Tasmota Bewegungsmelder HC-SR501 im Eigenbau

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Tasmota Bewegungsmelder im Eigenbau
Tasmota Bewegungsmelder mit WLAN

Der Bewegungsmelder ist heutzutage in verschiedenen Bereichen zu finden, ob steuert er Licht, Heizung, Kamera oder ist Teil eine Alarmanlage, Einsatzmöglichkeiten sind groß. Die Integration smarte Tasmota Bewegungsmelder in Smart Home System wie FHEM, ioBroker oder Home Assistant ist per MQTT Protokoll ganz einfach und funktioniert sehr zuverlässig. Der zweite große Vorteil von Tasmota Bewegungsmelder ist die Integration in bestehendes Heimnetzwerk per WLAN Anbindung.

Als großes Vorteil von Tasmota Bewegungsmelder können wir auch die Hardware Kosten nennen, die liegen bei knapp 10 €, auch die Einbaumöglichkeit in verschiedene Gegenstände wegen kleine Abmessungen ist auch von Vorteil, z.B. als Kamerasteuerung. Um Tasmota Bewegungsmelder zu bauen, brauchen Sie die verschiedene Komponenten.

Hardware Komponenten für Tasmota Bewegungsmelder

ESP8266 Mini NodeMCU

Der ESP8266 ist ein kostengünstiger 32-Bit-Mikrocontroller der chinesischen Firma espressif und ermöglicht durch seine offene Bauweise den Aufbau von WLAN gesteuerten Aktoren und Sensoren. Mit wenigen Kommandozeilen ist das Modul im heimischen Netzwerk verbunden und lässt sich durch andere Netzwerkteilnehmer ansteuern. Verschiedene IOT Projekte lassen sich schnell und kostengünstig realisieren.

Bewegungsmelder Modul HC-SR501

Das Bewegungsmelder Modul mit Infrarot-Technologie und einem automatischen Steuermodul, das gewährleistet hohe Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit. Der Sensor hat eine Reichweite von bis zu 7 Meter und kann somit Bewegungen schnell erkennen.

Als Gehäuse können Sie z.B. Aufputzdose nehmen oder wenn Sie 3D Drucker besitzen dann natürlich selbst ausdrucken. Die genannte Aufputzdose hat ausreichend Platz für Batteriehalterung, ESP8266 und Bewegungsmelder. Bei HC-SR501 Bewegungsmelder ist noch etwas auf Sie aufpassen müssen, die Spannungsversorgung und damit verbundene Reichweite. Wenn Sie volle Reichweite von 7 Meter brauchen dann müssen Sie HC-SR501 mit 5V versorgen, wenn nicht dann reicht 3,3 V. Um (Optional) HC-SR501 mit 5V zu versorgen bei Benutzung von 2 AA Batterien wird noch ein Teil benötigt, Spannungswandler 3V auf 5V.

HC-SR501 Anleitung als PDF Dokument

Tasmota Bewegungsmelden in Aufputzdose
Abbildung Nr. 1 – Tasmota Bewegungsmelder HC-SR501 in Aufputzdose

Tasmota Software für smarte Bewegungsmelder

Tasmota ist eine Open Source alternative, besser gesagt Firmware für Geräte die auf dem ESP8266 Chip basieren, bekannteste davon sind die Hersteller Sonoff und Shelly. Das Projekt wurde 2017 von Theo Arends entwickelt um die verschiedene Geräte einfach in sämtliche Smart Home Systeme leichter einbinden zu können. Tasmota Firmware befreit die Geräte von Hersteller Software, Cloud-Zwang und ermöglicht die Funktionen für die sie nie vorgesehen waren.

ESP8266 mit Tasmota Firmware flashen

Für Tasmota Bewegungsmelder brauchen wir passendes Firmware, um ESP8266 mit Firmware zu flashen gibt mehrere Möglichkeiten, ich nenne hier die zwei:

  • Direkt von Tasmota Homepage mit Web Installer flashen, ESP8266 mit PC verbinden und Web Installer starten. Tasmota Version auswählen (z.B. deutsche Version), dann Port eingeben und flashen mit Webbrowser, geeignet sind Google Chrome und Microsoft Edge, mit Firefox klappt nicht.
Tasmota Web Installer
Abbildung Nr. 2 – Tasmota Web Installer
  • Zweite Möglichkeit ist Flashen mit verschiedenen Tools die müssen zuerst auf PC installiert werden, wie z.B. PyFlasher | esptool | Tasmotizer oder Arduino IDE. Die Flasher Software zuerst herunterladen, installieren, danach Tasmota Firmware tasmota-DE.bin herunterladen und mit Flasher ihrer Wahl auf ESP8266 übertragen.

Wie Sie Tasmota bin Datei auf ESP8266 mit Hilfe von Arduino IDE Programm übertragen, finden Sie hier.

Zusammenbau und Konfiguration

Der Zusammenbau und Konfiguration sollte auch kein großes Problem sein, ist selbsterklärend wie uns Abbildung Nr. 3 zeigt. Wenn Sie 5V Spannungsversorgung benutzen möchten um Reichweite Tasmota Bewegungsmelder zu erhöhen, dann müssen Sie zwischen Batterien und Bewegungsmelder schon erwähnte Spannungswandler schalten.

Tasmota Bewegungsmelder zusammenbauen und konfigurieren
Abbildung Nr. 3 – Zusammenbau und Konfiguration – Tasmota Bewegungsmelder

Zuerst Tasmota baut eigenes Access Point welche Sie durch Name tasmota_xxx sofort erkennen, verbinden Sie PC oder Smartphone mit Tasmota Access Point und mit Browser wählen Sie IP Adresse 192.168.4.1 und dann öffnet sich Konfigurationsoberfläche. Die Punkte welche Sie einstellen müssen:

  • WLAN Konfiguration – Tasmota mit Heimnetzwerk (WLAN) verbinden.
  • MQTT – Einstellungen für MQTT Server.
  • Gerät konfigurieren – Konfiguration für HC-SR501, wie Abbildung Nr. 3 zeigt. Data Pin von Bewegungsmelder ist mit GPIO5 (D1) verbunden und als Verbindungsoption nehmen wir Switch 1 und soweit ist Grundkonfiguration fertig.

Weiterführende Link – NodeMCU (ESP8266) – Einstieg in die Programmierung.

MQTT Server installieren

Der MQTT Server ist nicht vorhanden, kein Problem, er ist in den Debian-Paketquellen verfügbar und können Sie ihm sehr komfortabel auf Raspberry Pi installieren. Sie müssen lediglich den folgenden Befehl im Terminal eingeben.

sudo apt install mosquitto
sudo apt install mosquitto-clients

So können Sie Nachrichten an Server senden und empfangen, Standard Port für MQTT Server ist 1883, eine gute Anleitung über Installation und Konfiguration von MQTT Server finden Sie hier. Gute Arbeit wenn um Verbindungen mit MQTT Server geht, kann MQTT Explorer leisten, so können Sie gesamten Datenverkehr zwischen Server und einzelnen Geräten unter die Lupe nehmen.

Bewegungsmelder mit ESP8266 und Tasmota Firmware

Erweiterte Einstellungen für Tasmota Bewegungsmelder

In Abhängigkeit wie Sie Bewegungsmelder mit Tasmota benutzen, können Sie auch verschiedene Einstellungen (Tasmota Firmware) vornehmen. Hier ein paar Beispiele:

  • Wenn Sie Tasmota Bewegungsmelder per MQTT in Smart Home integrieren wollen, um zum Beispiel Heizung im Raum zu steuern, oder Alarmanlage, dann reicht Einstellung Switch 1, per MQTT wird immer mit ON oder OFF Zustand Smart Home System mitgeteilt ob sich jemand im Raum befindet.
  • Sie wollen aber z.B. Licht steuern und zusätzlich ein Relais schalten, dann müssen Sie noch ein weiteren GPIO Pin als Relay konfigurieren, das ist sehr gut in Video erklärt.
  • Um Tasmota Bewegungsmelder mit Batterien zu betreiben ist sehr wichtig Batteriekapazität zu schonen, sogenannte DeepSleep Mode hilft dabei. Das ist sogenannte Schlafmodus für ESP8266 Reihe. In normalen Betrieb verbraucht ESP8266 ungefähr 80 mA, aber in Schlafmodus nur ca. 80µA und HC-SR501 auch gemäß Technische Daten 65 µA. Hilfe kann Ihnen auch Batterie Rechner leisten um die Zeiten und Batteriekapazität zu berechnen.
Tasmota DeepSleep Mode
Abbildung Nr. 4 – ESP8266 mit Tasmota – DeepSleep Schaltung

Wie Sie sehen Abbildung Nr. 4 zeigt Tasmota DeepSleep Mode, zwei Punkte sind hier zu beachten. Die zwei Pins RESET und GPIO16 sind verbunden und mit 10 KOhm an Spannungsversorgung gekoppelt, damit ist Aufwachen aus Schlafmodus gewährleistet. Das blau gekennzeichnete Teil mit Transistor ist Steuerung welche durch externe Signal ESP8266 schnell aus Schlafmodus weckt. Ein externes Signal kann auch von z.B. ein Schalter sein. Aufwecken von ESP8266 kann auch durch z.B. MQTT Befehl erfolgen, aber das alles ist hier beschrieben.

Um ESP8266 in Schlafmodus zu versetzen benutzen Sie Menüpunkt Konsole und in Befehlszeile Befehl DeepSleepTime xxx in Sekunden. Der ESP8266 geht gemäß Schlafzeit in Schlafmodus und weckt wieder wenn externes Signal an eingestellte GPIO kommt.

Tasmota Geräte mit App steuern

Wie schon früher erwähnt wurde Tasmota Bewegungsmelder ist per MQTT Protokoll möglich in fast alle Smart Home Systeme zu integrieren. Wenn Sie aber Tasmota Geräte unabhängig von Smart Home Systeme steuern möchten dann ist eine App gute Wahl.

Mit Tasmotrol steuern Sie ihre Tasmota Geräte, die in Ihrem Netzwerk integriert sind bequem von Ihren Smartphones. Steuern Sie alle Vorgänge und Prozesse in ihrem Haus ohne die Gefahr, dass Ihre sensiblen Daten über das Internet übermittelt werden. Der Support für weitere Tasmota Geräte in Tasmotrol wird für Android und iOS kontinuierlich erweitert.

Eine andere App die aber nur für Android zur Verfügung steht ist Tasmota Control. Diese App steuert die Tasmota Geräte direkt über die HTTP-Schnittstelle. Es ist kein Umweg über MQTT notwendig. Perfekt um Tasmota Geräte zu testen oder einfach Schaltungen über das Handy zu steuern.

Was bringt mir das Flashen mit Tasmota?

Tasmota ist eine freie Software, die es ermöglicht, Lösungen ohne den Anschluss an eine Cloud zu haben. Tasmota bietet allen ESP8266 basierten Geräten, die Möglichkeit, eine Kommunikation über das Internet zu betreiben ohne cloudbasierte Lösung in Anspruch nehmen.

Smarte Geräte in jede mögliche Smart Home Lösung zu integrieren und um damit größtmögliche Flexibilität und Sicherheit zu erreichen. Tasmota vereinfacht die Steuerung aller Smart Home Geräte und verbindet sie unter einer einzigen Lösung. Der Quellcode von Tasmota ist jedem zugänglich und eine breite Community steht hinter dem Projekt.

Größte Vorteil von Tasmota ist das Sie selbst für viele Geräte Firmware anpassen und kompilieren können um egsakte Anpassung für Ihr Gerät zu bestimmen.

Beispiel – Tasmota selbst kompilieren – Ikea Luftqualitätssensor Hack.

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