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Himbeere Pi Heimautomation

Für den Einsatz auf einem PC oder Raspberry Pi ist es am einfachsten, einen Sensor mit serieller Schnittstelle auszuwählen. Wenn Sie den Willen haben, zeigt Ihnen dieses Buch, wie Sie den Raspberry Pi mit einer Arduino-Karte kombinieren können, um Ihr gesamtes Haus zu automatisieren. Von Anfang an zur Heimautomation - Raspberry Pi Part 1

Die Raspberry Pi Single-Board-Computer wurden für Bildungszwecke konzipiert und im Jahr 2012 auf den Markt eingeführt[1]. Bald zeigte sich, dass mit einer Himbeere Pi und einigen Zusatzteilen sehr gut und kostengünstig einzelne Arbeiten realisiert werden konnten. Der Raspberry Pi ist für gut 30 EUR ein vielseitig verwendbares und vielseitig verwendbares Produkt, das über eine Schnittstelle zu Monitor (HDMI), LAN, Tastatur/Maus (USB), WLAN-Stick (USB), USB-Stick, Festplatte (USB), SD-Karte und konfigurierbaren I/O-Pins eingesetzt werden kann.

Für Raspberry Pi gibt es eine sehr große Gemeinschaft sowie viele Hefte und Magazine, so dass ausführliche Anweisungen bereits für verschiedene Aufgaben verwendet werden können. Mit einem Raspberry Pi, einem Bildschirm oder Fernseher, einer Klaviatur, einer Mouse und einem LAN- oder WLAN-Anschluss können Sie einen kleinen, preiswerten Computer für Büroanwendungen (Textverarbeitung, Tabellenkalkulationen, etc.) und Internetzugang aufbauen.

Sie können Ihre eigenen Programmierungen auf den Raspberry Pi programmieren und einfach über Ein-/Ausgangspins auslesen ( "Taster, Schalter, Sensoren") oder Ausgänge (LEDs oder Relays, etc.) generieren, und dank der einfachen Netzwerkanbindung kann ein eigenes Hausautomationssystem zusammengestellt werden. Dieser Beitrag beschreibt zunächst die grundsätzliche Inbetriebsetzung einer Raspberry Pi 2.

Die Einzelplatine Raspberry Pi wird als bestücktes Board ohne Zubehör ausgeliefert. Die USB-WLAN-Adapter werden in eine USB-Buchse eingesetzt (oder der Raspberry wird per Verbindungskabel mit der LAN-Buchse verbunden). Der microSD-Steckplatz wird in den jeweiligen Steckplatz eingesetzt. Die Raspberry Pi hat keinen Ein/Aus-Schalter. Wenn alles zusammengeschlossen und das Netzgerät an die Wandsteckdose angesteckt ist, beginnt der Raspberry zu booten.

Die Raspberry Pi und die SD-Karte mit dem Betriebsystem werden nicht als komplettes Komplettsystem mitgeliefert. Die Installation wird in mehreren Arbeitsschritten anhand der folgenden Prüfliste durchgeführt: Bei einem Raspberry Pi handelt es sich (fast immer) um ein Linux-Betriebssystem, das kostenlos aus dem Netz heruntergeladen werden kann[3] und auf eine SD-Karte aufgeladen wird.

Sie können auch eine vorgefertigte SD-Karte mit einem oder mehreren Betriebsystemen (zur Auswahl) erstehen. Unter der Bestell-Nr. CA-12 01 50 ist eine einzige SD-Karte mit Betriebssystem(en) für Raspberry Pi auf einer microSD-Karte zu haben. Bei den meisten Projekten (und auch in diesem Zeitschriftenartikel) wird das Betriebsystem Raspbian eingesetzt, das ein für den Raspberry Pi optimales Linux-Betriebssystem ist.

Das aus dem Netz geladene Bild muss auf dem Computer ausgepackt und mit einem kleinen Hilfsprogramm auf eine SD-Karte kopiert werden. Unter Windows werden die Bilddaten mit dem freien Softwareprogramm Win32 Disk Imager[4] auf die SD-Karte transferiert. Haben Sie eine vorgefertigte SD-Karte erworben (als Satz oder einzeln), sind diese beiden ersten Arbeitsschritte nicht notwendig.

In den dafür vorgesehenen Steckplatz des Raspberry Pi wird die mit dem Betriebsystem bestückte SD-Karte gesteckt, dann wird das Netzgerät an die 230 V-Steckdose gesteckt.

Drücken Sie die Tabulatortaste, um auszuwählen, woraufhin der Konfigurationsprozess beendet wird und der Boot-Vorgang so lange fortgeführt wird, bis der Benutzername (standardmäßig pi) und das Kennwort (standardmäßig raspberry) abgefragt werden: Nachdem Sie den Benutzernamen und das Kennwort eingegeben haben, stoppt der Raspberry mit einer Aufforderung, die wie die folgende aussieht:

Erklärung: pi ist der Benutzer und Himbeere ist der Titel von Himbeere. Das ist der Benutzer pi auf der Himbeere mit dem Titel Himbeere. Beispielsweise könnte das Befehlsdatum angegeben werden, wodurch das System das Datum und die Zeit des aktuellen Systems anzeigt (Abb. 4). Mit dem Kommando startx wird die graphische Benutzeroberfläche von Raspbian aufgerufen:

Sie können z.B. den Datei-Manager von Raspbian mit der Maustaste unter Menu Accessory File Manager aufzurufen, mit dem Sie z. B. Daten listen, benennen, verschieben, entfernen usw. können (Abb. 6). Selbstverständlich ist weiterhin eine Onlineverbindung erforderlich, die über ein LAN-Kabel aufgebaut werden kann, aber über eine drahtlose Internetverbindung bequemer ist. Doppelklicken Sie auf das entsprechende W-LAN, geben Sie den WLAN-Schlüssel ein (unter PSK) und wählen Sie Hinzufügen, um sich mit dem W-LAN zu verbinden.

Im Kommandozeilen-Fenster können Linux-Befehle wie oben für die Kommandozeilen-Ebene angegeben werden. Nach der Grundinstallation einschließlich der Internetanbindung können weitere Zusatzprogramme eingerichtet werden. Sie finden im Netz eine große Anzahl von kostenlosen Programmen zu verschiedenen Thematiken. Die meisten Anwendungen werden mit dem Programm apt-get install xxx heruntergeladen und nachinstalliert, xxx steht dabei für das entsprechende Programmpaket:

Die Anlage hat unter Menu- Office-AbiWord einen automatischen Menüeintrag angelegt, mit dem das Textverarbeitungs-Programm AbiWord aufrufbar ist. Abhängig von der gewünschten Nutzung des Raspberry Pi können nun zusätzliche Programm-Pakete installiert werden. Programmbeispiele: Nach Abschluss der Installierung oder Konfigurierung ist es an der Zeit, Win32 Disk Imager[4] zu verwenden, um die SD-Karte auf dem Computer zu sichern.

Sollte einmal etwas schief gehen, können Sie die SD-Karte mit dem Win32 Disk Imager wiederherzustellen. Abbildung 8 zeigt, dass der Boot-Vorgang nach Einschalten der Versorgungsspannung startet und je nach Einstellungen im Konfigurations-Menü entweder die Befehlszeile oder die Desktop-Schnittstelle abgezweigt wird. Wegen des Risikos eines Datenverlustes sollten Sie die Raspberry Pi-Spannung nie abschalten, sondern den Raspberry entweder in der graphischen Benutzeroberfläche oder mit dem Shutdown-Befehl abfahren.

Durch verschiedene Sprachen wie z.B. die Programmiersprache Phyton können ganze Programmierungen geschrieben und anschließend z.B. graphische Programmschnittstellen mit Hilfe von z. B. Kinter erzeugt werden.

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