Realisierung von Funkkomponenten für Wecker-Projekt

  • Hallo zusammen,


    ich möchte gerne ein Projekt mit meinem Raspberry Pi realisieren. Allerdings stoße ich fachlich an meine Grenzen, weswegen ich mich entschieden habe, nach Hilfe zu fragen. Ich bin auch gerne bereit, eine kleine Aufwandsentschädigung zu zahlen und selbstverständlich auch zu kooperieren.



    Folgendes Setup möchte ich verwenden:


    Raspberry Pi
    WLAN-Stick
    433 MHz RF Receiver & Transmitter


    Modul A
    RGB-LED
    Bauteil zum Dimmen der LED
    Batteriehalter
    Batterie
    Controller-Bauteil
    433 MHz RF Receiver & Transmitter


    Modul B
    PIR-Sensor
    Batteriehalter
    Batterie
    Controller-Bauteil
    433 MHz RF Receiver & Transmitter



    Die Idee:


    Ich möchte gerne einen Wecker realisieren. Die Backend-Logik soll mit Java realisiert werden. Für das Frontend (Browser) werde ich vermutlich PHP oder JSF verwenden. Das Raspberry Pi soll über ein 433 MHz RF-Modul zum Senden und Empfangen von Daten verfügen. Eine halbe Stunde bevor die eigentliche Weckzeit erreicht ist, soll das Raspberry ein Funksignal senden und mehrere Module vom oben beschriebenen Modul A ansprechen.


    Wenn die Module das Signal erhalten, sollen sie über den Zeitraum einer halben Stunde die LED von 0% auf 100% Helligkeit hochdimmen. Ich weiß nicht ob hier ein komplexer Controller notwendig ist, oder ob das alles irgendwie über das Raspberry gesteuert werden kann.


    Ich würde außerdem gerne eine RGB-LED nehmen um die Farbe nach meinen Wünschen anpassen zu können. Ist sowas sehr aufwändig? Habe auf Reichelt gesehen, dass es recht viele und günstige RGB-Lösungen gibt (http://www.reichelt.de/LED-LL-…+5-8000RGB&SEARCH=led+rgb)


    Also kurz gesagt: Ich möchte gerne über mein Raspberry diverse Module vom Typ Modul A ansteuern können und die Farbe der LED sowie die Helligkeit setzen können.


    Nun zum Modul B. Irgendwie muss man den Wecker ja deaktivieren können. Ich habe mir gedacht, dass ich Modul B (ich weiß noch nicht, wie viele Module vom Typ Modul B ich letztendlich verwenden möchte) an der Decke eines Raumes anbringe, in dem ich mich nach dem Aufstehen normalerweise aufhalte (z. B. Küche oder Bad). Modul B soll mit einem PIR-Sensor ausgestattet werden und per Funk an das Raspberry übermitteln, sobald er eine Bewegung erkennt. Wenn ein HIGH von einem solchen Modul gesendet wird, wird der Wecker deaktiviert.


    Sowas ähnliches habe ich schon einmal in Java mit Hilfe von Pi4J realisiert - das ist nicht so das Problem. Das Problem wird eher die Elektrotechnik-Komponente des Projekts sowie die Übermittlung via RF.



    Herausforderung:


    Nun sehe ich gleich mehrere Herausforderungen. Ich möchte mich trotzdem an das Projekt wagen, da ich es für nützlich halte und denke, dass es realisierbar ist. Am besten fasse ich alles an Herausforderungen mal listenartig zusammen:


    1. Kann ich diesen RF Transmitter & Sender für das Raspberry und die Module A und B verwenden? (http://www.ebay.de/itm/433MHz-…4dc13b:g:NgYAAOSwU9xURmen) Und ist der Stromverbrauch in Ordnung?


    2. Welche Komponenten verwende ich denn am besten? Da ich mich Elektrotechnik nicht so gut auskenne, habe ich allerdings mit den anderen Komponenten Schwierigkeiten. Modul A und Modul B sollen wenn möglich ein paar Monate pro Batterie auskommen. Mit welcher Größenordnung von Batterie habe ich es denn hier zu tun?


    3. Bei Modul A muss ich die LED irgendwie ansprechen können. Ich muss Helligkeit und Farbe irgendwie setzen können. Ich nehme an, dass ich hier einen Controller benötige? Was für eine Art von Controller eignet sich denn? Auf was muss ich achten und was wäre eine gute Anlaufstelle für mich, sich dort einzulesen? Wie gesagt, wenn jemand Lust daran hat, mir unter die Arme zu greifen, erkläre ich mich auch bereit, eine kleine Aufwandsentschädigung zu zahlen. Benötige ich noch eine Komponente zum Dimmen?


    4. Bei Modul B muss ich lediglich den Zustand des PIR-Sensors auslesen. Ich gehe davon aus, dass ich hier einen ähnlichen Controller brauche? Und natürlich die PIR-Sensoren selbst. Sind bisher eigentlich Komponenten dabei, die die Batterie schnell leersaugen?


    Also die Herausforderungen nochmal kompakt im Überblick:
    - Welche Batterie? Welche PIR-Sensoren? Welche Controller? Welche sonstigen Komponenten?
    - Auf was muss ich achten? Wie kann ich die Controller programmieren (falls nötig)?



    Nice to have:


    Für den ersten Schritt nicht zwingend erforderlich, aber vielleicht ist es ja auch gar kein so großer Aufwand. Ich hätte gerne für die Module A und B noch eine Status LED.


    Bei Modul A reicht eine rote LED die alle 30 Sekunden einmal blinkt um mir zu vermitteln, dass die Batterie noch aktiv ist. Bei Modul B hätte ich gerne eine RGB-LED die alle 30 Sekunden ebenfalls rot blinkt und zusätzlich bei einem HIGH vom PIR-Sensor getriggert wird und einmal grün blinkt.



    Schlusswort:


    Viel Text für ein "relativ einfach" gestricktes Projekt. Wie gesagt, ich freue mich über jede helfende Hand und wenn sich jemand für das Projekt interessiert oder mir sogar aktiv unter die Arme greifen möchte, werde ich das auch entsprechend wertschätzen. Als einfacher Student kann ich leider nicht mit Reichtümern dienen.


    Bei Interesse kann ich nach Fertigstellung auch den Java-Code zur Verfügung stellen.



    Vielen Dank schonmal im Voraus und viele Grüße!

    Edited once, last by Baumlol ().

  • Hey,


    erstmal eine Geniale Idee! Wenn du das umsetzt mach bitte einen Thread im Projekte Forum!
    So. Das "größte" Problem wird sein, Chips zu finden, die das machen, was du willst. Ich würde für sowas glaube ich lieber den Arduino Nano nehmen. Diesen kannst du "ganz einfach" Programmieren, denn die Sprache des Arduino ähnelt Java C++. Die 433MhZ Bauteile sehen gut aus. Da reichen auch echt die günstigen Auch der Arduino kann 433MhZ "verstehen" und der Vorteil ist, du kannst die Schaltung jederzeit neu programmieren da der Arduino USB hat. Außerdem sparst du dir das Bauteil zum dimmen, da du mit etwas Code das ganze im Arduino realisieren kannst:

    Code
    Int i = 0;
    
    
    public void dim{
    analogWrite(i, led);
    i++;
    }


    Irgendwie sowas zum Beispiel.


    Wie es mit der Akkulaufzeit aussieht kann ich dir nicht sagen. Du könntest einen Mobilen USB Akku nehmen, aber auch dir ein Kabel basteln, indem du ein Micro USB Kabel (Affiliate-Link) zerschneidest und die Pole für den Strom (einfacherweise auch Rot und Schwarz) an einen 9V Block hängst. Allerdings hier aufpassen, dass nicht zuviel Saft auf den Arduino kommt (also lieber Mobilen Akku)


    Zu Punkt 3 kann ich auch nur sagen: Der Arduino kann es! Pass aber auf das deine RGB LED keine Gemeinsame Kathode ("plus pol") sondern eine Gemeinsame Annode ("minus Pol") haben, denn sonst musst du die Grounds Regeln und das ist etwas umständlicher. Aber so eine (Affiliate-Link) sollte gehen.


    Also, auch PIR kann der Arduino und leerfressen sollte der die Batterie nicht. LEDs sind stromsparend und auch der Arduino ist jetzt kein Stromfresser.
    Programmieren kannst du den Chip (Arduino) mit der Arduino IDE welche es für alle gängigen Betriebssystem gibt :)
    Eine Status LED ist auch nicht kompliziert. Wenn du den Arduino dann hast und dir mal das Demo Programm "blink" anguckst, wirst du merken, das dort alles drin ist an Code, was du brauchst:

    Code
    public void setup{
    digitalWrite(HIGH, led);
    delay 200;
    digitalWrite(LOW, led);
    delay 3000;


    Ist jetzt aus Kopf also keine Ahnung ob richtig ist :D
    Ich würde dir auch gerne Helfen! Kannst mich ja mal per PN anschreiben! Ich glaube aber, der Arduino ist das einfachste für jmd. der in sowas neu ist!



    -dT-

  • Hallo dunklesToast,


    vielen Dank schon einmal für deine äußerst hilfreiche Antwort! Ich wusste nicht wie meine Idee ankommen wird, aber wenn da Bedarf besteht, werde ich natürlich eine ausführliche Beschreibung meines Projekts und der Umsetzung bereitstellen. Das ist ja wohl das mindeste! :)


    Der Arduino Nano und die Entwicklungsumgebung sehen schon einmal sehr vielversprechend aus! Die Idee gefällt mir und ich habe diesbezüglich nun auch schon ein wenig recherchiert. Ich denke beim Programmieren der Arduinos wird die Funkkommunikation das schwierigste, aber da gibt es sicher auch schon ein paar Beispiele.


    Als Stromquelle wäre mir eine Batterie allerdings am liebsten. Klar ist ein USB-Akk insofern praktisch, dass ich ihn immer wieder aufladen kann, allerdings sind die meisten Akkus recht groß und auch in der Anschaffung nicht gerade günstig. Kann man den Arduino Nano nur über die USB-Buchse mit Strom versorgen? Welche Batterien würden sich denn noch eignen um den Arduino möglichst lange mit Saft zu versorgen?


    Die LED sieht schon einmal gut aus. Ich überlege aktuell allerdings noch, komplett auf deutsche bzw. europäische Händler umzusteigen, da ich ungerne so lange warten möchte und auch eine Möglichkeit habe, die Ware ggf. umzutauschen. Kennst du eine ähnliche LED-Komponente aus einem deutschen/europäischen Shop?


    Wäre diese Konstellation bezüglich der RF-Module ebenfalls möglich? http://www.ebay.de/ulk/itm/221652085232


    Die Ware kommt hier halt aus Deutschland. Ich frage mich nur, warum es sich meistens um zwei einzelne Komponenten handelt und nicht wie in meinem Ausgangspost um eine Sende- und Empfangseinheit.


    Ich schreibe dir später auch noch mal eine PN. Vielen Dank nochmal :)