bewegings sensor

● Kaku verlichting sturen

● Luchtdruk /Relatieve vochtigheid

● Mechanische Ventilatie

● Tuin Sproeier

● Koelkast / Vriezer

● Opentherm CV Ketel


Opentherm


Wikipedia: OpenTherm (short: OT) is a standard communications protocol used in

central heating systems between a central heating boiler and a thermostat or controller. It

is a point to point protocol where one device (thermostat) is the master and the other the

slave (boiler).

http://en.wikipedia.org/wiki/Communications_protocol

http://en.wikipedia.org/wiki/Central_heating

http://en.wikipedia.org/wiki/Condensing_boiler

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermostat

Opentherm

• Of toch niet zo open?


Output Devices

● Android telefoon

● Tablet in de huiskamer

● Speaker in de meterkast

● Website

● Leds ipv Sirene en Flitser buiten (voor test doeleinden)

● SMS


Mechanische ventilatie


Logica

Probeer altijd eerst een duidelijk schema te maken wat je wilt gaan doen.

Bijv Mechanische ventilatie, stand 1 2 of 3 afhankelijk van (beweging, temperatuur, vochtigheidsgraad bad-woonkamer, staat het gasfornuis aan, geeft de ketel heet water, is het na 12 uur ‘s nachts. etc


Fouten

● Licht om 24:00 standaard uit

● 868Mhz problemen zijn lastig te debuggen

● Male-Male, Female-Female of Male-Female communication

– Send once, who cares (kaku protocol)

– Send over and over (Opentherm)

– Send with Ack’s (Roomnode bewegings sensor)


Demo Domotica Systeem Thuis

● Nu Solaris 11 op Intel boardje (D2500HN mini-itx)

– 2 * K8055 + 2 *K2633 (relais) en 2 * K8067 Temp sensor

– Jeelink (centrale ontvanger)

– Arduino Nodo (KaKu send)

– Arduino 433/868 receiver (KaKu + OOK)


DEMO

Systeem thuis

14-10-13 NLLGG Jeroen Bruins Slot 42

Roadmap Korte Termijn

● Tipping-Bucket regen meter

● IR leds om TV besturing te monitoren / over te nemen

● Bluetooth koppeling (is de auto/telefoon thuis?)

● Javascript (zoom) van RRD files

● Git gebruiken als source code beheertool

Herfst 2013 NLLGG Jeroen Bruins Slot 43

Roadmap Lange Termijn

● Camera voor de Gas – Electrameter (OCR meterstand)

● DukePad: met een Rasperry Pi

– https://wiki.openjdk.java.net/display/OpenJFX/DukePad

– JavaFX ipv X11

● Android versie


De Meest Gebruikte Tools

Herfst 2013 NLLGG Jeroen Bruins Slot 45

Documentatie


Wat Kost Dat Ongeveer?

● K8055 Euro 30

● Arduino Euro 25

● RaspberryPI Euro 35

● Jeenode Euro 15

● Jeenode USB Euro 30

● RBBB Euro 15

● USB-BUB Euro 15


Links ● http://www.bwired.nl/

● Jeelabs.org

● Elektor

– Part #1: From ingredient to dish, and no oven required

– Part #2: No harm in having a few extra kitchen appliances ready

– Part #3: Let’s get Serial

– Part #4: Set the Table for Raspberry (S)PI

– Part #5: I²C: I Square Seeds (for baking)

– Part #6: A Distinguished Chef enters the kitchen

– Part #7: PWMin’ is a piece of cake

● http://www.themagpi.com/

● http://www.ladyada.net/learn/arduino/

● Http://embedded-projects.net


14-10-13 NLLGG Jeroen Bruins Slot 49

Bedankt!

Heb je nog vragen: mail naar

[email protected]

Alle software inclusief presentatie zijn beschikbaar:

Herfst 2013 NLLGG 50 Jeroen Bruins Slot

Hello NLLGG

LiquidCrystalI2C lcd (myI2C); #define screen_width 16 #define screen_height 2 void setup() { lcd.begin(screen_width, screen_height); lcd.print("Hello, NLLGG!"); } void loop() { lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Up time:"); lcd.print(millis()/1000); lcd.print('s'); delay(500); lcd.backlight(); }

CUEIB

void print_help() { printf("Usage: 0.5 \n"); printf("--device -d <device number> Select the device\n"); printf("--counter -c (:Counter:reset) Get counter/Reset counter\n"); printf("--digital-input -di (:bit:Decimal) Get the digital input\n"); printf("--digital-output –do (:bit) <value> Set the digital output\n"); printf("--analog-input -ai (:device) Get the analog output of device 1 or 2\n"); printf("--analog-output -ao (:device) <value> Set the analog output of device 1 or 2\n"); printf("--help This help message\n");

Arduino-Serial

void usage(void) { printf("Usage: arduino-serial -p <serialport> [OPTIONS]\n" "\n" "Options:\n" " -h, --help Print this help message\n" " -p, --port=serialport Serial port Arduino is on\n" " -b, --baud=baudrate Baudrate (bps) of Arduino\n" " -s, --send=data Send data to Arduino\n" " -r, --receive Receive data from Arduino & print it out\n" " -n --num=num Send a number as a single byte\n" " -d --delay=millis Delay for specified milliseconds\n" "\n"

Domotica & Raspberry - Agrarix.netpub.agrarix.net/Raspberry_Pi/RPIE-03-RPI_Domotica.pdf ·...

Documents

Transcript of Domotica & Raspberry - Agrarix.netpub.agrarix.net/Raspberry_Pi/RPIE-03-RPI_Domotica.pdf ·...