Vorstellung: e-Ink display für Hausstatus

lxs

Hallo,

Ich würde euch gerne mein kleines Projekt vorstellen. Ich habe mir ein Display gebaut, welches ich an der Haustüre innen verbauen will, so dass ich auf einen Blick sehe ob z.B. noch Fenster offen sind. Ausserdem habe ich gleich noch eine Anwesenheitserkennung mit aufgebaut.

Eingesetzt habe ich:

Olimex ESP32-POE-ISO Board: Bluetooth Low Energy Scanner und Ansteuerung für das Display
Waveshare 400x300, 4.2inch E-Ink raw display (Artikelnr. 13186)
Waveshare 4.2inch e-Paper Raw Panel Case (Artikelnr. 16116
Waveshare Universal e-Paper Raw Panel Driver HAT (Artikelnr 13512)
Gigaset G-Tag Bluetooth Low Energy beacons

Das Setup ist folgendes:

Das ESP32 Board habe ich mit ESPHome programmiert. Die Verbindung zum iobroker geht über mqtt. Das ESP32 Board wird über POE mit Strom und LAN versorgt. Am Ende wird das in eine Unterputz-Installationsdose versenkt und das Display auf einer Blindabdeckung auf dem Schalterrahmen befestigt.

Hier der relevante Code:

Die yaml-Datei für ESPhome:

esphome:
  name: bt_eingang
  platform: ESP32
  board: esp32-poe-iso

ethernet:
  type: LAN8720
  mdc_pin: GPIO23
  mdio_pin: GPIO18
  clk_mode: GPIO17_OUT
  phy_addr: 0
  power_pin: GPIO12
  
font:
  - file: "ubuntu.ttf"
    id: my_font
    size: 20
spi:
  clk_pin: 14
  mosi_pin: 4
  

esp32_ble_tracker:

binary_sensor:
  - platform: ble_presence
    mac_address: 58:9E:XX:XX:XX:XX
    name: "Tracker white"
    id: track_w
  - platform: ble_presence
    mac_address: 58:9E:XX:XX:XX:XX
    name: "Tracker black"
    id: track_b

text_sensor:
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Aussentemperatur"
    id: temp_out
    topic: bt_eingang/display/temp_out
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Headline"
    id: fc_symbol
    topic: bt_eingang/display/headline
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line 2OG Licht"
    id: line_2OG_licht
    topic: bt_eingang/display/line_2OG_licht
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line 2OG Fenster"
    id: line_2OG_fenster
    topic: bt_eingang/display/line_2OG_fenster
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line 1OG Licht"
    id: line_1OG_licht
    topic: bt_eingang/display/line_1OG_licht
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line 1OG Fenster"
    id: line_1OG_fenster
    topic: bt_eingang/display/line_1OG_fenster
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line EG Fenster"
    id: line_EG_fenster
    topic: bt_eingang/display/line_EG_fenster
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Line EG Licht"
    id: line_EG_licht
    topic: bt_eingang/display/line_EG_licht    
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Anwesenheit"
    id: presence_string
    topic: bt_eingang/display/presence_string

#Bilder aus dem DasWetter-Adapter invertiert und als jpg ohne Transparenz gespeichert

image:
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/1.jpg"
    id: image_1
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/2.jpg"
    id: image_2
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/3.jpg"
    id: image_3
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/4.jpg"
    id: image_4
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/5.jpg"
    id: image_5
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/6.jpg"
    id: image_6
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/7.jpg"
    id: image_7
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/8.jpg"
    id: image_8
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/9.jpg"
    id: image_9
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/10.jpg"
    id: image_10
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/11.jpg"
    id: image_11
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/12.jpg"
    id: image_12
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/13.jpg"
    id: image_13
    resize: 60x60
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/14.jpg"
    id: image_14
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/15.jpg"
    id: image_15
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/16.jpg"
    id: image_16
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/17.jpg"
    id: image_17
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/18.jpg"
    id: image_18
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/19.jpg"
    id: image_19
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/20.jpg"
    id: image_20
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/21.jpg"
    id: image_21
    resize: 40x40
  - file: "icons/tiempo-weather/galeria5/PNG/mine/22.jpg"
    id: image_22
    resize: 40x40
 

display:
  - platform: waveshare_epaper
    cs_pin: 16
    dc_pin: 15
    busy_pin: 13
    reset_pin: 2
    model: 4.20in
    update_interval: 3600s  #Displayrefresh flickert bei dem Display leider
    id: my_display
    lambda: |-
      it.printf(10,20, id(my_font), "Temperatur: %s", id(temp_out).state.c_str());
      it.print(250,10, id(my_font), "Vorhersage:");
      if (id(fc_symbol).state == "1") { it.image(360, 0, id(image_1)); };
      if (id(fc_symbol).state == "2") { it.image(360, 0, id(image_2)); };
      if (id(fc_symbol).state == "3") { it.image(360, 0, id(image_3)); };
      if (id(fc_symbol).state == "4") { it.image(360, 0, id(image_4)); };
      if (id(fc_symbol).state == "5") { it.image(360, 0, id(image_5)); };
      if (id(fc_symbol).state == "6") { it.image(360, 0, id(image_6)); };
      if (id(fc_symbol).state == "7") { it.image(360, 0, id(image_7)); };
      if (id(fc_symbol).state == "8") { it.image(360, 0, id(image_8)); };
      if (id(fc_symbol).state == "9") { it.image(360, 0, id(image_9)); };
      if (id(fc_symbol).state == "10") { it.image(360, 0, id(image_10)); };
      if (id(fc_symbol).state == "11") { it.image(360, 0, id(image_11)); };
      if (id(fc_symbol).state == "12") { it.image(360, 0, id(image_12)); };
      if (id(fc_symbol).state == "13") { it.image(360, 0, id(image_13)); };
      if (id(fc_symbol).state == "14") { it.image(360, 0, id(image_14)); };
      if (id(fc_symbol).state == "15") { it.image(360, 0, id(image_15)); };
      if (id(fc_symbol).state == "16") { it.image(360, 0, id(image_16)); };
      if (id(fc_symbol).state == "17") { it.image(360, 0, id(image_17)); };
      if (id(fc_symbol).state == "18") { it.image(360, 0, id(image_18)); };
      if (id(fc_symbol).state == "19") { it.image(360, 0, id(image_19)); };
      if (id(fc_symbol).state == "20") { it.image(360, 0, id(image_20)); };
      if (id(fc_symbol).state == "21") { it.image(360, 0, id(image_21)); };
      if (id(fc_symbol).state == "22") { it.image(360, 0, id(image_22)); };
     //geht sicher auch schöner in einer Zeile Code...
      it.line(0, 47, 400, 47);
      //Table
      it.line(100, 110, 300, 110); 
      it.line(100, 150, 300, 150);
      it.line(100, 190, 300, 190); 
      it.line(100, 230, 300, 230);
      it.line(200, 110, 200, 230);
      it.line(100, 110, 100, 230);
      it.line(300, 110, 300, 230);
      //Lastline
      it.line(0, 255, 400, 255);
      it.print(130,80,id(my_font), "Licht");
      it.print(220,80,id(my_font), "Fenster");
      it.print(50,120,id(my_font), "2 OG");
      it.print(50,160,id(my_font), "1 OG");
      it.print(70,200,id(my_font), "EG");
      it.printf(110,130, id(my_font), "%s", id(line_2OG_licht).state.c_str());
      it.printf(210,130, id(my_font), "%s", id(line_2OG_fenster).state.c_str());
      it.printf(110,170, id(my_font), "%s", id(line_1OG_licht).state.c_str());
      it.printf(210,170, id(my_font), "%s", id(line_1OG_fenster).state.c_str());
      it.printf(110,210, id(my_font), "%s", id(line_EG_licht).state.c_str());
      it.printf(210,210, id(my_font), "%s", id(line_EG_fenster).state.c_str());
      it.printf(10,275,id(my_font), "Anwesenheit: %s", id(presence_string).state.c_str());


# Enable logging
logger:
mqtt:
  broker: #IP vom iobroker
  username: #wie in iobroker mqtt adapter
  password: #wie in iobroker mqtt adapter
  client_id: bt_Eingang
#  log_topic: bt_eingang/log/
  on_message: # Manueller refresh des Displays bei Änderung
    topic: bt_eingang/display/refresh
    payload: "ON"
    then:
      - component.update: my_display
      
ota:

Das spannende (aber dann doch triviale - man kann hier recht frei entscheiden) war hier die HW Verkabelung. Diese ist im yaml dokumentiert. die GPIO Pins stehen im Plan auf der Olimex-Seite.

Auf dem iobroker habe ich ein Javascript um per mqtt die entsprechenden Werte zu liefern:

var fenster1OG=['hm-rpc.3.0000XXXXXXXXXX.1.STATE'/*Fensterkontakt Schlafzimmer:1 STATE*/, 
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Balko Arbeitszimmer:1 STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster KiZi:1 STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Bad 1OG STATE*/,
'hm-rpc.0.MEQ02XXXXX.1.STATE'/*Fenster Fenster AZ STATE*/];

var fenster2OG=['hm-rpc.0.JEQ0XXXXXX.1.STATE'/*Fenster Dach Nord:1 STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Küche STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Gaube STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Fenster West:1 STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ01XXXXX.1.STATE'/*Fenster Badewanne:1 STATE*/,
'hm-rpc.0.KEQ00XXXXX.1.STATE'/*Fenster Bad 2OG:1 STATE*/];

var presence=['javascript.1.presence_black'/*presence black*/,'javascript.1.presence_white'/*javascript 1 presence white*/]; //u.a. aus den Werten des BLE Scanners ermittler, aber noch aus einem zweiten Scanner und mit einer Hysterese

on({id:'hm-rega.0.XXX'/*Licht 1OG*/, change: "ne"}, function(obj) { //Variable fürs Licht wird bei mir in der CCU gepflegt.
   var output;
   var input=obj.state.val;
   if (input) {
       output="An";
   } else {
       output="Aus";
   };
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.line_1OG_licht'/*bt eingang/display/line 1OG licht*/,output);
   redraw_display();
});

on({id:'hm-rega.0.1XXX'/*Licht2OG*/, change: "ne"}, function(obj) {
   var output;
   var input=obj.state.val;
   if (input) {
       output="An";
   } else {
       output="Aus";
   };
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.line_2OG_licht'/*bt eingang/display/line 1OG licht*/,output);
   redraw_display();
});

on({id:presence, change: "ne"}, function(obj) {
   var output="";
   if (getState("javascript.1.presence_black").val){
       output = output +"Schwarz "; //Hier kann man die Namen der Besitzer eintragen
   };
   if (getState("javascript.1.presence_white").val) {
       output = output + "Weiss ";
   };
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.presence_string'/*bt eingang/display/presence string*/,output);
   redraw_display();
}); 

on({id:fenster1OG, change: "ne"}, function(obj) {
   var output;
   var input=obj.state.val;
   var open_1OG=0;
   var gekippt_1OG=0;
   var closed_1OG=0;
   for (var i = 0; i < fenster1OG.length; i++) {
       var ws = getState(fenster1OG[i]).val;
       if (fenster1OG[i]=="hm-rpc.3.0000DXXXXXXX.1.STATE") {  //Fensterkontakt mit nur zwei Zuständen
           if (ws==0) {
               closed_1OG++;
           } else if (ws==1) {
               open_1OG++;
           };
       } else {   //Normalerweise habe ich Griffsensoren mit 3 Zuständen
           if (ws==0) {
               closed_1OG++;
           } else if (ws==1) {
               gekippt_1OG++;
           } else if (ws==2) {
               open_1OG++;
           }
       };
   };
   output = windowstring(open_1OG,gekippt_1OG,closed_1OG);
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.line_1OG_fenster'/*bt eingang/display/line 1OG fenster*/,output);
   redraw_display();
});

on({id:fenster2OG, change: "ne"}, function(obj) {
   var output;
   var input=obj.state.val;
   var open_2OG=0;
   var gekippt_2OG=0;
   var closed_2OG=0;
   for (var i = 0; i < fenster2OG.length; i++) {
       var ws = getState(fenster2OG[i]).val;
    
       if (fenster2OG[i]=="hm-rpc.3.000XXXXXX1.STATE") { 
           if (ws==0) {
               closed_2OG++;
           } else if (ws==1) {
               open_2OG++;
           };
       } else {
           if (ws==0) {
               closed_2OG++;
           } else if (ws==1) {
               gekippt_2OG++;
           } else if (ws==2) {
               open_2OG++;
           }
       };
   };
   output = windowstring(open_2OG,gekippt_2OG,closed_2OG);
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.line_2OG_fenster'/*bt eingang/display/line 1OG fenster*/,output);
   redraw_display();
});

on({id:'netatmo.0.XXXX.XXX.Temperature.Temperature'/*Temperature*/, change: "ne"}, function(obj) {
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.temp_out'/*bt eingang/display/temp out*/,obj.state.val);
}); //Aussentemperatur. Änderung macht kein Display-Refresh, da das e-ink ca. 2-3 Sekunden beim aktualisieren flackert. Wird bei der nächsten Änderung oder nach 3600s wie im esphome-Skript aktualisiert. 

on({id:"daswetter.0.NextHours.Location_1.Day_1.in1hours.symbol_value", change:"ne"}, function(obj){
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.headline'/*bt eingang/display/headline*/,obj.state.val);
   redraw_display();
}); //Forecast für die nächste Stunde. 


function redraw_display() {
   setState('mqtt.0.bt_eingang.display.refresh'/*bt eingang/display/refresh*/,"ON");
   setStateDelayed('mqtt.0.bt_eingang.display.refresh', "OFF",  1000);    
}; //mit "ON" wird das Display aktualisiert. 


function windowstring (w_open, w_kipp, w_close){
   var output;
   if (w_open==0 && w_kipp==0) {
       output ="Zu";
   } else {
       output = "O:"+ w_open +" K:"+ w_kipp;
   };
   return output;
}
//Das Erdgeschoß ist noch im Umbau, deswegen noch nicht im Skript enthalten

Das ganze sieht dann so aus:

Aktuell habe ich nur noch das Problem, dass ich kein OTA Update auf dem ESP32 machen kann, da das abbricht. Per USB lässt er sich aber problemlos flashen.

In Summe hat die Hardware ca. 70 EUR gekostet (30 EUR für das ESP Board und 37 EUR für das Display mit Versand)

Viel Spass beim nachmachen, es war einfacher als befürchtet:-)

Alexander

lxs

Hi,

Da ich gerade eine Frage zu dem Projekt bekommen habe, hier ein kleines Update wie das ganze im eingebauten Zustand aussieht :

Unter der Blindabdeckung ist eine EDV Dose in der das ESP32 Modul mit PoE angeschlossen ist. Die obere Dose ist bis auf das kleine Board für die Displaysteuerung leer und hat auch eine Blindabdeckung an der mit einem Klebeband das Display befestigt ist. In der mittleren Dose ist ein haus-bus.de Multitaster (tolle Schalter!) .

Die EDV Dose war recht knapp, da das Cat6 Kabel mit Ethernet-Stecker etwas unflexibel ist, aber es hat gepasst.

FredF

@lxs sagte in Vorstellung: e-Ink display für Hausstatus:

Die Verbindung zum iobroker geht über mqtt.

Vielleicht magst du mal testen:
Es gibt mittlerweile einen ESPhome Adapter zwar noch alpha...
Nutzt die API, also kein MQTT nötig. Habe ihn installiert und er läuft.
https://github.com/iobroker-community-adapters/ioBroker.esphome

Mikewolf

@lxs
hallo , gibts ne step by step anleitung ???
schaffe es leider nicht auch nicht mit hilfe von google....
kommt immer error mapping bei spi definition

apping values are not allowed here
  in "/config/esphome/esphome-web-8c4680.yaml", line 146, column 11:
        cs_pin: 16

Mit freundlichen Grüßen
mikewolf

bernd33-1

@mikewolf Hi, ich hab einen ESP8266 verwendet. Dabei hab ich festgestellt, dass die EPaper Displays etwas sensibel mit den verwendeten Pins sind. Ich hab es so verbunden:

Display -> ESP8266

Busy -> D2
Reset -> D1
DC -> D4
CS -> D8
CLK -> D5
Din -> D7
GND -> GND (Masse)
Vcc -> 3.3V am ESP8266

VORSICHT1: In der YAML-Datei wird statt z.B. "D4" die GPIO-Nummer angegeben. D4 ist z.B. GPIO2

VORSICHT2: Man muss die Font-Datei, die in der YAML angegeben ist auf den IOBroker hoch laden. Bei mir ist es die arial.ttf und hat die ID: font1. Wohin hochladen? Hier hin: /opt/iobroker/iobroker-data/esphome.0

Hier meine YAML:

esphome:
  name: 42display
  platform: ESP8266
  board: esp01_1m

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:

ota:
  password: "ist-geheim"

wifi:
  ssid: "Ich-hoere-euch-beim-Sex"
  password: "auch-geheim"

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "42Display Fallback Hotspot"
    password: "jajaja"

captive_portal:

spi:
  clk_pin: GPIO14
  mosi_pin: GPIO13
  
font:
  - file: "arial.ttf"
    id: font1
    size: 12
    
mqtt:
  broker: Die-IP-deine-MQTT/IOBroker
  #username: #wie in iobroker mqtt adapter
  #password: #wie in iobroker mqtt adapter
  client_id: 42Display
#  log_topic: bt_eingang/log/
  on_message: # Manueller refresh des Displays bei Änderung
    topic: 42Display/display/refresh
    payload: "ON"
    then:
      - component.update: my_display
      
text_sensor:
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "Bio-Muell"
    id: bio_muell
    topic: 42Display/display/bio
  - platform: mqtt_subscribe
    name: "papier"
    id: papier
    topic: 42Display/display/papier
  
display:
  - platform: waveshare_epaper
    cs_pin: GPIO15
    dc_pin: GPIO2
    busy_pin: GPIO4
    reset_pin: GPIO5
    model: 4.20in
    update_interval: 300s  #Displayrefresh flickert bei dem Display leider
    id: my_display
    lambda: |-
      it.print(0, 0, id(font1), "Hello World!");  
      it.printf(10,20, id(font1), "Bio-Muell: %s", id(bio_muell).state.c_str());
      it.printf(10,35, id(font1), "Papier: %s", id(papier).state.c_str());

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