Smart Home

Projekte mit Arduino, ESPHome, Home Assistant und Raspberry Pi & Co Zu Beginn lernen wir etwas über Elektrotechnik, indem wir uns mit den Grundlagen von Spannung und Strom sowie mit den Arten von Widerständen, Dioden und Transistoren beschäftigen. Im zweiten Kapitel lernen wir den berühmtesten Mikrocontroller, den Arduino Uno, kennen. Wir analysieren seinen Aufbau und lernen, wie man kodiert und führen anschauliche Beispiele durch. In Kapitel drei richten wir Home Assistant auf einem Raspberry Pi ein. Wir sehen uns Szenen, Automationen und den generellen Umgang mit HA an. Anschließend widmen wir uns dem MQTT Protokoll, was sozusagen der Goldstandard in der Kommunikation von Heimelektronik ist, aber auch andere Schnittstellen wie I²C, SPI und UART werden in diesem Kapitel detailliert erklärt. In dem nachfolgenden Kapitel sehen wir uns den ESP8266, die moderneren ESP32 und natürlich den ESP32-CAM an. Zuerst etwas Theorie, gefolgt von praktischen Beispielen. Raumklima-Sensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Bewegungssensor, RFID-Reader und noch sehr viel mehr Sensoren werden im Kapitel 7 detailliert erklärt gefolgt von jeweils praktischen Beispielen. Im Kapitel 8 geht es um Aktoren wie die 7-Segment-Anzeige, Servo-Motoren, Displays, Schrittmotoren und noch viel mehr. Um Sensoren und Aktoren ohne Programmieraufwand in Home Assistant einbinden zu können, gibt es die Möglichkeit, ESPHome zu benutzen. In diesem Kapitel werden Sie Schritt für Schritt durchgeführt, um Ihre eigenen Sensoren einbinden zu können. Wollen Sie mehr buntes Licht in Ihren Wohnraum bringen? Dann ist das Kapitel über LEDs genau das richtige, hier werden die unterschiedlichen Arten von LED-Leuchten erklärt und natürlich werden auch die Grundlagen der Lichttechnik nicht vergessen. Es gibt in der Elektronik sehr viel ICs, die uns das Leben erleichtern; in diesem Kapitel lernen wir ein paar ICs kennen und das Grundwissen wird sofort in die Praxis umgesetzt. Alle Code-Beispiele müssen nicht abgetippt werden, sie können diese gratis von GitHub herunterladen und modifizieren. Den jeweiligen Link (mit QR-Code) finden Sie im Code-Beispiel.

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Smart-Home-Systeme selber bauen Smart Home- und IoT-Technik für den Arduino bietet eine Fülle von Praxisprojekten, die mit einem einzigen Kit aufgebaut werden können. Das "SunFounder Smart Home Internet of Things Kit V2.0 for Arduino" enthält über 30 Komponenten, Bauelemente und Module aus allen Bereichen der modernen Elektronik. Damit lassen sich eine Fülle von Projekten realisieren. Für den Einsteiger werden zunächst einige einfachere Einsteigerexperimente vorgestellt. Der fortgeschrittenere Anwender kann sich dagegen gleich an die komplexeren Themen heranwagen. Neben präzisen digitalen Thermometern, Hygrometern, Belichtungsmessern und verschiedenen Alarmanlagen entstehen auch praktisch einsetzbare Geräte und Anwendungen wie etwa eine vollautomatische Beleuchtungssteuerung ein digitales Thermostat eine multifunktionale Klimamessstation Zudem wird detailliert erklärt, wie Messdaten in das Internet übertragen werden. Dort sind sie grafisch darstellbar und können weltweit abgerufen werden. Auch auf die damit verbundenen Gefahren und die Problematik des Datenschutzes wird eingegangen. Die vorgestellten Praxisprojekte bleiben dabei aber nicht im Status eines „Laborprototyps“ stehen. Durch entsprechende Tipps und Hinweise entstehen vielmehr praxistaugliche Geräte, die in Haushalt, Hobby und Beruf eingesetzt werden können. Selbstverständlich können sämtliche Bauteile auch einzeln beschafft werden, so dass sich die Projekte im Buch auch ohne das komplette IoT-Kit durchführen lassen.

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