Zo maak je je eigen slimme verlichting

Door: Koen Vervloesem | 01 augustus 2018 12:10

How To

Inhoudsopgave

  1. Inleiding
  2. Pagina 2: Aan de slag

Er bestaan heel wat modules waarmee je je verlichting op afstand kunt aansturen, maar meestal zijn die vrij duur of gebruiken ze verouderde technologie. In dit artikel nemen we een goedkope wifi-module, vervangen de firmware en herprogrammeren we deze tot een volwaardige schakelaar voor je eigen slimme verlichting.

Boodschappenlijstje

Sonoff Basic WiFi Switch; ca. € 5,-

- 3,3 volt usb-naar-ttl break-outbordje (of seriële kabel); € 2,

- 5-pins mannelijke pinheader

- 4 vrouwelijk-naar-vrouwelijk jumperwires

- Soldeerbout en soldeertin

Totale kosten: ca. € 7,-

Veel modules voor slimme verlichting zijn duur of gekoppeld aan een specifieke app. De goedkopere systemen hebben dat laatste nadeel vaak niet, maar maken dan bijvoorbeeld gebruik van de 433MHz-frequentieband. Die signalen zijn niet beveiligd, waardoor iedereen in je buurt in staat is om je verlichting in en uit te schakelen. Bovendien zijn die signalen ook nogal storingsgevoelig.

Er zijn wel andere goedkope modules om je verlichting te schakelen die niet aan een app gebonden zijn, maar dan moet je zelf de handen uit de mouwen steken. De Sonoff Basic van het Chinese bedrijf iTead is zo’n goedkope module: op Chinese websites als www.banggood.com en www.aliexpress.com vind je ze voor rond de vijf euro. Standaard gebruik je ze met een app van iTead, maar door nieuwe firmware op de microcontroller te installeren, maak je het apparaatje open voor je eigen systemen. Dat is wat we in deze masterclass gaan doen. Het apparaatje is op een ESP8266-microcontroller gebaseerd en die kunnen we programmeren.

Met de Sonoff Basic maak je van elke verlichting heel goedkoop slimme verlichting.
De Sonoff Basic is op een ESP8266-micro-controller gebaseerd en die kunnen we prima programmeren.

Arduino IDE klaarmaken

Om de firmware op de Sonoff Basic te flashen, werken we met de Arduino IDE, die naast de Arduino-microcontrollers ook de ESP8266 ondersteunt. Om met de ESP8266 aan de slag te gaan in de Arduino IDE, dien je eerst de ondersteuning ervoor in te schakelen. Open daarvoor het menu Bestand / Voorkeuren en voer bij Additionele Board Beheer URLs de url http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json in. Bevestig met OK onderaan en herstart de Arduino IDE. Open daarna in het menu Hulpmiddelen / Board: het Board Beheer. Zoek daar op esp en installeer esp8266.

Kies in het menu Hulpmiddelen / Board: voor Generic ESP8266 Module, zet (ook via het menu Hulpmiddelen) de Flash Mode op DOUT en de Flash Size op 1M (64 K SPIFFS).

Download dan het zip-bestand van GitHub met de broncode van de Tasmota-firmware en pak het uit. Kopieer de directory sonoff naar de directory Arduino in je home-directory en de inhoud van de directory lib naar de directory Arduino\libraries. Open het bestand sonoff.io in de directory Arduino\sonoff in de Arduino IDE en klik linksboven op het vinkje om te controleren of de code correct compileert. Zo ja, dan is het tijd om de hardware klaar te maken!

Stel het programma Arduino IDE in voor de ESP8266-microcontroller in de Sonoff Basic.

Sonoff-module openmaken

Open de behuizing van de Sonoff-module door met een schroevendraaier in het spleetje naast de groene schroefterminal te duwen tot het plaatje aan de onderkant loskomt. Daarmee verbreek je overigens het garantielabel (althans, we vermoeden dat dat het is, er staat iets Chinees op gedrukt).

In het midden, vlak naast de 470 µF-condensator, zie je vijf gaatjes in het printplaatje (zie afbeelding #plaats-op-pagina#). Het gaatje dat het verst van de knop staat, gebruik je niet. De vier andere zijn (van dichtst bij de knop tot verder van de knop) achtereenvolgens 3,3 V, RX, TX en GND.

Verzeker je ervan dat je usb-naar-ttl-kabel (zie boodschappenlijstje) 3,3 volt op de pinnen zet, niet alleen voor de I/O-pinnen, maar ook voor de spanningspin.

Op sommige usb-naar-ttl break-outbordjes kun je dit met een jumper op de juiste pinnetjes instellen. Sommige kabels hebben vier gekleurde draadjes: rood = 3,3 V, zwart = GND, wit = RX en groen = TX. Bij een break-outbordje kijk je naar de aanduidingen bij de pinnen. Sluit nu de pinnen aan zoals in de tabel ‘Aansluiten’

In de behuizing van de Sonoff Basic zit dit printplaatje. In het midden van de printplaat zitten vijf gaatjes. Hierop hebben we een header met vijf pinnetjes gesoldeerd.

Solderen

Om de pinnen betrouwbaar aan te sluiten, moet je een header op de gaatjes in het printplaatje van de Sonoff Basic wifi-schakelaar solderen. Wil je die moeite niet doen, probeer dan om de jumperwires van de usb-naar-ttl-kabel een beetje schuin in de gaatjes van de Sonoff Basic te drukken zodat ze contact maken. Dat bleek bij ons niet betrouwbaar genoeg te werken, dus we hebben toch de moeite genomen om een header op de Sonoff Basic te solderen.

Firmware flashen

Open eerst in de Arduino IDE het bestand user_config.h van de Sonoff-code voor wat instellingen. Haal de twee commentaartekens (//) weg voor de regel #define MY_LANGUAGE nl-NL om de interface in het Nederlands in te stellen. In de regel #define PROJECT "sonoff" vervang je sonoff door de naam van je project (en de quotes blijven dus staan). Geef elke Sonoff-module in je huis een unieke naam. Je wifi-netwerk definieer je in STA_SSID1 en je wifi-wachtwoord in STA_PASS1. Je kunt ook een tweede wifi-netwerk definiëren. Dat zijn de belangrijkste instellingen. De andere kun je later nog altijd veranderen.

Sla je wijzigingen op, druk op het knopje op het Sonoff-printplaatje (en houd deze ingedrukt) en druk de draadjes op het printplaatje goed aan. Sluit dan de usb-naar-ttl-kabel op je computer aan en laat het ingedrukte knopje na enkele seconden los. Het Sonoff-bordje staat nu in flashmodus.

Kijk in de Arduino IDE na of de juiste seriële poort is ingesteld. Dat zie je onderaan rechts of in het menu Hulpmiddelen / Poort. Verander indien nodig de poort in dat menu. Klik tot slot op het pijltje naast het vinkje links bovenaan om het flashen te beginnen. Als je geen pinheader hebt gesoldeerd, houd dan de hele tijd de draadjes op het Sonoff-printplaatje goed vast. Als de firmware correct geflasht is, krijg je onderaan de console van de Arduino IDE 100% te zien en knippert het groene ledje op de Sonoff-module één keer. Je kunt de usb-naar-ttl-kabel nu verwijderen.

Om de Sonoff Basic te flashen, moeten we de usb-naar-ttl-kabel op het printplaatje aansluiten. Let op: de jumper op het break-outbordje is op 3,3 volt ingesteld.

Apparaten schakelen

De Sonoff Basic wordt in de markt gezet als slimme schakelaar voor verlichting, zoals een bureaulamp, staande lamp, sfeerverlichting of elke andere verlichting die je normaal in het stopcontact steekt. Je kunt er echter willekeurige apparaten mee in- en uitschakelen. Denk maar aan je koffiezetapparaat, waterkoker of ventilator. Zolang het maar om een tweedraadssysteem gaat met een fase- en een nuldraad en er niet meer dan 10 ampère door gaat. Denk er wel aan dat je altijd zelf nog de stroomkabel van het apparaat moet doorsnijden en de Sonoff-module tussen beide delen van de kabel dient aan te sluiten. De Sonoff-module neemt dan immers de taak van schakelaar over. Overigens kun je de bestaande schakelaar van bijvoorbeeld je bureaulamp altijd nog hergebruiken. Herinner je je het eerdergenoemde vijfde gaatje/pinnetje op het printplaatje van de Sonoff-module? Dat is door de ESP8266 te adresseren als GPIO14. Door de schakelaar met GND en GPIO14 te verbinden, kun je ook met de schakelaar nog je lamp in- en uitschakelen, zelfs als je wifi niet werkt. Maar met het knopje in de Sonoff-behuizing bereik je hetzelfde effect.

De Sonoff-module werkt niet alleen met verlichting, maar ook met andere apparaten.

Sonoff-module aansluiten

Nu je Sonoff-module is geflasht met nieuwe firmware, kun je deze aansluiten op de verlichting die je ermee wilt schakelen. Dat werkt overigens niet alleen met verlichting, maar ook met andere apparaten (zie kader ‘Apparaten schakelen’). Wij probeerden dit uit met sfeerverlichting.

Voor je met het aansluiten begint, verzeker je je ervan dat de usb-naar-ttl-kabel niet meer is aangesloten. Zorg ook dat je de stekker van de verlichting eruit hebt getrokken.

Knip de kabel van je sfeerverlichting door vóór en achter de schakelaar. Die schakelaar hebben we niet meer nodig, want we gaan de verlichting schakelen met de Sonoff-module. Dat is niet alleen op afstand via wifi mogelijk, maar ook via het knopje dat uit de uitsparing van de behuizing van de Sonoff-module komt.

Strip beide kanten van de kabel van je verlichtingskabel, zodat je twee keer twee draden hebt met aan het uiteinde over enkele millimeters de isolatie verwijderd. Aan elke kant van de Sonoff-module heb je twee schroefverbindingen. Aan de kant die met INPUT is aangeduid, steek je de draden die naar de stekker gaan, fase naar L en nul naar N. Aan de kant die met OUTPUT is aangeduid, steek je de draden die naar de verlichting gaan. Schroef de draden telkens goed vast, zet het deksel van de behuizing erop en schroef het deksel stevig op de onderkant van de behuizing met de meegeleverde schroeven. Doe dit alles aandachtig zodat je geen fouten maakt!

Andere interessante Sonoff-producten

Het bedrijf iTead heeft nog allerlei andere vergelijkbare producten op de markt, alle gebaseerd op een ESP8266-microcontroller. De Tasmota-firmware ondersteunt deze allemaal en heeft op zijn wiki uitgebreide informatie met foto’s staan over hoe je de firmware erop installeert en welke hardware-aanpassingen nodig zijn om een seriële verbinding op te zetten. Zo schakelt de Sonoff Pow niet alleen een apparaat, maar meet het ook het stroomverbruik. De Sonoff Dual kan twee apparaten tegelijk schakelen en de Sonoff 4CH vier apparaten. Wil je eenvoudig een slimme stekker in het stopcontact steken, kies dan de Sonoff S20. En de Sonoff Touch is een wandschakelaar in de vorm van een glazen paneel dat op aanrakingen reageert, met de Sonoff T1 als variant die één of twee knoppen op het paneel toont. Er zijn ook producten die naast wifi ook de 433MHz-frequentieband ondersteunen en daardoor compatibel zijn met KlikAanKlikUit (KaKu). Zo is het mogelijk je Sonoff-modules met een KaKu-afstandsbediening te besturen.

2 Reactie(s) op: Zo maak je je eigen slimme verlichting

  • Om te reageren moet je ingelogd zijn. Nog geen account? Registreer je dan en praat mee!
  • 4 augustus 2018 12:14 trance_4_ever
    Voor ik al mijn sonoff's ga omprogrameren: werkt dit ook met een 'gewone' NodeMCU 1.0? Het is een esp8266 en wordt in arduino ESP-12E.
    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.
  • 7 augustus 2018 14:37 geent_neut
    Van de week op mijn Sonoff basic Tasmota geflasht met SonOta.exe.
    Niks uit elkaar halen,geen kabeltjes, geen solderen… Je Sonof in het stopcontact, Sonota starten en de aanwijzingen op het scherm volgen.
    https://github.com/reloxx13/SonOTA/releases/tag/0.1b
    Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
    met onze voorwaarden voor reacties.

Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
met onze voorwaarden voor reacties.